FR2512172A1 - Procede et dispositif a evacuer la vapeur en cas de debordement ou fuite d'une cuve a double enveloppe de stockage de liquides a basse temperature et cuve munie de ce dispositif - Google Patents

Abstract

POUR EVITER LES DEGATS QUE PEUT PROVOQUER L'IMPORTANT DEVELOPPEMENT DE VAPEUR EN CAS DE DEBORDEMENT OU DE FUITE DE FLUIDE FRIGORIGENE DE LA CUVE METALLIQUE INTERIEURE 52 DANS L'ESPACE ANNULAIRE 60, ENTOURE PAR LA PAROI EXTERIEURE 50 EN BETON ET CONTENANT DU MATERIAU GRANULAIRE ISOLANT 62, UN DISPOSITIF 80 EST PREVU POUR CONDUIRE LE FLUIDE DEBORDANT DANS LE FOND DE L'ESPACE 60 ET POUR EN EVACUER LES VAPEURS. CE DISPOSITIF COMPREND UN DEVERSOIR 106, DES TUYAUX DE TROP-PLEIN 82, UN FILTRE 150 ET UNE COUVERTURE DE FIBRES DE VERRE 120 DEFINISSANT DES CHEMINEES POUR LA MONTEE DES VAPEURS ET LEUR DECHARGE, DANS LA CUVE INTERIEURE 52 PAR EXEMPLE.

Description

La présente invention concerne de manière générale les cuves et autres réservoirs de stockage a double enceinte de confinement ou a double enveloppe et plus particulièrement un dispositif de sécurité pour l'évacuation de vapeur et/ou de liquide en cas de débordement ou de fuite de telles cuves.

Dans les cuves a double paroi pour le stockage de liquides à basse température, le produit stocké peut entrer dans l'espace annulaire entre les parois pour l'une des causes suivantes 1) remplissage excessif de la cuve intérieure ; 2) fuite travers la paroi de la cuve intérieure ; et 3) fuite à travers le fond. En cas de fuite à travers la paroi ou le fond, le liquide s'accumule au fond de l'espace annulaire.

Généralement, l'espace annulaire entre les parois de cuves à double paroi pour le stockage de liquides à basse température est rempli d'un matériau isolant granulaire tel que la Perlite ou un matériau analogue. Lorsque du liquide se rassemble au fond de espace annulaire par suite d'un débordement ou d'une fuite et lorsque son niveau augmente progressivement, ce liquide absorbe de la chaleur sensible, c'est-à-dire de la chaleur emmagasinée dans le corps de chaque composant de cuve avec lequel le liquide vient en contact ; la quantité de chaleur sensible ainsi absorbée par le liquide dépend de la différence de température entre le liquide et le composant de cuve considéré et du poids de ce composant.Sous l'effet de cette absorption de chaleur, le liquide a basse température est vaporisé et passe ainsi de l'état liquide l'état gazeux. Suivant la chaleur absorbée et la quantité de liquide ayant débordé ou s'étant échappée par une fuite, la production de vapeur peut être relativement importante. Au stade initial, tous les composants venant en contact avec le liquide froid subissent une forte chute de température et cèdent donc beaucoup de chaleur, de sorte que la quantité de vapeur produite au début est tres grande. Il existe donc un besoin pour un système capable de manipuler d'importants volumes de gaz sans risque d'endommagement d'une partie quelconque de la cuve.

Les matériaux granulaires offrent une résistance très élevée l'écoulement de gaz, ce qui peut être très dangereux pour la cuve intérieure, surtout si la cause de la présence du produit dans l'espace annulaire intermédiaire est une fuite du fond ou de la paroi de la cuve intérieure alors que celle-ci contient très peu de produit.

La résistance à l'écoulement des gaz peut entraîner l'établissement d'une pression sous le fond de la cuve intérieure, ce qui peut soulever le fond de sa base et compromettre l'intégrité structurale de la cuve intérieure.

L'établissement d'une pression risque aussi d'endommager la paroi de la cuve intérieure de la manière décrite ci-après. Le gaz dans le matériau granulaire peut se présenter sous forme de petites bulles susceptibles de monter au travers du matériau granulaire en perturbant l'état de ce matériau. Les petites bulles sont pratiquement inévitables mais il arrive un point où les bulles sont trop grosses et, à la limite, les bulles s'étendent d'une paroi à l'autre de l'espace annulaire et agissent à la façon de pistons repoussant du matériau granulaire devant eux, jusqu'a ce que les bulles éclatent violemment à la surface. Ce phénomène pourrait être appelé "pistonnage".

Dans une situation où un pitonnage est sur le point de se produire alors que la cuve intérieure n'est pas remplie de produit, la pression dans l'espace annulaire intérieur risque de dépasser la pression externe que la cuve intérieure est capable de supporter. La pression dans l'espace annulaire peut alors déformer la paroi de la cuve intérieure vers l'intérieur, ce qui représente un dommage énorme.

Il existe par conséquent un besoin pour un système qui empêche l'accumulation de gaz dans espace annulaire de cuves & double paroi dans le cas d'un débordement ou d'une fuite dé liquide > dans l'espace annulaire intermédiaire d'une telle cuve, en particulier d'un liquide à basse température tel qu'un liquide frigorigène ou cryogénique ou analogue.

L'invention apporte un dispositif qui permet d'évacuer la vapeur produite lors d'un débordement ou d'une fuite de liquide dans l'espace annulaire intermédiaire d'une cuve à double enveloppe.

Généralement, la vapeur est produite par des deverse- ments résultant de remplissages excessifs ; pour cette raison, le dispositif selon l'invention pourrait être appelé également dispositif de trop-plein pour simplifier, étant entendu que l'emploi de ce terme ne limite pas la source du liquide produisant la vapeur. Cependant, le dispositif objet de l'invention sera généralement appelé ici dispositif d'évacuation.

Ce dispositif comprend un tuyau de trop-plein reliant un niveau de trop-plein de la cuve intérieure au fond ou près du fond de l'espace annulaire intermédiaire de la cuve. Du fluide débordant, du fluide frigorigène par exemple, est donc introduit dans l'espace annulaire par le dispositif selon l'invention.

Un système d'évacuation de vapeur faisant partie du dispositif d'évacuation de l'invention conduit la vapeur produite par le fluide sortant par le tuyau de trop-plein de nouveau dans la cuve intérieure, où elle peut être déchargée par le système d'évacuation de vapeur de la cuve.

Des variantes de réalisation du dispositif de l'invention comportent des systèmes spéciaux de pompage de vapeur, des système d'évacuation de liquide et ainsi de suite.

Selon l'invention, si la cuve intérieure est trop remplie, du liquide entre dans un déversoir prévu en haut de la cuve intérieure, s'écoule par le système de traitement de débordements prévu pour un tel cas et se rassemble au fond de l'espace annulaire intermédiaire.

Le système d'évacuation de vapeur présente à la vapeur un parcours d'écoulement dont la résistance a l'écoulement est moindre que celle d'un parcours au travers du matériau granulaire dans l'espace annulaire. Cette diminution de la résistance l'écoulement résulte de l'incorporation de couvertures de fibres de verre dans le système d'évacuation de vapeur. Les couvertures empêchent le compactage et la formation de bouchons par un mélange de matériau granulaire et de bulles de gaz et leur résistance a l'écoulement est inférieure à celle du matériau granulaire.

Cependant, le débit maximal d'écoulement de gaz par les couvertures ne permet pas l'évacuation par les couvertures de la totalité de la vapeur produite en cas de débordement ou de fuite. Pour cette raison, le système d'évacuation est conçu mécaniquement pour offrir encore moins de résistance à l'écoulement de la vapeur qu'une couverture de fibres de verre et pour que le système présente la section d'écoulement nécessaire a l'évacuation du débit de vapeur prévu en cas de débordement ou de fuite. Ce résultat est obtenu par l'installation de cages métalliques autour de la paroi de la cuve intérieure, entre cette paroi et la ou les couvertures de fibres de verre antibouchon du système d'dvacuation. Les cages forment des cheminées pour l'écoulement de gaz entre la paroi de la cuve intérieure et les couvertures.Dans ces cheminées, la seule résistance à l'écoulement est due au frottement sur les parois, l'intérieur des cheminées étant complètement dégagé. Les cages peuvent présenter des ouvertures suffisamment grandes pour que des parties des couvertures de fibres de verre pourraient passer a travers elles et faire saillie dans le parcours d'écoulement de gaz en limitant cet écoulement. Pour éviter une telle obstruction, un revêtement distributeur perforé, présentant également une faible résistance à l'écoulement de vapeur, recouvre les ouvertures de la cage. Dans le mode de réalisation pré féré, ce revêtement ou recouvrement est formé par une couche de métal perforé étiré disposée sur la cage. Un tel recouvrement présente une faible résistance à l'écoulement de gaz et possède également de bonnes propriétés portantes et de distribution de la charge.La couverture de fibres de verre a une triple fonction : 1) éviter le compactage dans la région qu'elle occupe,; 2) offrir un parcours d'écoulement au gaz ; 3) constituer un filtre pour le gaz circulant par le système d'évacuation et empecher le matériau granulaire de tomber dans ce système et d'y obstruer ainsi l'écoulement de gaz.

Un matériau offrant moins de résistance à l'écoulement de gaz est utilisé à la place du matériau granulaire isolant dans une partie de fond de l'espace annulaire. Ce matériau doit être un bon isolant comparativement au matériau granulaire. Celui-ci peut notamment être remplacé dans une partie de fond de l'espace annulaire intermédia ire par un matériau en fibres de verre ayant de bonnes caractéristiques isolantes et offrant une très faible résistance l'écoule- ment de gaz. Ce matériau dé fibres de verre sert à diriger vers le système d'évacuation l'important volume de gaz produit au début de la vaporisation en cas de débordement ou de fuite de liquide.

Dans le mode de réalisation préféré, un filtre de fibres de verre est prévu par-dessus le matériau de fibres de verre placé dans le fond de l'espace annulaire. Ce matériau est disposé de manière que ses fibres soient orientées parallèlement aux parois intérieure et extérieure de la cuve. La résistance à l'écoulement de gaz dans cette direction est ainsi diminuée. De plus, la résistance à la compression avec cette orientation des fibres est plus élevée, ce qui est un avantage supplémentaire parce que le matériau granulaire exerce une importante charge sur ce matériau dans le fond. En l'absence d'un filtre, les grains du matériau isolant granulaire pourraient parvenir par le matériau de fibres de verre dans le fond jusque dans le système d'évacuation de vapeur et boucher ce système.

Le gaz remontant par le système d'évacuation est dirigé dans la cuve intérieure à travers des découpes ménagées dans le bord supérieur ou dans la partie supérieure de la paroi de la cuve intérieure. Ces découpes ou ouvertures de rentrée de gaz ont exactement la même section que le reste du système d'évacuation. De plus, la partie supérieure de la surface côté matériau granulaire de la couverture de fibres de verre est couverte par un déflecteur de vapeur pour obliger le gaz à passer par la couverture puis par les ouvertures de rentrée de gaz dans la cuve intérieure. Ce déflecteur de vapeur s'étend sur une hauteur d'environ 3 m à partir du sommet de la cuve intérieure ; la partie inférieure restante de la couverture est en contact avec le matériau granulaire isolant.Ainsi, des gaz froids sont empêchés de venir en contact avec la structure de toit en dome de la cuve au travers de la partie supérieure de l'isolation granulaire, ce qui risquerait de compromettre l'intégrité du toit et de créer ainsi une situation pouvant entraîner un désastre.

Les gaz renvoyés par le système d'évacuation dans la cuve intérieure sont déchargés de celle-ci par le système d'évacua- tion de secours de celle-ci, au travers le plafond suspendu vers le dôme.

Le pouvoir de manipuler de grandes masses de vapeur n'est pas la seule propriété importante que doit avoir une cuve à double paroi du point de vue de la sécurité : une autre propriété très importante est le pouvoir de réduire de la production de vapeur par la diminution de la quantité de liquide déversé. I1 va de soi que la diminution du volume du liquide débordant ou fuyant réduit d'autant le volume de la vapeur produite.

C'est pourquoi des variantes de réalisation de l'invention comprennent des moyens pour réduire ce volume de liquide. il s'agit notamment de moyens pour pomper le liquide hors de l'espace annulaire intermédiaire. Comme indiqué dans ce qui précède, cet espace est généralement rempli d'un matériau granulaire isolant. Or le pompage d'un liquide d'un tel matériau pose de nombreux problèmes.

Le pompage d'une masse boueuse de matériau granulaire risque de provoquer la défaillance rapide du système de pompage. Pour éviter, l'invention prévoit un système de filtrage. Là encore, comme décrit dans ce qui précède, le matériau granulaire dans la zone du fond de l'espace annulaire est remplacé par la fibre de verre. De la fibre de verre est utilisée également comme filtre pour un tuyau d'admission de pompe. La fibre de verre isolante autour de la pompe est également supportée dans cette variante de mise en oeuvre. Une cage faite de métal perforé étiré est à cet effet installée autour de l'extrémité du tuyau d'admission de la pompe ou du système de pompage. La cage est vide et sert de puisard pour collecter le liquide provenant d'on débordement ou d'une fuite et pour son évacuation sans difficultés par la pompe.Comme ce liquide risque de ne pas etre aussi pur que le liquide contenu dans la cuve intérieure, il peut être nécessaire de le filtrer avant son utilisation et/ou son stockage par des systèmes filtrants appropriés.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que des dessins annexé, sur lesquels
la figure 1 est une vue en perspective d'uné cuve å double enveloppe pour la mise en oeuvre de l'invention ;
la figure 2 est une coupe verticale partielle de la cuve de figure 1, montrant le dispositif d'évacuation selon l'invention dont elle est équipée
la figure 3 est une-coupe horizontale prise suivant la ligne 3-3 de la figure 2 mais à plus grande échelle ;;
la figure 4 est une vue en perspective d'une partie du dispositif d'évacuation représenté partiellement sur les figures 2 et 3
les figures 5 et 6 sont des vues en plan à plus grande échelle de variantes pour le recouvrement des cages du dispositif d'évacuation
la figure 7 est une coupe verticale partielle montrant une variante de réalisation du dispositif d'évacuation pour une cuve à double enveloppe comme celle de la figure 1 ;
la figure 8 est une coupe horizontale de l'ensemble de la cuve, prise suivant la ligne 8-8 de la figure 7 mais à échelle beaucoup plus petite ;
les figures 9, 10 et 11 sont des coupes horizontales partielles montrant encore d'autres variantes de réalisation du dispositif d'évacuation selon l'invention
la figure 12 est une vue en élévation prise suivant les flèches 12-12 de la figure 11 ; et
la figure 13 est une coupe verticale partielle d'encore une autre variante de réalisation d'un dispositif d'évacuation selon l'invention utilisable dans une cuve a double enveloppe comme celle de la figure 1.

ta La figure 1 représente une cuve 20 à double enveloppe, comprenant un fondement 22, une paroi 24 et un toit en dôme 26. Les systèmes de canalisations pour la cuve 20 comprennent des tuyaux d'admission de liquide 28 et un tuyau de sortie de vapeur 30.

Comme représenté plus en détail sur les figures 2 et 3, la cuve 20 possède un fond ou dalle en béton 40 supportant deux couches de fond isolantes et portantes 42 qui sont séparées par un fond métallique de cuve extérieure 44. La figure 2 montre en outre un anneau de support en béton 46. La cuve 20 comporte une paroi extérieure 50 en béton ou un matériau analogue et une cuve métallique intérieure 52 possédant une paroi 54 et un fond 56. Une couche de mousse de polyuréthanne est appliquée par-dessus un revêtement 59 fixé à la surface interne de la paroi extérieure 50.

La paroi 54 de la cuve intérieure est espacée de la paroi extérieure 50 et définit avec celle-ci un espace annulaire intermédiaire 60. Cet espace contient un matériau granulaire isolant 62 tel que la Perlite ou un matériau analogue.

La cuve contient un plafond suspendu 70 recouvert d'isolation 72 et porté par des chandelles de suspension 74, de même qu'un anneau de support isolant 76.

Les figures 2 et 3 représentent un dispositif d'évacuation ou de trop-plein 80 comprenant un tuyau de descente 82 qui communique par une section extrême supérieure avec l'intérieur de la cuve intérieure 52, à travers un orifice de trop-plein 86 formé près de son bord supérieur dans la paroi 54 de la cuve intérieure, et qui possède une section centrale 88 s'étendant verticalement vers le bas à une faible distance de la paroi 54 de la cuve intérieure. Le tuyau de descente 82 se termine par une section extrême inférieure 90, voir aussi figure 4, avec une extrémité de sortie 92. Cette dernière est tournée vers le côté opposé 9 la cuve intérieure 52 et est située dans l'espace annulaire intermédiaire 60, de sorte que le fluide sortant du tuyau de descente s'écoule dans l'isolation 62 disposée dans le fond de l'espace annulaire 60.

La cuve intérieure 52 porte près de son bord supérieur une poutre de bordure 100 possédant une ame horizontale 102 et une semelle verticale 104 et formant un déversoir. L'intérieur 106 de ce déversoir communique avec l'orifice de trop-plein 86. La poutre 100 définit un niveau de trop-plein 110 situé, bien entendu, au-dessus d'un niveau de fonctionnement normal 112 (voir figure 2).

Le fluide débordant de la cuve 52 passe par le déversoir dans le tuyau de descente 82, que l'on peut donc appeler aussi tuyau de trop-plein, d'où il sort près du fondement de la cuve. Le faible espace entre le tuyau de trop-plein et la paroi 54 de la cuve intérieure empêche ou limite au moins la production de vapeur dans le tuyau de descente.

Comme on peut le voir sur les figures 2 et 3, le dispo- sitif d'évacuation 80 comporte une couverture anticompactage 120 disposée autour de la paroi 54 de la cuve intérieure; elle est de préférence en fibres de verre. La couverture 120 a au moins trois fonctisons, comme indiqué dans ce qui précède. Les figures 2, 3 > 7 et 13 montrent qu'une couche 124 recouvre la couverture 120 sur une partie de la hauteur de la paroi 54, de préférence sur environ 3 m. Il est à noter que des variantes de réalisation du dispositif d'évacuation peuvent comporter des couvertures qui recouvrent seulement une partie de la paroi de la cuve intérieure ou peuvent ne pas comporter de couvertures du tout. La zone de hauteur recouverte par la couverture ou les couvertures peut également varier.

Les figures 3 et 4 montrent que la couverture 120 forme des ondulations a peu près trapézoidales et relativement plates en recouvrant des cages 132 définissant des cheminées 130 et en s'appliquant par des parties intermédiaires contre ou presque contre la paroi de cuve 54. Les ondulations de la couverture, les cages et les cheminées s'étendent pratiquement sur toute la hauteur de la cuve intérieure. Les cages 132 constituent en même temps des supports pour la couverture et le matériau granulaire et elles sont recouvertes d'un grillage métallique E, en métal perforé et étiré par exemple.

La constitution des cages 132 ressort le mieux de la figure 4. Chacune d'elles forme une cheminée 130 et comporte au moins quatre équerres 134 fixées par une petite branche 136 à la paroi de cuve 54, deux paires de raidisseurs verticaux 140 fixant les bords latéraux du grillage E à la paroi de cuve 54 à l'extérieur des équerres 134, deux barres verticales 142 fixées aux extrémités des grandes branches 138 des équerres, des barres horizontales 144 entre les barres verticales et des entretoises horizontales 145 entre les barres verticales et les raidisseurs 140.

Les figures 3 et 4 montrent que le tuyau de trop-plein 82 est situé entre deux cheminées 130 et, comme il ressort le mieux de la figure 4, le bord supérieur de la paroi de cuve 54 est découpé au droit de chaque cheminée 130 pour former une ouverture de rentrée de vapeur 146. Les cheminées 130 constituent donc des conduites de vapeur. I1 est préférable de prévoir plusieurs tuyaux de trop-plein ou de descente 82.

Un filtre annulaire 150 de constitution analogue à celle de la couverture 120 est disposé horizontalement dans la partie inférieure de l'espace annulaire 60. Ce filtre empêche le passage des grains du matériau granulaire isolant 62 et offre également un parcours d'écoulement à la vapeur produite dans la région du fond de la cuve intérieure par suite d'un débordement ou d'une injection de fluide de fuite de la cuve intérieure dans le matériau granulaire 62, comme décrit dans ce qui précède. Près de l'extrémité de sortie 92 du tuyau de descente peuvent être disposées des fibres, de préférence orientées parallèlement aux parois de cuve 50 et 54, de manière å réduire la résistance à l'écoulement de gaz dans la direction parallèle à ces parois.Les fibres dans le filtre 150 peuvent également être orientées pour que la résistance 9 l'écoulement soit minimale dans la direction désirée. La couche 124 recouvrant la surface exté- rieure de la couverture 120 dans sa partie supérieure constitue un déflecteur de vapeur pour obliger le gaz remontant par les cheminées et la couverture de rentrer par les ouvertures 146 dans la cuve intérieure 52.

Comme il ressort des figures 2, 3 et 4, lorsque le niveau du fluide dans la cuve 52 monte au-dessus du niveau de tropplein, une certaine quantité du fluide passe par le barrage formé par la semelle 104 dans l'espace intérieur 106 du déversoir. Quand il y a suffisamment de fluide dans le déversoir, une partie en sort par l'orifice de trop-plein 86 et le tuyau de trop-plein 82, comme indiqué par les flèches L sur la figure 2.

Le fluide descendant dans le tuyau de trop-plein 82 est injecté par l'extrémité inférieure 92 de ce tuyau dans l'espace annulaire 60. Le fluide ainsi injecté produit de la vapeur V qui a tendance a monter dans l'espace annulaire 60. En raison de la différence de résistance à l'écoulement entre un parcours ascendant passant par le matériau granulaire isolant 62 et un parcours ascendant passant par une cheminée de vapeur 130, la vapeur prend ce dernier parcours, comme indiqué sur la figure 2. Dans chaque cheminée, la vapeur monte le long de la paroi de cuve 54 pour sortir de la cheminée par l'ouver- ture 146 en haut.

Par l'ouverture 146, la vapeur revient dans la cuve 52, d'où elle est déchargée parle système d'évacuation de vapeur dont est équipée cette cuve. Ce système peut notamment comprendre le tuyau de sortie de vapeur 30 visible sur la figure 1 et des dispositifs de pompage appropriés. Comme indiqué plus haut, des filtres sont prévus pour éviter I'entraînement de matériau granulaire par le flux de vapeur passant par le système d'évacuation de vapeur.

Sur la figure 4, les cages sont recouvertes d'un grillage E en métal perforé et étire, mais il est possible aussi de les recouvrir de plaques perforées, notamment comme celles représentées sur les figures 5 et 6, ou d'autres recouvrements perforés encore.

La plaque 170 de la figure 5 présente des trous circulaires 172 et des trous polygonaux 174, tandis que la plaque 176 de la figure 6 présente des trous circulaires 178 de même diamètre. Les trous peuvent avoir toutes les dimensions et formes désirées, à condition que la couverture 120 ne puisse pas passer à travers et faire saillie dans les cheminées.

Bien que la forme trapézoidale représentée soit la forme préférée pour la section des cheminées de vapeur, d'autres formes et notamment des formes rectangulaires sont possibles aussi.

De plus, la place de plusieurs cheminées, quelle que soit leur forme, on peut prévoir aussi un seul conduit de vapeur annulaire continu, auquel cas le tuyau de trop-plein 82 ou les tuyaux de tropplein seraient disposés dans ce conduit annulaire.

Bien qu'il soit préferable de disposer le ou chaque tuyau de trop-plein 82 a l'extérieur de la couverture 120, il peut également être placé dans la couverture.

Au cas où une couverture anticompactage n'est pas utilisée, la surface des cages peut être recouverte d'une couche de tissu 122' comme représenté figure 9.

La figure 10 montre une variante de réalisation où des dispositifs D définissant des cheminées sont montés sur la paroi extérieure 50 de la cuve. Le côté radialement intérieur des dispositifs D forme également une ligne ondulée avec le côté interne de ia paroi extérieure 50 en section horizontale. Les cheminées de vapeur définies par les dispositifs D sont semblables aux cheminées 130 et elles communiquent également avec l'intérieur de la cuve 52, de sorte que la vapeur montant par elles retourne à la cuve 52, d'où elle est déchargée par le système d'évacuation de vapeur dont est équipée la cuve intérieure. On voit également sur la figure 10 que le cté intérieur de la paroi extérieure 50 de la cuve porte dans ce cas une doublure d'acier 184, elle-même recouverte d'une couche de mousse de polyuréthanne 183.Une cage 185 semblable à la cage représentée figure 4 est disposée sur la couche de mousse 183. La cage 185 est -recouverte d'un grillage métallique E, portant lui-même une couche de revêtement 186 formée d'un non tissé par exemple ou d'un matériau analogue. L'espace annulaire intérieur contient de nouveau du matériau granulaire isolant 62 et la paroi 54 de la cuve intérieure est recouverte d'une couche de fibres de verre 187.

Le coté intérieur de la doublure métallique 184 de la paroi extérieure porte une couche isolante de protection sur toute sa hauteur ou sur une partie de sa hauteur seulement.

Selon encore un autre mode de réalisation, le dispositif d'évacuation comporte un moyen sépare pour décharger la vapeur a partir des extrémités supérieures des cheminées, en remplacement du système d'évacuation de vapeur de la cuve intérieure 52.

Dans encore un autre mode de mise en oeuvre de l'inven- tion, la cuve intérieure 52 possède un toit en dôme à la place du plafond suspendu représenté sur la figure 2. La cuve intérieure ne déborde pas dans ce cas et les gaz à évacuer de l'espace annulaire intermédiaire 60 ne sont pas déchargés dans la cuve intérieure par une ouverture de rentrée de vapeur formée par une découpe dans le bord supérieur de la cuve intérieure, comme l'ouverture 146, mais un système spécial d'évacuation de vapeur est utilisé, comprenant un système de tuyauterie séparé dans une forme de réalisation.

Les figures 7 et 8 représentent une variante de réalisation du dispositif d'évacuation 80 dans laquelle est incorporé un système d'évacuation de liquide 190. Celui-ci sert a évacuer du liquide de l'espace annulaire intermédiaire 60 et comporte un certain nombre de pièges a liquide 202 prévus sur ou dans le fondement 22'de la cuve et dans chacun desquels est située l'extrémité inférieure 92 d'un tuyau de trop-plein. Chaque piège 202 est défini par une cage polygonale 204 faite de métal expansé 206 et entourée de fibres de verre compactées 208. Un tuyau de montée de liquide 210 dont l'extrémité inférieure 212 est située dans la cage 204 est installé à peu près verticalement entre les parois de la cuve. En haut, ce tuyau communique avec un système de décharge de liquide 252 situé a l'extérieur de l'espace annulaire 60 et, de préférence, à l'extérieur de la cuve 20. Une pompe 253 du type pouvant être immergeeest montée dans la portion inférieure du tuyau 210 pour pomper du fluide à travers le tuyau. Comme déjà indiqué, les fibres de verre entourant la cage 204 peuvent être orientées de manière appropriée.

Le système d'évacuation de liquide 190 empêche l'accumulation d'une grande quantité de liquide dans le fond de l'espace annulaire 60. A cet effet, l'extrémité inférieure du tuyau de montée 210 est située a une faible hauteur de ce fond. Le système d'évacuation de liquide 190 travaille en conjonction avec le système d'évacuation de vapeur décrit dans ce qui précède.

La figure 13 représente une variante du système d'évacuation de liquide > désignée par 190'. Cette variante comporte un système de drainage par gravité, comprenant notamment un puisard 260 situé plus bas que l'extrémité inférieure 92 du tuyau de trop-plein 82 et recevant du liquide de celui-ci. Le système 190' comporte en outre un tuyau 262, de préférence enterré sous le fondement 22 de la cuve, qui relie le puisard 260 à un système de pompage de liquide 266. Ce dernier est de préférence situé à l'extérieur de la cuve 20, comme représenté figure 13. Un filtre 268 recouvre le puisard 260 et empêche les particules du matériau granulaire isolant de pénétrer dans le systeme d'évacuation de liquide 190'.Un filtre supplémentaire peut être incorporé dans le même but dans le tuyau'262 pour empêcher que du matériau granulaire n'arrive dans le système de pompe 266.

Le système peut comporter un certain nombre de puisards 260 ou alors un seul puisard continu ou rigole entourant toute la cuve intérieure et communiquant par plusieurs tuyaux 262 avec un seul ou avec plusieurs systèmes de pompage de liquide 266. S'il y a plusieurs puisards, chacun d'eux communique par un tuyau séparé 262 avec un système de pompage 266 individuel ou avec un système de pompage 266 commun, selon les besoins. Les filtres 266 sur le ou les puisards et dans les tuyaux 262 sont disposés en conséquence. Chacun des puisards est donc recouvert d'un filtre s'il y en a plusieurs alors qu'un puisard ou rigole unique est couvert d'un seul filtre continu. Si désiré, le nombre de puisards peut correspondre au nombre de tuyaux de trop-plein.

Les filtres 268 peuvent être formés d'un grillage métallique recouvert d'une couverture de fibres de verre ou d'un tissu tel qu'un tissu de fibres de verre, notamment dans les variantes de réa lisation qui viennent d'être décrites, mais d'autres matériaux sont utilisables aussi. Dans la variante de la figure 7, la zone située sous le filtre 150 contient du matériau filtrant mais à l'extérieur de la cage 204.

La cuve 20 représentée figure 13 est entourée d'une banquette de terre B. Bien que la paroi extérieure 50 de cette cuve, comme celle de la figure 1, soit en béton, d'autres matériaux, de l'acier notamment, peuvent être employés sans sortir du cadre de l'invention.

Les figures 11 et 12 représentent un dispositif d'évacuation selon encore un autre mode de réalisation de l'invention. Ce dispositif est désigné par 80' et comporte une couverture anticompac tage 120" de fibres de verre, possédant une couche intérieure 122" attachée par endroits à la paroi 54 de la cuve intérieure, et une couche extérieure 124" en contact avec le matériau granulaire isolant 62 et s'étendant sur une partie de la hauteur de la cuve, de préférence sur environ 3 m, comme décrit plus en avant. L'action et les buts de la couverture 120" sont semblables ceux décrits pour la couverture 120 mais sa constitution est légèrement différente.Comme les couvertures 120 et 120', la couverture 120" est ondulée longitudinalement, c'est-à-dire dans le sens de la circonférence de la cuve,mais elle présente des trous dans a couche intérieure 122". Comme représenté le mieux sur la figure 12, la couverture 120" recouvre des trous de passage de vapeur 280 verticalement espacés dans la paroi 282 des cheminées de vapeur 130" définies par les ondulations de la couverture. Chaque cheminée communique en outre par au moins un trou de vapeur 146" dans la paroi de cuve 54 avec l'intérieur de la cuve 52 en vue de la décharge de la vapeur par le système d'évacuation de la cuve intérieure. La vapeur produite par le liquide ayant débordé ou qui s'est échappé par une fuite de la cuve intérieure 52 pénètre par les orifices 280 dans les cheminées 130" puis par les trous 146" dans la cuve 52.

La paroi de cuve 54 présente en outre des orifices de sortie de liquide 284 situés près du bord supérieur de la cuve mais plus bas que les trous de rentrée de vapeur 146" et communiquant avec des conduits de liquide 130"'. Ainsi, du liquide peut sortir par les trous 284 et de la vapeur peut rentrer par les trous 146". Les trous 284 correspondent aux orifices 86 entre le déversoir et les tuyaux de trop-plein 82. Comme il ressort de la figure 12, les trous de vapeur 280 sont prévus sur pratiquement toute la hauteur des cheminées dans la paroi 282 de celles-ci, jusqu'au fond ou presque jusqu'au fond de la cuve intérieure. Les figures 11 et 12 montrent qu'il nty a qu'un seul trou de sortie de liquide 284 pour chaque ondulation de couverture définissant un conduit de liquide.

Le liquide de trop-plein sortant de la cuve intérieure descend par les conduits 130"', tandis que la vapeur monte par les cheminées 130". L'exemple de réalisation des figures ll et 12 ne comporte donc pas de tuyaux de trop-plein comme les tuyaux 82 des exemples précédents. Des filtres semblables au filtre 150 de la figure 2 peuvent être utilisés pour dévier la vapeur vers lescheminées 130".

L'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites et l'homme de l'art pourra y apporter diverses modifications, sans pour autant sortir de son cadre.

Claims (11)

R E V E N D I C.A T I O N S

1. Procédé pour diriger l'écoulement d'un liquide emmagasiné en cas de débordement ou de fuite dans et hors d'un espace annulaire intermédiaire d'un réservoir a double paroi pour le stockage de liquides à basse température, ainsi que pour évacuer les vapeurs qui en résultent, caractérisé en ce que l'on conduit du liquide de trop-plein du sommet de la cuve intérieure (52) à la région du fond de l'espace annulaire intermédiaire (60) et on conduit la vapeur produite par le liquide dans l'espace annulaire (60) jusqu'à la région du sommet de cette espace et hors de lui.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on conduit la vapeur de l'espace annulaire (60) dans la cuve intérieure (52).

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on évacue du liquide de la région du fond de l'espace annulaire (60) hors de cet espace.

4. Dispositif d'évacuation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 A 3 dans une cuve a double paroi pour le stockage de fluides à basse température, la cuve comprenant une paroi intérieure, une paroi extérieure et un espace annulaire intermédiaire rempli au moins partiellement d'un matériau granulaire isolant, caractérisé en ce qu'il comprend un conduit (82) pour conduire du fluide de trop-plein de la cuve intérieure (52) dans l'espace annulaire (60) et un passage de vapeur (130) pour conduire la vapeur de l'espace annulaire à la cuve intérieure.

5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le passage de vapeur (130) est défini par une couverture anticompactage (120; 120") qui est de préférence ondulée dans le sens de la circonférence de la cuve intérieure (52), les ondulations étant de préférence trapézoidales.

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les ondulations sont supportées par des cages (132, 185).

7. Dispositif selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que la couverture (120, 120") possède ou est combinée avec une couche extérieure formée d'un grillage (E) en métal perforé et étiré, de tôle perforée (170, 176) ou d'une couche de fibres de verre (124").

8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 7, caractérisé en ce qu'un filtre (150) est placé dans l'espace annulaire (60).

9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (190) pour évacuer du liquide hors de l'espace annulaire (60).

10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif d'évacuation de liquide (190) comporte un tuyau de montée de liquide (210) et une pompe submersible (253) installée dans une cage (204) définissant un piège de liquide dans l'espace annulaire (60).

11. Cuve à double paroi et à espace annulaire intermédiaire faisant application d'un dispositif d'évacuation selon l'une quelconque des revendications 4 à 10, notamment pour le stockage de liquides à basse température.