ES2692284T3

ES2692284T3 - Tanque estanco y térmicamente aislante que consta de bandas metálicas

Info

Publication number: ES2692284T3
Application number: ES14831013.9T
Authority: ES
Inventors: Nicolas LAURAIN; Roland PANIER; Pierre-Louis Reydet
Original assignee: Gaztransport et Technigaz SA
Current assignee: Gaztransport et Technigaz SA
Priority date: 2014-01-17
Filing date: 2014-12-23
Publication date: 2018-12-03
Anticipated expiration: 2034-12-23
Also published as: CN106133429B; EP3094915A2; FR3016619A1; JP6576353B2; RU2666382C2; JP2017507085A; AU2014377926A1; SG11201605803YA; EP3094915B1; RU2016128520A3; AU2014377926B2; KR102259211B1; FR3016619B1; RU2016128520A; WO2015107280A3; MY179399A; CN106133429A; PH12016501401A1; WO2015107280A2; KR20160133423A

Abstract

Tanque estanco y térmicamente aislante integrado en una estructura portadora, constando la estructura portadora de una pluralidad de paredes (1, 2) portadoras, constando el tanque de una pluralidad de paredes de tanque fijadas cada vez a una pared (1, 2) portadora respectiva, constando una pared de tanque de: una barrera de aislamiento (3, 5) térmico retenida en la pared portadora, presentando la barrera de aislamiento térmico una superficie de soporte plana paralela a la pared portadora respectiva, una barrera (4, 6) de estanqueidad soportada por la barrera de aislamiento y constando de una estructura repetida que consta alternativamente de una virola (8, 108, 208) metálica alargada y un ala (9) de soldadura alargada conectada a la superficie de soporte y sobresaliendo con respecto a esta, extendiéndose el ala (9) de soldadura paralelamente a la virola (8) metálica sobre al menos una parte de la longitud de la virola metálica, constando la virola metálica en el sentido del ancho de una porción central plana puesta en la superficie de soporte y unos bordes (13) laterales elevados con respecto a la superficie de soporte, que están dispuestos contra las alas de soldadura adyacentes y soldados de manera estanca a las alas (9) de soldadura, en el que la virola metálica se extiende entre dos bordes opuestos de la pared de tanque y presenta dos porciones de extremo que están cada una ensambladas de forma estanca a una estructura (10, 27, 28) de detención respectiva al nivel de dichos bordes opuestos de la pared de tanque, caracterizado porque la virola (8, 108, 208) metálica astá constituida por al menos una banda metálica continua que presenta varias porciones longitudinales que tienen diferentes espesores, constando las porciones longitudinales de una porción (113, 35) intermedia y al menos una porción (114, 33) de extremo cuyo espesor es superior al espesor de la porción intermedia de la banda, formando la porción (114, 33) de extremo más espesa una zona de ensamblaje de la banda con la estructura (10) de detención o con otra banda metálica continua ensamblada de extremo a extremo con la primera banda metálica continua para constituir la virola metálica.

Description

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DESCRIPCION

Tanque estanco y termicamente aislante que consta de bandas metalicas

La invencion se refiere al ambito de la fabricacion de tanques estancos y termicamente aislantes y sus partes constituyentes. En particular, la presente invencion se refiere a tanques destinados al almacenamiento o al transpose de lfquidos fnos o calientes, por ejemplo, tanques para el almacenamiento y/o transporte de gas licuado por v^a mantima.

Los tanques estancos y termicamente aislantes se pueden usar en diferentes industrias para almacenar productos calientes o fnos. Por ejemplo, en el ambito de la energfa, el gas natural licuado (GNL) es un lfquido que puede almacenarse a presion atmosferica a aproximadamente -163 °C en tanques de almacenamiento terrestres o en tanques a bordo de estructuras flotantes.

Sabemos, por ejemplo, segun el documento FR-A-2968284, un tanque de almacenamiento integrado en el casco de un barco, cuya barrera estanca, en particular, una barrera estanca primaria en contacto con el producto contenido en el tanque, esta constituida por virolas metalicas que estan conectadas entre sf, de manera estanca, por unos bordes elevados que definen los fuelles deformables a cada lado de un ala de soldadura. Estas virolas estan conectadas en sus extremos a un anillo de conexion a traves de planchas de enrasado, tanto soldadas al anillo de conexion como a las virolas.

Segun un modo de realizacion, la invencion proporciona un tanque estanco y termicamente aislante integrado en una estructura portadora, constando la estructura de soporte de una pluralidad de paredes de portadoras, constando el tanque de

una pluralidad de paredes de tanque fijadas cada vez a una pared portadora respectiva, constando una pared de tanque de:

una barrera de aislamiento termico retenida en la pared portadora, presentando la barrera de aislamiento termico una superficie de soporte plana paralela a la pared portadora respectiva,

una barrera de estanqueidad soportada por la barrera de aislamiento y constando de una estructura repetida que consta alternativamente de una virola metalica alargada y un ala de soldadura alargada conectada a la superficie de soporte y sobresaliendo con respecto a esta, extendiendose el ala de soldadura paralelamente a la virola metalica sobre al menos una parte de la longitud de la virola metalica, constando la virola metalica en el sentido del ancho de una porcion central plana puesta en la superficie de soporte y unos bordes laterales elevados con respecto a la superficie de soporte, que estan dispuestos contra las alas de soldadura adyacentes y soldados de manera estanca a las alas de soldadura,

en el que la virola metalica se extiende entre dos bordes opuestos de la pared de tanque y presenta dos porciones de extremo que estan cada un ensambladas de forma estanca a una estructura de detencion respectiva al nivel de dichos bordes opuestos de la pared de tanque,

caracterizado porque la virola metalica consiste en al menos una banda metalica continua que presenta varias porciones longitudinales que tienen diferentes espesores, las porciones longitudinales que constan de una porcion intermedia y al menos una porcion de extremo cuyo espesor es superior al espesor de la porcion intermedia de la banda, formando la porcion de extremo mas espesa una zona de ensamblaje de la banda con la estructura de detencion o con otra banda metalica continua ensamblada de extremo a extremo con la primera banda metalica continua para constituir la virola metalica.

Segun unos modos de realizacion, tal tanque puede constar de una o varias de las siguientes caractensticas.

Segun un modo de realizacion, la virola metalica consiste en una unica banda metalica que se extiende en una sola pieza entre los dos bordes opuestos de la pared de tanque, y en el que las dos porciones de extremo de la banda son mas espesas que la porcion intermedia y estan ensambladas cada una a la estructura de detencion respectiva al nivel de los bordes opuestos de la pared de tanque.

Segun un modo de realizacion, la virola metalica consta de una segunda banda metalica continua ensamblada de extremo a extremo con la primera banda metalica continua en la prolongacion de la primera banda metalica continua, en el que cada una de las dos bandas continuas metalicas presenta, al nivel de la zona de ensamblaje de las dos bandas metalicas, una porcion de extremo mas espesa que la porcion intermedia de la banda.

Segun un modo de realizacion, al menos una de las dos bandas metalicas continuas presenta, al nivel del extremo opuesto a la zona de ensamblaje de las dos bandas metalicas, una segunda porcion de extremo mas espesa que la porcion intermedia de la banda, estando la segunda porcion de extremo ensamblada a la estructura de detencion al nivel de un borde de la pared de tanque.

Segun un modo de realizacion, al menos una de las dos bandas metalicas continuas presenta, al nivel del extremo opuesto a la zona de ensamblaje de las dos bandas metalicas, una segunda porcion de extremo de mismo espesor que la porcion intermedia de la banda, estando la segunda porcion de extremo ensamblada a la estructura de detencion al nivel de un borde de la pared de tanque.

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Segun unos modos de realizacion, cada porcion de extremo de la virola esta soldada de forma estanca a la estructura de detencion respectiva.

Segun unos modos de realizacion, virola esta soldada a la estructura de detencion mediante un procedimiento CMT (para transferencia de metal en fno, del ingles Cold Metal Transfer) o TIG (para el ingles Tungsten Inert Gas) o mediante soldadura en fno.

Segun unos modos de realizacion, la estructura de detencion consta de una placa situada por encima de la barrera de aislamiento y la porcion de extremo consta de un primer segmento apoyado sobre la placa de la estructura de detencion y un segundo segmento apoyado sobre la barrera de aislamiento termico, estando el primer segmento y el segundo segmento conectados por un segmento plegado formando un desprendimiento en la direccion de espesor de la virola metalica.

Segun unos modos de realizacion, las alas de soldadura se interrumpen antes del extremo de la virola metalica, los bordes elevados de dos bandas metalicas adyacentes que se sueldan entre sf mediante una soldadura de arista dispuesta sobre una parte de su longitud hasta el extremo de la virola metalica.

Segun unos modos de realizacion, la soldadura de arista de los bordes elevados se realiza con ayuda de un procedimiento de transferencia de metal en fno o TIG con hilo de relleno.

Segun unos modos de realizacion, la porcion de extremo presenta un espesor superior o igual a 0,9 mm.

Segun unos modos de realizacion, la porcion intermedia presenta un espesor de inferior a 0,9 mm y, preferentemente, un espesor de 0,7 mm.

Segun unos modos de realizacion, la estructura de detencion esta soldada a una pared portadora.

Segun unos modos de realizacion, la virola metalica y la estructura de detencion estan realizadas de aleacion de acero y mquel con un bajo coeficiente de dilatacion, en particular, conocido con el nombre de Invar®.

Segun un modo de realizacion, la virola metalica es de aleacion a base de hierro y comprende en peso:

34,5% < Ni < 53,5%

0,15 % < Mn < 1,5 %

0 < Si < 0,35 %, preferentemente 0,1 % < Si < 0,35 %

0 < C < 0,07 %

opcionalmente:

0 <Co<20 %

0 <Ti<0,5 %

0,01 %<Cr<0,5 %

siendo el resto hierro e impurezas necesariamente resultantes de la elaboracion.

Segun unos modos de realizacion, la pared de tanque consta, ademas, de:

una barrera de aislamiento termico secundaria realizada de manera similar a la barrera de aislamiento primario, una barrera de estanqueidad secundaria soportada por la barrera de aislamiento secundaria y que lleva la barrera de aislamiento primaria,

Estando la barrera de estanqueidad secundaria realizada de manera similar a la barrera de estanqueidad primaria.

Segun unos modos de realizacion, el espesor vana gradualmente en una distancia de 500 mm. Segun unos modos de realizacion, la porcion de extremo se extiende en 400 mm.

Tal tanque puede formar parte de una instalacion de almacenamiento terrestre, por ejemplo, para almacenar GNL o para instalarlo en una estructura flotante, costera o en aguas profundas, en particular, un barco metanero, una unidad flotante de almacenamiento y regasificacion (FSRU), una unidad flotante de produccion y de almacenamiento deportado (FPSO) y otros.

Segun un modo de realizacion, un barco para el transporte de un producto lfquido fno consta de un doble casco y un tanque mencionado anteriormente dispuesto en el doble casco.

Segun un modo de realizacion, la invencion tambien proporciona un procedimiento de carga o descarga de tal barco,

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en el que un producto Nquido fno se transporta a traves de tubenas aisladas hacia o desde una instalacion de almacenamiento flotante o terrestre hacia o desde el tanque del barco.

Segun un modo de realizacion, la invencion tambien proporciona un sistema de transferencia para un producto Nquido fno, constando el sistema del barco anteriormente mencionado, tubenas aisladas dispuestas para conectar el tanque instalado en el casco del barco a una instalacion de almacenamiento flotante o terrestre y una bomba para impulsar un flujo de producto Nquido fno a traves de las tubenas aisladas desde o hacia la instalacion de almacenamiento flotante o terrestre hacia o desde el tanque del barco.

Segun un modo de realizacion, la primera zona reforzada presenta un primer tamano de grano promedio y la segunda zona presenta un segundo tamano de grano promedio, la diferencia en el valor absoluto entre el primer tamano de grano y el segundo tamano de grano es inferior o igual al mdice de 0,5 segun el estandar ASTM E1 1210.

Segun un modo de realizacion, la aleacion a base de hierro comprende en peso:

34,5 < Ni < 42,5 %

0,15% < Mn < 0,5%

0,1 % < Si < 0,35%

0,010% < C < 0,050 %

opcionalmente:

0 <Co<20 %

0 <Ti<0,5 %

0,01 %<Cr<0,5 %

La invencion parte de la observacion de que la cantidad de material necesaria para la fabricacion de una estructura portadora que comprende un tanque estanco y termicamente aislado depende de la resistencia a la fatiga del tanque. En particular, la resistencia a la fatiga del tanque depende de la resistencia a la fatiga de las soldaduras presentes en las barreras estancas que forman el tanque.

De este modo, una idea que subyace a la invencion es proporcionar un tanque estanco y termicamente aislado que comprende una barrera estanca que presenta una buena resistencia a la fatiga al tiempo que limita la cantidad de material necesario para la realizacion de tal barrera estanca. Segun un aspecto de la invencion, la barrera estanca se realiza con ayuda de virolas que se extienden en una pieza entre dos estructuras de detencion, y las virolas presentan un espesor variable para estar directamente conectadas a las estructuras de detencion en sus extremos a la vez que presentan un espesor menor entre estos extremos. Segun otro aspecto de la invencion, la barrera estanca se realiza con ayuda de virolas compuestas de varias bandas soldadas de extremo a extremo entre sf al nivel de las porciones reforzadas de estas bandas, con el fin de que la resistencia de este ensamblaje soldado sea alta.

Ciertos aspectos de la invencion parten de la idea de conectar las virolas a las estructuras de detencion con ayuda de una soldadura presenta una buena resistencia a la fatiga.

La invencion se entendera mejor, y otros propositos, detalles, caractensticas y ventajas se haran mas claramente evidentes en el transcurso de la siguiente descripcion de varios modos de realizacion particulares de la invencion, dados unicamente a modo de ilustracion y no de limitacion, con referencia a los dibujos adjuntos.

En estos dibujos:

• La figura 1 es una vista parcial en perspectiva despiezada de una pared de tanque estanca y termicamente aislante en la que se pueden emplear los modos de realizacion de la invencion.

• La figura 2 es una vista en perspectiva parcial de la zona II de la figura 1 que representa la membrana estanca primaria.

• La figura 3 es una vista en seccion de un detalle de una membrana estanca de la pared de tanque de la figura 1 segun la lmea MI-IM.

• La figura 4 es una representacion esquematica despiezada de un tanque de barco metanero y de un terminal de carga/descarga de este tanque.

• La figura 5 es una vista esquematica en seccion longitudinal de una banda inicial.

• La figura 6 es una vista esquematica en seccion longitudinal de una banda intermedia.

• La figura 7 es una vista esquematica en seccion longitudinal de una banda de espesor variable.

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• La figura 8 es una representacion esquematica de una chapa obtenida a partir de la banda de espesor variable.

• La figura 9 es una representacion esquematica en seccion longitudinal de un primer ensamblaje de una chapa con una segunda pieza.

• La figura 10 es una representacion esquematica en la seccion longitudinal de dos chapas ensambladas de extremo a extremo.

• La figura 11 es una vista superior esquematica que muestra varios modos de realizacion de una virola con bordes laterales elevados adecuados para realizar una membrana estanca.

La figura 1 representa las paredes estancas y aislantes de un tanque integrado en una estructura portadora de un barco.

La estructura portadora del tanque esta aqu constituida por el casco interno de barco de doble casco, cuya pared inferior ha sido representada por el numero 1, y por las particiones transversales 2, que definen compartimentos en el casco interior del barco. Las paredes de la estructura portadora son adyacentes de dos en dos al nivel de las aristas.

En cada pared de la estructura portadora, una pared correspondiente del tanque esta realizada por superposicion de, sucesivamente, una capa 3 secundaria de aislamiento, una barrera 4 estanca secundaria, una capa 5 de aislamiento primario y una barrera 6 estanca primaria. Al nivel del angulo entre las dos paredes 1 y 2, las barreras 4 estancas secundarias de las dos paredes 1 y 2 y las barreras 6 estancas primarias de las dos paredes estan conectadas por un anillo 10 de conexion en forma de un tubo cuadrado. El anillo 10 de conexion forma una estructura que permite absorber las fuerzas de tension resultantes de la contraccion termica, en particular, elementos metalicos que forman las barreras estancas, de la deformacion del casco hacia el mar y de los movimientos de la carga. Una posible estructura del anillo 10 de conexion se describe con mas detalle en el documento FR-A-2549575.

La capa de aislamiento primaria y la capa de aislamiento secundaria estan constituidas de elementos calonfugos y mas particularmente de cajas 20 y 21 calonfugas paralelepipedicas yuxtapuestas segun un motivo regular. Cada caja 20 y 21 calonfuga consta de un panel inferior y un panel de tapa 23. Los paneles 24 laterales y los muros 25 internos se extienden entre el panel inferior y el panel 23 de tapa. Los paneles delimitan un espacio en el que se coloca un forro calonfugo que puede estar constituido, por ejemplo, de perlita expandida. Cada caja 20 y 21 se mantiene en la estructura portadora por medio de organos 26 de anclaje. Las cajas 20 y 21 de la capa 5 aislante primaria y la capa 3 aislante secundaria soportan respectivamente la barrera 6 estanca primaria y la barrera 4 estanca secundaria.

Las barreras estancas secundaria 4 y primaria 6 consisten cada vez en una serie de virolas paralelas Invar® 8 con bordes elevados, que estan dispuestas alternativamente con soportes 9 de soldadura alargados, tambien en Invar®. Las virolas 8 se extienden desde un primer tubo cuadrado al nivel de un primer tabique 2 transversal a un segundo tubo cuadrado de un segundo tabique transversal no representado situado en un lado opuesto del tanque. Los bordes 13 elevados de las virolas estan soldados a los soportes 9 de soldadura de manera estanca. Los soportes 9 de soldadura se retienen cada vez en la capa 3 o 5 aislante subyacente, por ejemplo, estando alojados en las ranuras 7 en forma de T invertida formadas en los paneles 23 de tapas de las cajas 20 y 21.

Esta estructura alterna esta realizada en toda la superficie de las paredes, que puede implicar virolas 8 de longitudes muy largas. En estas longitudes largas, las soldaduras estancas entre los bordes 13 elevados de las virolas 8 y los soportes 9 de soldadura interpuestos entre ellas se pueden realizar en forma de cordones 17 de soldadura, rectas y paralelas a la pared.

Las virolas 8 con bordes elevados estan conectadas directamente al anillo 10 de conexion. Para tal efecto, las virolas 8 de borde elevado presentan un borde 11 de extremo soldado continuamente a las aletas 27, 28 de Inva® del anillo 10 de conexion para tomar las fuerzas de tension. La barrera 5 estanca primaria y la barrera 3 estanco secundaria estan, por lo tanto, soldadas respectivamente a una aleta 27 primaria y a una aleta 28 secundaria. Las cajas 20 calonfugas primarias estan situadas entre la aleta 27 primaria y la aleta 28 secundaria. La aleta 27 primaria se fija en las cajas 20 primarias calonfugas mediante tornillos 30. La aleta 28 secundaria se fija de la misma manera a los elementos secundarios de calonfugos.

El tubo cuadrado esta conectado a las paredes 1 y 2 por medio de placas 31 que se extienden en la continuidad de las membranas 4 y 6 estancas y las aletas 27, 28. Estas placas 31 estan soldadas a una soldadura plana, perpendicular a las paredes 1 y 2 de la estructura de portadora.

La figura 2 representa con mas detalle la zona de conexion de dos virolas 8 de la barrera 6 primaria estanca en la aleta 27 de soldadura. Debe observarse que la zona de conexion de las virolas 8 de la barrera 4 secundaria estanca en el ala 28 de soldadura esta realizada de la misma manera.

Los bordes 13 elevados de la virola 8 de bordes elevados presentan un perfil que consta de una porcion 14 inclinada que se eleva progresivamente desde el borde 11 en la direccion de las virolas 8, luego, una porcion 15 horizontal. Las virolas 8 estan soldadas borde con borde de manera continua y estanca al nivel de su arista superior a lo largo

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de una primera porcion 29 con ayuda de un procedimiento CMT automatico.

El soporte 9 de soldadura interpuesto entre dos virolas 8 termina ligeramente antes de la aleta 27. A lo largo de la porcion central de la pared de tanque, y cerca de la zona del borde 11 de extremo, el enlace estanco entre los bordes 13 elevados de las virolas 8 y los soportes 9 de soldadura esta formada por los cordones 17 de soldaduras rectas, que se extienden aproximadamente hasta la mitad de los bordes 13 elevados a cada lado del soporte 9 de soldadura y paralelamente a la superficie de soporte. Los cordones 17 de soldadura estan realizados por una maquina de soldadura con tuercas.

El cordon 17 de soldadura rectilmeo se extiende hasta cerca de la primera porcion 29, el cordon de soldadura presenta entonces una curvatura hacia arriba para unir la soldadura de la arista efectuada borde a borde en la primera porcion 29.

La figura 3 ilustra con mas detalle la disposicion de la pared de tanque al nivel de la soldadura entre la aleta 27 del anillo 10 de conexion y la virola de bordes 8 elevados presentada en la figura 2.

La aleta 27 esta fijada sobre los elementos 20 calonfugos por medio de tornillos 30 que pasan a traves de la aleta 27 y atornillados en los paneles 23 superiores de los elementos 20 calonfugos. La fijacion por tornillo permite, en particular, la estabilizacion de la aleta 27.

La virola 8 se extiende de una sola pieza entre sus dos bordes 11 de extremo. Entre estos dos bordes de extremo, la virola 8 es, en una primera parte de su longitud, apoyandose sobre las aletas 27 y en una segunda parte de su longitud, apoyandose sobre la capa 5 aislante primaria.

La virola 8 presenta un segmento 34 doblado, para asegurar el apoyo de la virola 8 tanto en la aleta 27 como en la capa aislante 5 primaria, para la mayor parte de su superficie inferior. La seccion plegada se extiende cerca del borde de la aleta 27 paralelamente a la aleta 27 y permite compensar el espesor de la misma.

La virola 8 presenta, ademas, un espesor variable a lo largo de su longitud. De este modo, la virola 8 presenta al nivel de sus bordes 11 de extremos una porcion 33 espesa fijada a las aletas 27. Una porcion 35 delgada se extiende entre las porciones 33 espesas y presenta un espesor constante. La parte 35 delgada esta conectada a las porciones 33 espesas por porciones 36 de transicion en las que el espesor disminuye gradualmente desde cada porcion 33 espesa hasta la porcion 35 delgada.

Mas particularmente, segun un modo de realizacion, la porcion 33 espesa presenta un espesor de 0,9 mm y se extiende a lo largo de una longitud de 400 mm y comprende el segmento 34 plegado. La porcion 36 de transicion se extiende luego una distancia de 500 mm y presenta un espesor que disminuye de 0,9 mm a 0,7 mm. De este modo, la mayor parte de la pared de tanque esta cubierta por la porcion 35 delgada de la virola 8 que presenta un espesor de 0,7 mm.

La porcion 33 espesa esta conectada a la aleta 27 mediante un cordon 37 de soldadura realizado entre el borde 11 de la virola 8 y la superficie superior de la aleta 27, la aleta 27 que presenta un espesor de 1,5 mm. De este modo, el cordon de soldadura que realiza la union entre la virola 8 y la aleta 27, a saber, la soldadura de una banda de 0,9 mm de espesor en una banda de 1,5 mm de espesor, presenta una buena resistencia a la fatiga.

El uso de tal virola 8 de espesor variable permite evitar o limitar el uso, en la longitud de la virola 8, un conjunto de planchas de metal que presentan diferentes espesores, interconectados por cordones de soldadura que presentanan una resistencia insuficiente a la fatiga. De hecho, una soldadura realizada entre una plancha de 0,9 mm y una plancha de 0,7 mm presenta una resistencia menos buena a la fatiga que una soldadura entre una plancha de 0,9 mm y una plancha de 1,5 mm. Ahora bien, cuanto menor sea la resistencia a la fatiga de la barrera estanca, mas restringidos son los criterios de casco necesarios para el barco en el que el tanque esta integrado, lo que requiere una rigidez del casco importante. Esta rigidez del casco se refleja, en particular, por una gran cantidad de acero requerida para la realizacion del casco.

El uso de una virola 8, cuyo espesor vana a lo largo de su longitud, permite realizar una membrana 6 estanca que presenta una buena resistencia a la fatiga, evitando el uso de virolas espesas en toda su longitud.

Siendo la resistencia a la fatiga mas importante, los criterios del casco son menos restrictivos y permiten, en particular, un ahorro de acero para la realizacion del casco. Se puede incorporar un tanque como el descrito anteriormente integrado en un barco adaptado a un criterio de casco dinamico de 95 MPa y un criterio de casco estatico de 145 MPa.

El uso de una virola 8 realizada de una sola pieza en toda la longitud de la pared permite, ademas, reducir el tiempo de soldadura requerido para la realizacion de la barrera 6 estanca primaria y reducir los tiempos de control de las soldaduras en el tanque.

La barrera 4 estanca secundaria presenta una configuracion similar a la configuracion de la barrera 6 primaria estanca.

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La virola 8 de espesor variable se puede obtener mediante un procedimiento que se describira a continuacion. Se describira en primer lugar un ejemplo de un procedimiento de fabricacion de una banda de espesor variable segun su longitud de aleacion a base de principalmente hierro y mquel.

En una primera etapa de este procedimiento, se proporciona una banda 101 inicial obtenida por laminacion en caliente.

La banda 101 inicial es una banda de aleacion de tipo Invar criogenica. Esta aleacion comprende en peso:

34,5% < Ni < 53,5%

0,15 % < Mn < 1,5 %

0 < Si < 0,35 %, preferentemente 0,1 % < Si < 0,35 %

0 < C < 0,07 %

opcionalmente:

0 <Co<20 %

0 <Ti<0,5 %

0,01 %<Cr<0,5 %

Una de las funciones del silicio, en particular, es permitir la desoxidacion y mejorar la resistencia a la corrosion de la

aleacion.

Una aleacion criogenica de tipo Invar es una aleacion que presenta tres propiedades principales:

- Es estable con respecto a la transformacion martensftica por debajo de la temperatura Tl de licuefaccion de un fluido criogenico. Este fluido criogenico es, por ejemplo, butano, propano, metano, nitrogeno u oxfgeno ftquido. El contenido de los elementos gamma, mquel (Ni), manganeso (Mn) y carbono (C), de la aleacion se ajustan de modo que la temperatura de inicio de la transformacion martensftica sea estrictamente inferior a la temperatura Tl de licuefaccion del fluido criogenico.

- Presenta un bajo coeficiente de dilatacion termica media entre la temperatura ambiente y la temperatura Tl de fluido criogenico.

- No presenta una transicion de resiliencia "ductil-fragil".

La aleacion usada tiene preferentemente:

- un coeficiente medio de dilatacion termica entre 20 °C y 100 °C inferior o igual a 10,5x10"6 K"1, en particular, menor o igual a 2,5x10"6 K"1;

- un coeficiente medio de dilatacion termica entre -180 °C y 0 °C inferior o igual a 10x10"6K"1, en particular, menor o igual a 2x10"6K"1; y

- una resistencia superior o igual a 100 julios/cm2, en particular, superior o igual a 150 julios/cm2, a una temperatura superior que o igual a -196 °C.

Preferentemente, la aleacion usada presenta la siguiente composicion, en % en peso:

34,5 < Ni < 42,5 %

0,15% < Mn < 0,5%

0 < Si < 0,35 %, preferentemente 0,1 % < Si < 0,35 %

0,010% < C < 0,050 %

opcionalmente:

0 <Co<20 %

0 <Ti<0,5 %

0,01 %<Cr<0,5 %

siendo el resto hierro e impurezas necesariamente resultantes de la elaboracion. En este caso, la aleacion usada tiene preferentemente:

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- un coeficiente medio de dilatacion termica entre 20 °C y 100 °C inferior o igual a 5,5x 10-6 K-1;

- un coeficiente medio de dilatacion termica entre -180 °C y 0 °C inferior o igual a 5x10-6 K-1; y

Aun mas particularmente,

35% < Ni < 36.5%

0,2% < Mn < 0,4% 0,02 < C < 0,04% 0,15 < Si < 0,25%

opcionalmente

0 <Co<20 %

0 <Ti<0,5 %

0,01 %<Cr<0,5 %

En este caso, la aleacion preferentemente presenta:

- un coeficiente medio de dilatacion termica entre 20 °C y 100 °C inferior o igual a 1,5x10-6 K"1;

- un coeficiente medio de dilatacion termica entre -180 °C y 0 °C inferior o igual a 2x10-6 K-1;

- una elasticidad superior o igual a 200 julios/cm2 a una temperatura superior o igual a -196 °C.

Tal aleacion es una aleacion de tipo Invar® criogenica. El nombre comercial de esta aleacion es Invar®-M93.

De manera convencional, las aleaciones usadas se elaboran en un horno de arco electrico o en un horno de vado de induccion.

Despues de las operaciones de refinacion de bolsillo para ajustar el contenido de los elementos de aleacion residuales, las aleaciones son fundidas en productos semielaborados, que se procesan en caliente, en particular, por laminacion en caliente, con el fin de obtener bandas.

Estos semiproductos son, por ejemplo, lingotes. Como variante, se trata de desbastes fundidos en continuo por medio de una instalacion de fundicion continua de desbastes.

La banda asf obtenida se quita y se pule en un procedimiento continuo con el fin de limitar sus defectos: calamina, penetracion oxidada, paja y falta de homogeneidad en el espesor a lo largo y ancho de la banda.

El pulido se lleva a cabo en particular, por medio de piedras de molino o papel abrasivos. Una funcion del pulido es eliminar los residuos de la extraccion.

Al final de esta etapa de pulido, se obtiene la banda 1 inicial proporcionada en la primera etapa del procedimiento.

Como opcion, antes de la etapa de laminacion homogenea en fno, se efectua en la banda un recocido de homogeneizacion de la microestructura. Este recocido de homogeneizacion de la microestructura se lleva a cabo, en particular, en un horno de procesamiento termico, llamado horno de recocido de homogeneizacion de la microestructura en la siguiente descripcion, con un tiempo de residencia en el horno de recocido de homogeneizacion de la microestructura de entre 2 minutos y 25 minutos y una temperatura de la banda durante el recocido por homogeneizacion de la microestructura entre 850 °C y 1200 °C.

La banda inicial 101 tiene un espesor constante E0 constante comprendido entre 1,9 mm y 18 mm (vease la figura 5).

La banda inicial 101 se enrolla luego durante una etapa de laminacion en fno homogenea. La laminacion homogenea se lleva a cabo a lo largo de la longitud de la banda inicial 101.

Por laminacion homogenea, se entiende una laminacion que transforma una banda de espesor constante en una banda mas fina de espesor tambien constante.

Mas particularmente, la etapa de laminacion homogenea comprende una o varias pasadas en un tren de laminacion donde la banda pasa por una ranura rodante delimitada entre rodillos de trabajo. El espesor de esta ranura rodante permanece constante durante cada pasada la etapa de laminacion homogenea.

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Esta etapa de laminacion homogenea da como resultado una banda intermedia 103 de espesor Ec constante segun la direccion de laminacion, es decir, segun la longitud de la banda 103 intermedia (vease la figura 6).

Como opcion, la etapa de laminacion homogenea comprende al menos un recocido de recristalizacion intermedio.

Cuando esta presente, el recocido de recristalizacion intermedio se lleva a cabo entre dos pasos sucesivos de laminacion homogenea. Alternativamente u opcionalmente, se lleva a cabo antes de la etapa de laminacion flexible al final de la etapa de laminacion homogenea, es decir, despues de todos los pasos de laminacion realizados durante la etapa de laminacion homogenea.

Por ejemplo, el recocido intermedio de recristalizacion se lleva a cabo en un horno de recocido intermedio con una temperatura de la banda durante el recocido intermedio de entre 850 °C y 1200 °C y un tiempo de residencia en el horno de recocido intermedio de entre 30 segundos y 5 minutos.

El recocido de recristalizacion intermedia, o si se llevan a cabo varios, el ultimo recocido intermedio de recristalizacion de la etapa de laminacion homogenea, se realiza cuando la banda presenta un espesor Ei entre el espesor E0 de la banda inicial 101 y el espesor Ec de la banda intermedia 103.

Cuando el recocido de recristalizacion intermedio se lleva a cabo al final de la etapa de laminacion homogenea, el espesor Ei de la banda durante el recocido intermedio de recristalizacion es igual al espesor Ec de la banda 103 intermedia al comienzo de la etapa de laminacion flexible.

Ventajosamente, en el modo de realizacion en el que se lleva a cabo al menos un recocido de recristalizacion intermedio, se lleva a cabo un recocido intermedio de recristalizacion unico. En particular, este recocido de recristalizacion intermedio se lleva a cabo entre dos pasos de laminacion homogeneos sucesivos cuando la banda presenta un espesor Ei estrictamente superior al espesor Ec de la banda 103 intermedia.

Preferentemente, la etapa de laminacion homogenea no comprende el paso de recocido intermedio.

La banda 103 intermedia de espesor Ec obtenida al final de la etapa de laminacion homogenea se somete luego a una etapa de laminacion flexible en fno.

La laminacion flexible se realiza segun una direccion de laminacion que se extiende segun la longitud de la banda

103 intermedia.

La laminacion flexible permite obtener una banda de espesor variable segun su longitud.

Para ello, el espesor de la ranura de laminacion del laminador usado se hace variar continuamente. Esta variacion es una funcion del espesor deseado de la zona de la banda durante la laminacion para obtener una banda de espesor variable segun su longitud.

Mas particularmente y, como se ilustra en la figura 7, al final de la etapa de laminacion flexible, se obtiene una banda

104 de espesor variable que comprende primeras 107 zonas que tienen un primer grosor e+s y las segundas zonas 110 que tienen un segundo espesor e, menos que el primer espesor e+s. El primer espesor e+s y el segundo espesor e corresponden a un espesor de ranura de laminacion dado.

Las primeras zonas 107 y las segundas zonas 110 tienen cada una un espesor sustancialmente constante, respectivamente e+s y e.

Estan interconectados conectando zonas 111 de enlace de espesor no constante segun la longitud de la banda 104 de espesor variable. El espesor de las zonas 111 de enlace vana entre e y e+s. Segun un ejemplo, vana linealmente entre e y e+s.

La etapa de laminacion homogenea y la etapa de laminacion flexible se generan en las primeras zonas 107, es decir, en las zonas mas espesas de la banda 104, una tasa T1 de deformacion plastica, despues de cualquier recocido intermedio de recristalizacion, es decir, superior o igual a 30 %, mas particularmente comprendido entre 30 % y 98 %, aun mas particularmente comprendido entre 30 % y 80 %. En los intervalos antes mencionados, la tasa T1 de deformacion plastica es ventajosamente superior o igual al 35 %, mas particularmente superior que o igual a 40 %, e incluso mas particularmente superior que o igual a 50 %.

La tasa T1 de deformacion plastica generada en las primeras zonas 107 se define de la siguiente manera:

- si no se realiza un recocido de recristalizacion intermedio durante la etapa de laminacion homogenea, la tasa T1 de deformacion plastica es la tasa de reduccion total generada en las primeras zonas 107 de la banda 104 por la etapa de laminacion homogenea y la etapa de laminacion flexible, es decir, resultante de la reduccion del grosor desde el espesor inicial E0 hasta el grosor e+s.

En este caso, la tasa T1 de deformacion plastica, en porcentaje, esta dada por la siguiente formula:

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De este modo, en el caso donde no se lleva a cabo un recocido intermedio de recristalizacion, la tasa ti de deformacion plastica es igual a la tasa de reduccion total generada en las primeras zonas 107 por la etapa de laminacion homogenea y la etapa de laminacion flexible.

- Si al menos un recocido intermedio de recristalizacion se lleva a cabo durante la etapa de laminacion homogenea, la tasa Ti de deformacion plastica es la tasa de reduccion generada en las primeras zonas 107 debido a la reduccion en el espesor de la banda del espesor Ei que exhibe durante el ultimo recocido intermedio de la recristalizacion llevado a cabo durante la etapa de laminacion homogenea hasta el espesor e+s.

imagen2

~(e + s)

E,

x 100 (2).

De este modo, en el caso donde uno o varios recocidos intermedios se llevan a cabo durante la etapa de laminacion homogenea, la tasa T1 de deformacion plastica es estrictamente inferior a la tasa de reduccion total generada en las primeras zonas 107 por la etapa de laminacion homogenea y la etapa de laminacion flexible en frio.

La tasa T2 de deformacion plastica, despues de cualquier recocido intermedio de recristalizacion, generado en las segundas zonas 110, es estrictamente superior a la tasa T1 de deformacion plastica generada en las primeras zonas 107. Se calcula analogamente, reemplazando e+s con e en las formulas (1) y (2) anteriores.

La diferencia At de la tasa de deformacion plastica entre las segundas zonas 110 y las primeras zonas 107 viene dada por la relacion At = T2 - T1.

Esta diferencia At es ventajosamente inferior o igual al 13% si el grosor E0 es estrictamente superior a 2 mm. Ventajosamente, es inferior o igual al 10 % si el espesor E0 es inferior o igual a 2 mm.

Mas particularmente, la diferencia At es inferior o igual al 10 % si E0 es estrictamente superior a 2 mm, y la diferencia At es inferior o igual al 8 % si E0 es inferior o igual a 2 mm.

Ventajosamente, el espesor Ec de la banda 103 intermedia antes de la etapa de laminacion flexible es en particular igual al espesor e de las segundas zonas 110 multiplicado por un coeficiente de reduccion k de entre 1,05 y 1,5. Ventajosamente, k es aproximadamente igual a 1,3.

Ventajosamente, los espesores e+s y e de las zonas primera y segunda 107, 110 respetan la ecuacion:

imagen3

donde n es un coeficiente constante entre 0,05 y 0,5.

En otras palabras, el primer espesor e+s es igual al segundo espesor e multiplicado por un coeficiente de multiplicacion de entre 1,05 y 1,5.

Esta ecuacion se reescribe de la siguiente manera: s = n.e, es decir, que el espesor excesivo s de las primeras zonas 107 con respecto a las segundas zonas 110 es igual al coeficiente n multiplicado por el espesor e de las segundas zonas110.

El espesor e de las segundas zonas 110 esta entre 0,05 mm y 10 mm, mas particularmente entre 0,15 mm y 10 mm, incluso mas particularmente entre 0,25 mm y 8,5 mm. Cuando se realizan flejes, el espesor e es inferior o igual a 2 mm, ventajosamente, comprendido entre 0,25 mm y 2 mm. Cuando se realizan planchas, el espesor e es estrictamente superior a 2 mm, en particular comprendido entre 2,1 mm y 10 mm, mas particularmente comprendido entre 2,1 mm y 8,5 mm.

La banda 104 de espesor variable resultante de la etapa de laminacion flexible se somete luego a un recocido de recristalizacion final.

El recocido de recristalizacion final se lleva a cabo en un horno de recocido final. La temperatura del horno de recocido final es constante durante el recocido de recristalizacion final. La temperatura de la banda 104 durante el recocido de recristalizacion final esta entre 850 °C y 1200 °C.

El tiempo de residencia en el horno de recocido final esta comprendido entre 20 segundos y 5 minutos, mas

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particularmente entre 30 segundos y 3 minutos.

La velocidad de desplazamiento de la banda 104 en el horno de recocido final es constante. Es, por ejemplo, entre 2 m/min y 20 m/min para un horno de recocido final con una longitud de calentamiento igual a 10 m.

Ventajosamente, la temperatura de la banda 104 durante el recocido final es de 1025 °C. En este caso, el tiempo de residencia en el horno de recocido final es, por ejemplo, de entre 30 segundos y 60 segundos para una banda 104 de espesor variable que tiene segundas zonas 110 de espesor e inferior o igual a 2 mm. El tiempo de residencia en el horno de recocido final es, por ejemplo, de entre 3 minutos y 5 minutos para una banda 104 de espesor variable que tiene segundas zonas 110 de espesor e estrictamente superiores a 2 mm.

El tiempo de residencia en el horno de recocido final, asf como la temperatura de recocido final se eligen para obtener, despues del recocido de recristalizacion final, una banda 104 que tiene propiedades mecanicas y tamanos de grano que son casi homogeneos entre las primeras zonas 107 y las segundas zonas 110. El resto de la descripcion especifica el significado de "casi homogeneo".

Preferentemente, el recocido final se lleva a cabo bajo una atmosfera reductora, es decir, por ejemplo, bajo hidrogeno puro o bajo atmosfera de H2-N2. La temperatura de las escarchas esta preferentemente por debajo de - 40 °C. En el caso de una atmosfera H2-N2, el contenido de N2 puede estar comprendido entre 0 % y 95 %. La atmosfera H2-N2 comprende, por ejemplo, aproximadamente un 70 % de H2 y un 30 % de N2.

Segun un modo de realizacion, la banda 104 de espesor variable pasa continuamente desde el tren de laminacion flexible hasta el horno de recocido final, es decir, sin bobinado intermedio de la banda 104 de espesor variable.

Como variante, al final de la etapa de laminacion flexible, la banda 104 de espesor variable se enrolla y se transporta al horno de recocido final, luego se desenrolla y se somete a un recocido de recristalizacion final.

Segun esta variante, la banda 104 enrollada tiene, por ejemplo, una longitud comprendida entre 100 m y 2500 m, en particular, si el espesor e de las segundas zonas 110 de la banda 104 es de aproximadamente 0,7 mm.

Se obtiene, al final del recocido de recristalizacion final, una banda 104 de espesor variable segun su longitud que tiene las siguientes caractensticas.

Comprende las primeras zonas 107 de espesor e+s y las segundas zonas de espesor e, posiblemente conectadas entre sf por zonas 111 de enlace de espesor que vanan entre e y e+s.

Preferentemente, la diferencia en valor absoluto entre el tamano medio de grano de las primeras zonas 107 y el tamano medio de grano de las segundas zonas 110 es inferior o igual al mdice 0,5 segun el estandar ASTM E1 1210. El tamano promedio de los granos del mdice ASTM se determina usando el procedimiento de comparacion de imagenes estandar descrito en ASTM E1 12-10. De acuerdo con este procedimiento, para determinar el tamano medio de grano promedio de una muestra, se compara una imagen de la estructura del grano de la pantalla obtenida por medio de un microscopio optico a un aumento dado de la muestra que ha sufrido un ataque de coloracion ("contrast etch" en ingles) con imagenes tfpicas que ilustran granos gemelos de diferentes tamanos que han sufrido un ataque de coloracion (correspondiente a la placa III del estandar). El mdice de tamano de grano medio de la muestra se determina como siendo el mdice correspondiente a la ampliacion usada en la imagen estandar que se asemeja mas a la imagen vista en la pantalla del microscopio.

Si la imagen que se ve en la pantalla del microscopio es intermedia entre dos imagenes estandar sucesivas de tamanos de grano, el mdice de tamano de grano medio de la imagen del microscopio se determina como siendo la media aritmetica entre los indices de aumento correspondientes al crecimiento usado en cada una de las dos imagenes estandar.

Mas particularmente, el mdice G1astm del tamano medio de grano de las primeras zonas 107 es como maximo 0,5 veces menor que el mdice G2astm del tamano medio de grano de las segundas zonas 110.

La banda 104 de espesor variable puede presentar propiedades mecanicas casi homogeneas.

En particular:

- la diferencia en valor absoluto entre el lfmite elastico en 0,2 % de las primeras zonas 107 denotado Rp1 y el lfmite de elasticidad en 0,2 % de las segundas zonas 110 denotado Rp2 es inferior o igual a 6 MPa, y

- la diferencia en el valor absoluto entre la carga de rotura de las primeras zonas 107 denotado Rm1 y la carga de rotura de las segundas zonas 110 denotada Rm2 es inferior o igual que 6 MPa.

Por lfmite de elasticidad de 0,2 % se entiende, convencionalmente, el valor de la restriccion en 0,2 % de la deformacion plastica.

De manera convencional, la carga en la rotura corresponde a la restriccion maxima antes del estrechamiento de la muestra de prueba.

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En el ejemplo ilustrado, la banda 104 de espesor variable presenta un motivo repetido periodicamente en toda la longitud de la banda 104. Este motivo comprende sucesivamente la mitad de la primera zona 107 de longitud ~ una zona 111 de enlace de longitud L3, una segunda zona 110 de longitud L2, una zona 111 de enlace de longitud

L3 y una mitad de la primera zona 107 de longitud '

imagen4

Ventajosamente, la longitud L2 de la segunda zona 110 es muy claramente superior a la longitud L1 de la primera zona 107. A modo de ejemplo, la longitud L2 esta entre 20 y 100 veces la longitud L1.

Cada secuencia formada por una primera zona 107 flanqueada por dos zonas 111 de enlace forma una zona de espesor excesivo de la banda 104 de espesor variable, es decir, una zona de espesor superior a e. De este modo, la banda 104 de espesor variable comprende segundas zonas 110 de longitud L2 de espesor e, separadas entre sf por zonas de espesor excesivo.

Despues del recocido final de la recristalizacion, la banda 104 de espesor variable se corta en las zonas de espesor excesivo, preferentemente en el medio de las zonas de espesor excesivo.

Asf se obtienen las chapas 112 ilustradas en la figura 8, que comprenden una segunda zona de longitud L2 enmarcada en cada uno de sus extremos longitudinales por una zona de 111 enlace de longitud L3 y por la mitad de

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la primera zona 107 de longitud —.

Al final de la etapa de corte, las chapas 112 se aplanan segun un procedimiento de aplanado conocido.

Las chapas 112 se enrollan luego en bobinas a la unidad.

Segun una variante del procedimiento de fabricacion descrito anteriormente, la banda 104 de espesor variable se aplana despues del recocido de recristalizacion final y antes de que se corten las chapas 112.

Segun esta variante, la banda 104 de espesor variable aplanada se corta en las zonas de espesor excesivo para formar las chapas 112. Preferentemente, la banda 104 se corta en el medio de las zonas de espesor excesivo.

El corte se lleva a cabo, por ejemplo, en el plano usado para el aplanamiento de la banda 104. Como variante, la banda 104 aplanada se enrolla en una bobina, luego se corta en una maquina diferente de la aplanadora.

Las chapas 112 se enrollan luego en bobinas a la unidad.

Por medio del procedimiento de fabricacion descrito anteriormente, se obtienen chapas 112 formadas por una pieza que comprende una zona 113 central de espesor e, enmarcada por extremos 114 reforzados, es decir, de un espesor superior al espesor e de la zona 113 central. Los extremos 114 corresponden a zonas de espesor excesivo de la banda 104 de espesor variable y la zona central 113 corresponde a una segunda zona 110 de la banda 104 de espesor variable a partir de la cual se ha cortado la chapa 112.

Estas chapas 112, que presentan un espesor variable segun su longitud mientras se forman en una pieza, no presentan las debilidades de los ensamblajes soldados del estado de la tecnica. Ademas, sus extremos 114 reforzados permiten ensamblarlos mediante soldadura a otras piezas mientras se minimizan las debilidades mecanicas debido a este ensamblaje por soldadura.

Segun unas variantes, las chapas 112 se pueden obtener, por ejemplo, cortando la banda 104 en otros lugares que no sean en dos zonas de espesores excesivos sucesivos. Por ejemplo, se pueden obtener cortando alternativamente en una zona de espesor excesivo y en una segunda zona 110. En este caso, se obtienen chapas 112 que tienen un unico extremo 114 reforzado de espesor superior a e. Tal chapa permite obtener la virola 108 de la figura 11

Tambien se pueden obtener cortando en dos segundas zonas 110 sucesivas.

A modo de ejemplo y, como se ilustra en la figura 9, es posible ensamblar una chapa 112 con una segunda pieza 116 soldando uno de los extremos 114 reforzados de la chapa 112 a un borde de la segunda pieza 16. El espesor de la segunda pieza 116 es preferentemente superior al espesor de la zona 113 central de la chapa 112. La soldadura realizada es mas particularmente una soldadura a presion, tambien llamada soldadura de recubrimiento.

La pieza 116 puede ser una chapa 112 como se describio anteriormente.

De este modo, en la figura 10, se han ilustrado dos chapas 112 ensambladas de extremo a extremo mediante soldadura. Estas dos chapas 112 estan soldadas entre sf por sus extremos 114 reforzados. Las virolas 108 y 208 de la figura 11 pueden coserse de la misma manera, como lo describiremos a continuacion.

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En los ejemplos ilustrados en las figuras 9 y 10:

- la longitud de la zona 113 central esta, por ejemplo, comprendida entre 40 m y 60 m; y

- la longitud de cada extremo 114 reforzado esta, por ejemplo, comprendida entre 0,5 m y 2 m.

El segundo espesor e es, en particular, aproximadamente igual a 0,7 mm.

El primer espesor e+s es aproximadamente igual a 0,9 mm.

Como variante, una pieza no plana se forma a partir de la chapa 112.

El procedimiento de fabricacion de una banda de espesor variable segun su longitud descrita anteriormente es particularmente ventajoso. De hecho, permite obtener una banda de aleacion a base de principalmente hierro y mquel que tiene la composicion qmmica definida anteriormente que tiene zonas de diferentes espesores, pero propiedades mecanicas casi homogeneas. Estas propiedades se obtienen mediante el uso de una tasa de deformacion plastica despues de un posible recocido intermedio de recristalizacion generado por la laminacion homogenea y las etapas de laminacion flexible en las zonas mas gruesas superiores o iguales al 30 %.

Los siguientes ejemplos experimentales ilustran la importancia del intervalo de tasas de deformacion plastica reivindicado para este tipo de aleacion.

En una primera serie de experiencias, se han fabricado flejes de espesor variable, es decir, bandas 104 de espesor variable cuyo espesor e de las segundas zonas 10 es inferior que o igual a 2 mm.

La tabla 1 a continuacion ilustra los ensayos para la fabricacion de flejes de espesor variable sin recocido intermedio de recristalizacion.

La tabla 2 a continuacion contiene caractensticas de los flejes obtenidos por los ensayos de la tabla 1.

La tabla 3 a continuacion ilustra los ensayos de fabricacion de flejes de espesor variable con un recocido de recristalizacion intermedio al espesor Ei.

La tabla 4 a continuacion contiene caractensticas de los flejes obtenidos por los ensayos de la tabla 3.

En una segunda serie de experiencias, se han fabricado planchas de espesor variable, es decir, bandas 104 de espesor variable cuyo espesor e de las segundas zonas 110 es estrictamente superior a 2 mm.

La tabla 5 ilustra ensayos para fabricar planchas de espesor variable con o sin recocido intermedio.

La tabla 6 a continuacion contiene caractensticas de las planchas obtenidas por los ensayos de la tabla 5.

En todas las tablas, se han enfatizado las pruebas de acuerdo con un procedimiento de fabricacion de una banda de espesor variable segun su longitud, de aleacion a base de hierro, comprendiendo la aleacion a base de hierro, en peso:

34,5% < Ni < 53,5%

0,15 % < Mn < 1,5 %

0 < Si < 0,35 %, preferentemente 0,1 % < Si < 0,35 % 0 < C < 0,07 %

opcionalmente:

0 <Co<20 %

0 <Ti<0,5 %

0,01 %<Cr<0,5 %

siendo el resto hierro e impurezas necesariamente resultantes de la elaboracion,

comprendiendo el procedimiento sucesivamente las siguientes etapas:

- proporcionar una banda (101) inicial de espesor constante (Eo) obtenida por laminacion en caliente;

- laminacion homogenea en fno de la banda (101) inicial a lo largo de su longitud para obtener una banda (103) intermedia de espesor constante (Ec) segun la direccion de laminacion;

- laminacion flexible en fno de la banda (103) intermedia segun su longitud para obtener una banda (104) de espesor variable segun la direccion de laminacion, la banda (104) de espesor variable que tiene, segun su longitud, primeras zonas (107) que tienen un primer espesor (e+s) y segundas zonas (110) que tienen un

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segundo espesor (e), inferior al primer espesor (e+s),

- recocido de recristalizacion final en el paso de la banda (104) de espesor variable en un horno de recocido final,

en el cual la tasa de deformacion plastica generada, despues de cualquier recocido intermedio de recristalizacion, por las etapas de laminacion en fno homogenea y laminacion en fno flexible en las primeras zonas (107) de la banda (104) de espesor variable es superior o igual al 30 %.

Se constata que cuando la tasa de deformacion plastica t1 despues de cualquier recocido intermedio de recristalizacion es superior o igual al 30 % (ensayos 1 a 7 de la tabla 1, 1 a 3 de la tabla 3 y 1 a 9 de la tabla 5), la banda 104 de espesor variable obtenida presenta una diferencia de tamano de grano media entre el tamano de grano medio de las primeras zonas 107 (espesor e+s) y el tamano de grano de las segundas zonas 110 (espesor e) inferior o igual a 0,5 mdice de ASTM en valor absoluto. Esta pequena diferencia en el tamano de grano medio entre las primeras zonas 107 y las segundas zonas 110 da como resultado propiedades mecanicas casi homogeneas, a saber, una diferencia en 0,2 % de lfmite elastico ARp entre las primeras zonas 107 y las segundas zonas 110 inferior o igual a 6 MPa en valor absoluto, y una diferencia entre la carga en rotura ARm de las primeras zonas 107 y segundas zonas 110 inferior o igual a 6 MPa en valor absoluto.

De este modo, es posible obtener una banda 104 de espesor variable que tiene propiedades mecanicas y tamanos de grano que son casi homogeneos despues de un recocido por recristalizacion muy simple, ya que se realizo a temperatura y velocidad constante de desplazamiento.

La figura 11 es una vista esquematica desde arriba de la membrana estanca primaria de una pared de un tanque estanco y aislante construido de manera similar al tanque de la figura 1. Los extremos de la pared de tanque estan simbolizados por las aletas de soldadura 27 parcialmente representadas.

Para las necesidades de ilustracion, las tres virolas 8, 108 y 208 metalicas representadas en la figura 11 se fabrican segun tres modos de realizacion diferentes. En la practica, una membrana estanca puede construirse con virolas correspondientes al mismo modo de realizacion, o combinando virolas de varios modos de realizacion segun cualquier orden apropiado. Los soportes de soldadura 9 tambien estan dibujados en la figura 11, en una representacion despiezada que coloca los soportes 9 de soldadura alejados de las virolas 8, 108 y 208 para facilitar la comprension.

Las virolas de los tres modos de realizacion tienen el punto comun de extenderse longitudinalmente desde un extremo al otro de la pared de tanque a soldar a las dos aletas 27 de soldadura y presentan dos bordes 13 laterales elevados. Por ejemplo, el ancho de la porcion central plana de la virola esta entre 40 y 60 cm y la altura del borde 13 elevado esta entre 2 y 6 cm.

Los bordes 13 elevados de la virola 8 de espesor variable se pueden obtener desde la plancha 112 plana por medio de una plegadora que comprende tres rodillos en cada lado de la pared 112 lateral. Los rodillos ejercen una presion sobre la chapa para deformar la chapa para generar los bordes elevados. Se usan gatos hidraulicos para cambiar la posicion de los rodillos y la presion ejercida por ellos en funcion de la variacion del espesor de la plancha.

La virola 8 corresponde al modo de realizacion descrito anteriormente con referencia a las figuras 2 y 3: se trata de una banda metalica que se extiende en una sola pieza desde un extremo al otro de la pared de tanque y que consta de las porciones 114 reforzadas en ambos extremos de la banda y la porcion 113 central de menor espesor entre ellos. Para propositos de representacion, los lfmites entre la porcion 113 mas delgada y las porciones 114 reforzadas mas espesas se han dibujado en finas lmeas discontinuas, pero se entiende que este lfmite puede extenderse sobre una zona de transicion relativamente grande.

La virola 8 se coloca en una sola pieza en el tanque. La porcion 14 inclinada se corta en ambos extremos de los dos bordes elevados de la virola 8, antes de proceder con las soldaduras de ensamblaje y de estanqueidad con los anillos de conexion.

La virola 108 o 208, por otro lado, consiste en varias bandas longitudinales sucesivas con bordes elevados que pueden colocarse uno despues del otro, que hace que estos modos de realizacion sean particularmente adecuados para una pared de tanque de gran longitud, por ejemplo, alrededor de 30 a 50 m por banda longitudinal, ya sea una longitud total superior a 50 m. Cada banda sucesiva es continua, es decir, se obtiene de una sola plancha descrita anteriormente, y no soldando varias planchas juntas.

De manera mas precisa, la virola 108 comprende dos bandas metalicas con bordes 13 elevados que estan ensamblados extremo con extremo en la extension uno de otro al nivel de una zona 40 de ensamblaje, por ejemplo, por soldadura. Cada banda metalica es continua y presenta una porcion 114 de extremo reforzada mas espesa adyacente a la zona 40 de ensamblaje y presenta un espesor uniforme inferior sobre el resto de su longitud 113, hasta el borde de la pared de tanque donde esta ensamblado a la aleta 27 de soldadura.

La virola 208 esta construida de manera similar a la virola 108, pero con bandas cuyos dos extremos 114 estan reforzados por un mayor espesor. De hecho, los extremos 114 reforzados mas espesos de las bandas que constituyen la virola 208 estan presentes tanto en la zona 40 de conexion entre las bandas como al nivel de los

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bordes de la pared de tanque donde la tira 208 esta ensamblada a las aletas de soldadura 27. Como variante, la virola 208 puede estar construida con un mayor numero de bandas continuas colocadas de un extremo a otro de la misma manera.

Cuando una pared de tanque esta cubierta con una membrana estanca fabricada con las virolas 108 o 208, la zona 40 de ensamblaje de cada virola 108 o 208 puede colocarse en el medio de la pared de tanque o en otras ubicaciones. Preferentemente, estos lugares se compensan longitudinalmente de una virola a la otra, para evitar formar una lmea de soldadura continua en la direccion transversal de la pared.

Aunque se han descrito elementos calonfugos en forma de cajas que comprenden perlita expandida, otras formas de elementos calonfugos son posibles. En concreto, las cajas se pueden realizarse con otras formas de materiales aislantes. Por ejemplo, las cajas pueden constar de una capa de espuma aislante.

Los tanques descritos anteriormente se pueden usar en diferentes tipos de instalaciones, tales como instalaciones terrestres o en una estructura flotante, como un tanque de un barco metanero u otro.

Con referencia a la figura 4, una vista despiezada de un barco 70 metanero muestra un tanque 71 estanco y aislado de forma generalmente prismatica montado en el doble casco 72 del barco. La pared del tanque 71 consta de una barrera primaria estanca destinada a estar en contacto con el GNL contenido en el tanque, una barrera estanca secundaria dispuesta entre la barrera estanca primaria y el doble casco del barco, y dos barreras termicamente aislantes dispuestas respectivamente entre la barrera estanca primaria y la barrera estanca secundaria, y entre la barrera estanca secundaria y el doble casco 72.

De una manera conocida per se, se pueden conectar tubenas de carga/descarga dispuestas en el puente superior del barco, por medio de conectores apropiados, a un terminal mantimo o portuario para transferir una carga de GNL hacia o desde el tanque 71.

La figura 4 representa un ejemplo de un terminal mantimo que incluye una estacion 75 de carga y descarga, una tubena submarina 76 y una instalacion 77 a tierra. La estacion 75 de carga y descarga es una instalacion fija extraterritorial que consta de un brazo 74 movil y una torre 78 que soporta el brazo 74 movil. El brazo 74 movil lleva un haz de tubos 79 flexibles aislados que pueden conectarse a las tubenas 73 de carga/descarga. El brazo 74 movil orientable se adapta a todas las plantillas metaneras. Un conducto de enlace no representado se extiende dentro de la torre 78. La estacion 75 de carga y descarga permite la carga y descarga del metanero 70 desde o hacia la instalacion 77 a tierra. Esto comprende tanques de almacenamiento de gas 80 licuado y tubos 81 de enlace conectados por la tubena 76 submarina a la estacion 75 de carga o descarga. La tubena 76 submarina permite la transferencia del gas licuado entre la estacion 75 de carga y descarga y la instalacion 77 a tierra a larga distancia, por ejemplo, 5 km, lo que permite mantener el barco 70 metanero a gran distancia de la costa durante las operaciones de carga y descarga.

Para generar la presion necesaria para la transferencia del gas licuado, se implementan bombas embebidas en el barco 70 y/o bombas que equipan la instalacion 77 de orilla y/o bombas que equipan la estacion 75 de carga y descarga.

Aunque se haya descrito la invencion con relacion a varios modos de realizacion particulares, es mas que evidente que no se limita de ninguna manera a ellos y que comprende todos los equivalentes tecnicos de los medios descritos, asf como sus combinaciones si estas entran en el contexto de la invencion, tal como se define por las reivindicaciones. El uso del verbo "constar de", "comprender" o "incluir" y sus formas conjugadas no excluye la presencia de otros elementos u otras etapas distintos de los establecidos en una reivindicacion. El uso del artfculo indefinido "un" o "una" para un elemento o una etapa no excluye, a menos que se indique lo contrario, la presencia de una pluralidad de tales elementos o etapas.

En las reivindicaciones, cualquier signo de referencia entre parentesis no puede interpretarse como una limitacion de la reivindicacion.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Tanque estanco y termicamente aislante integrado en una estructura portadora, constando la estructura portadora de una pluralidad de paredes (1, 2) portadoras, constando el tanque de

una pluralidad de paredes de tanque fijadas cada vez a una pared (1, 2) portadora respectiva, constando una pared de tanque de:

una barrera de aislamiento (3, 5) termico retenida en la pared portadora, presentando la barrera de aislamiento termico una superficie de soporte plana paralela a la pared portadora respectiva,

una barrera (4, 6) de estanqueidad soportada por la barrera de aislamiento y constando de una estructura repetida que consta alternativamente de una virola (8, 108, 208) metalica alargada y un ala (9) de soldadura alargada conectada a la superficie de soporte y sobresaliendo con respecto a esta, extendiendose el ala (9) de soldadura paralelamente a la virola (8) metalica sobre al menos una parte de la longitud de la virola metalica, constando la virola metalica en el sentido del ancho de una porcion central plana puesta en la superficie de soporte y unos bordes (13) laterales elevados con respecto a la superficie de soporte, que estan dispuestos contra las alas de soldadura adyacentes y soldados de manera estanca a las alas (9) de soldadura,

en el que la virola metalica se extiende entre dos bordes opuestos de la pared de tanque y presenta dos porciones de extremo que estan cada una ensambladas de forma estanca a una estructura (10, 27, 28) de detencion respectiva al nivel de dichos bordes opuestos de la pared de tanque,

caracterizado porque la virola (8, 108, 208) metalica asta constituida por al menos una banda metalica continua que presenta varias porciones longitudinales que tienen diferentes espesores, constando las porciones longitudinales de una porcion (113, 35) intermedia y al menos una porcion (114, 33) de extremo cuyo espesor es superior al espesor de la porcion intermedia de la banda, formando la porcion (114, 33) de extremo mas espesa una zona de ensamblaje de la banda con la estructura (10) de detencion o con otra banda metalica continua ensamblada de extremo a extremo con la primera banda metalica continua para constituir la virola metalica.
2. Tanque segun la reivindicacion 1, en el que la virola (8) metalica esta constituida por una unica banda metalica que se extiende en una sola pieza entre los dos bordes opuestos de la pared de tanque, y en el que las dos porciones (33) de extremo de la banda son mas espesas que la porcion (35, 36) intermedia y estan ensambladas cada una a la estructura (10, 27, 28) de detencion respectiva al nivel de los bordes opuestos de la pared de tanque.
3. Tanque segun la reivindicacion 1, en el que la virola (108, 208) metalica consta de una segunda banda metalica continua ensamblada de extremo a extremo con la primera banda metalica continua en la prolongacion de la primera banda metalica continua, en el que cada una de las dos bandas continuas metalicas presenta, al nivel de la zona de ensamblaje (40) de las dos bandas metalicas, una porcion (114) de extremo mas espesa que la porcion (113) intermedia de la banda.
4. Tanque segun la reivindicacion 3, en el que al menos una de las dos bandas metalicas continuas presenta, al nivel del extremo opuesto a la zona (40) de ensamblaje de las dos bandas metalicas, una segunda porcion (114) de extremo mas espesa que la porcion (113) intermedia de la banda, estando la segunda porcion (114) de extremo ensamblada a la estructura (10, 27, 28) de detencion al nivel de un borde de la pared de tanque.
5. Tanque segun la reivindicacion 3 o 4, en el que al menos una de las dos bandas metalicas continuas presenta, al

nivel del extremo opuesto a la zona (40) de ensamblaje de las dos bandas metalicas, una segunda porcion (114) de extremo de mismo espesor que la porcion (113) intermedia de la banda, estando la segunda porcion (114) de extremo ensamblada a la estructura (10, 27, 28) de detencion al nivel de un borde de la pared de tanque.
6. Tanque segun una de las reivindicaciones 1 a 5, en el que cada porcion de extremo de la virola (8, 108, 208)

metalica esta soldada de forma estanca a la estructura (10) de detencion respectiva.
7. Tanque segun la reivindicacion 6, en el que la virola (8) esta soldada a la estructura de detencion mediante un procedimiento de transferencia de metal en fno CMT o mediante soldadura TIG con metal de aportacion o mediante soldadura en fno.
8. Tanque segun una de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la estructura (10) de detencion consta de una placa (27, 28) situada por encima de la barrera de aislamiento y la porcion de extremo de la virola (8, 108, 208) metalica consta de un primer segmento apoyado sobre la placa de la estructura de detencion y un segundo segmento apoyado sobre la barrera de aislamiento termico, estando el primer segmento y el segundo segmento conectados por un segmento (34) plegado formando un desprendimiento en la direccion de espesor de la virola metalica.
9. Tanque segun una de las reivindicaciones 1 a 8, en el que las alas (9) de soldadura se interrumpen antes del

extremo de la virola (8, 108, 208) metalica, estando los bordes elevados de dos virolas metalicas adyacentes

soldados entre sf mediante una soldadura de arista dispuesta sobre una parte de su longitud hasta el extremo de la virola metalica.
10. Tanque segun la reivindicacion 9, en el que la soldadura de arista de los bordes (13) elevados se realiza con ayuda de un procedimiento de transferencia de metal en fno.

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11. Tanque segun una de las reivindicaciones 1 a 10, en el que la porcion (114, 33) de extremo mas espesa de la banda metalica presenta un espesor superior o igual a 0,9 mm.
12. Tanque segun una de las reivindicaciones 1 a 11, en el que la porcion (35) intermedia de la banda metalica presenta un espesor inferior a 0,9 mm y, preferentemente, un espesor de 0,7 mm.
13. Tanque segun una de las reivindicaciones 1 a 12, en el que la estructura (10) de detencion esta soldada a una pared portadora.
14. Tanque segun una de las reivindicaciones 1 a 13, en el que dicha virola metalica y la estructura de detencion estan realizadas de aleacion de acero y mquel con un bajo coeficiente de dilatacion.
15. Tanque segun una de las reivindicaciones 1 a 14, en el que la banda metalica es de aleacion a base de hierro y comprende en peso:

34,5% < Ni < 53,5%

0,15 % < Mn < 1,5 %

0 < Si < 0,35 %, preferentemente 0,1 % < Si < 0,35 % 0 < C < 0,07 %

opcionalmente:

0 <Co<20 %

0 <Ti<0,5 %

0,01 %<Cr<0,5 %

siendo el resto hierro e impurezas necesariamente resultantes de la elaboracion.
16. Tanque segun una de las reivindicaciones 1 a 15 en el que la pared de tanque consta, ademas, de:

una barrera (3) secundaria de aislamiento termico, presentando la barrera de aislamiento termico una superficie de soporte plana paralela a la pared portadora respectiva, y

una barrera (4) de estanqueidad secundaria soportada por la barrera de aislamiento secundaria y que lleva la barrera (5) de aislamiento primaria,

constando la barrera de estanqueidad secundaria de una estructura repetida que consta alternativamente de una virola (8, 108, 208) metalica alargada y un ala (9) de soldadura alargada conectada a la superficie de soporte y sobresaliendo con respecto a esta, extendiendose el ala (9) de soldadura paralelamente a la virola (8) metalica sobre al menos una parte de la longitud de la virola metalica, constando la virola metalica en el sentido del ancho de una porcion central plana puesta en la superficie de soporte y unos bordes (13) laterales elevados con respecto a la superficie de soporte, que estan dispuestos contra las alas de soldadura adyacentes y soldados de manera estanca a las alas (9) de soldadura,

en el que la virola metalica se extiende entre dos bordes opuestos de la pared de tanque y presenta dos porciones de extremo que estan cada una ensambladas de forma estanca a una estructura (10, 28) de detencion respectiva al nivel de dichos bordes opuestos de la pared de tanque,

caracterizado porque la virola (8, 108, 208) metalica esta constituida por al menos una banda metalica continua que presenta varias porciones longitudinales que tienen diferentes espesores, constando las porciones longitudinales de una porcion (113, 35) intermedia y al menos una porcion (114, 33) de extremo cuyo espesor es superior al espesor de la porcion intermedia de la banda, formando la porcion (114, 33) de extremo mas espesa una zona de ensamblaje de la banda con la estructura (10) de detencion o con otra banda metalica continua ensamblada de extremo a extremo con la primera banda metalica continua para constituir la virola metalica.
17. Barco (70) para transportar un producto lfquido fno, constando el barco de un doble casco (72) y un tanque (71) segun una de las reivindicaciones 1 a 16 dispuesto en el doble casco.
18. Uso de un barco (70) segun la reivindicacion 17 para cargar o descargar un producto lfquido fno, en el que un producto lfquido fno se transporta a traves de tubenas (73, 79, 76, 81) aisladas hacia o desde una instalacion de almacenamiento (77) flotante o terrestre hacia o desde el tanque (71) del barco.
19. Sistema de transferencia para un producto lfquido fno, constando el sistema de un barco (70) segun la reivindicacion 17, tubenas (73, 79, 76, 81) aisladas dispuestas para conectar el tanque (71) instalado en el casco del barco a una instalacion de almacenamiento (77) flotante o terrestre y una bomba para impulsar un flujo de producto lfquido fno a traves de las tubenas aisladas desde o hacia la instalacion de almacenamiento flotante o terrestre hacia o desde el tanque del barco.

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