FR2781556A1 - Cuve etanche et thermiquement isolante a panneaux prefabriques perfectionnes, integree dans une structure porteuse - Google Patents

Abstract

Cuve étanche et isolante intégrée dans une structure porteuse, ladite cuve comportant deux barrières d'étanchéité successives, l'une primaire au contact avec le produit contenu dans la cuve et l'autre secondaire (6) disposée entre la barrière primaire et la structure porteuse (1), ces deux barrières d'étanchéité étant alternées avec deux barrières thermiquement isolantes, les barrières secondaires et la barrière isolante primaire étant essentiellement constituées par un ensemble de panneaux (2) préfabriqués fixés sur la structure porteuse, chaque panneau comprenant successivement une première plaque rigide (3), une couche (4) d'isolant thermique portée par ladite plaque et constituant avec elle un élément de barrière isolante secondaire, une feuille métallique continue (6) réalisée en tôle mince à faible coefficient de dilatation, adhérant sensiblement sur toute la surface de la couche (4), ladite feuille métallique continue formant un élément de barrière d'étanchéité secondaire, une deuxième couche (8) d'isolant thermique, qui recouvre partiellement la feuille (6) et qui y adhère et une deuxième plaque rigide (9) recouvrant la deuxième couche (8) qui constitue avec ladite deuxième plaque la barrière d'isolation primaire, la continuité de la barrière d'étanchéité secondaire étant assurée dans les zones de jonction de deux panneaux adjacents (2) par des bandes souples (20) comportant au moins une fine feuille métallique continue, ladite bande souple étant susceptible de se déformer élastiquement par rapport aux panneaux (2) auxquels elle est liée.

Description

CUVE ÉTANCHE ET THERMIQUEMENT ISOLANTE A

PANNEAUX PRÉFABRIQUÉS PERFECTIONNÉS, INTÉGREE

DANS UNE STRUCTURE PORTEUSE.

La présente invention a trait à la réalisation de cuves étanches et thermiquement isolantes intégrées dans une structure porteuse, notamment la coque d'un navire destiné au transport par mer des gaz liquéfiés et, en particulier, au transport des gaz naturels

liquéfiés à forte teneur en méthane.

Dans la demande de brevet français n 2 724 623, on a proposé une cuve étanche et isolante intégrée dans une structure porteuse, notamment de navire, ladite cuve comportant deux barrières d'étanchéité successives, l'une primaire au contact avec le produit contenu dans la cuve et l'autre secondaire disposée entre la barrière primaire et la structure porteuse, ces deux barrières d'étanchéité étant alternées avec deux barrières thermiquement isolantes, la barrière d'étanchéité primaire étant constituée par des vimrures métalliques à bords relevés vers l'intérieur de la cuve, lesdites virures étant réalisées en tôle mince à faible coefficient de dilatation et étant soudées bord à bord, par leurs bords relevés, sur les deux faces d'un support de soudure, qui est retenu mécaniquement sur la barrière isolante primaire et constitue un joint glissant, dans laquelle cuve les barrières secondaires et la barrière isolante primaire sont essentiellement constituées par un ensemble de panneaux préfabriqués fixés sur la structure porteuse, chaque panneau étant formé, en premier lieu, d'une première plaque rigide portant une couche d'isolant thermique et constituant avec elle un élément de barrière isolante secondaire, en deuxième lieu, d'une nappe souple adhérant sensiblement sur toute la surface de la couche d'isolant thermique de l'élément de barrière isolante secondaire précité, ladite nappe étant constituée d'un matériau composite dont les deux couches externes sont des tissus de fibres de verre et dont la couche intermédiaire est une feuille d'aluminium mince déformable de 0,1 mm d'épaisseur, ladite feuille formant un élément de barrière d'étanchéité secondaire, en troisième lieu, d'une deuxième couche d'isolant thermique, qui recouvre au moins partiellement la nappe précitée et qui y adhère et, en quatrième lieu, d'une deuxième plaque rigide recouvrant la deuxième couche d'isolant thermique et constituant avec elle la barrière d'isolation primaire, les zones de jonction de deux panneaux adjacents étant comblées, de façon à au moins assurer la continuité de la barrière d'étanchéité secondaire. La souplesse de la feuille d'aluminium, en raison de sa faible épaisseur, lui permet de suivre les déformations des panneaux dues à la déformation

de la coque à la houle ou à la mise en froid de la cuve.

Cette structure de cuve connue permet: - d'une part, d'utiliser une barrière d'isolation primaire de faible épaisseur comportant une plaque rigide assurant une bonne résistance vis-à-vis des chocs produits sur les parois de la cuve par les mouvements du liquide au cours du transport, la faible épaisseur de cette barrière d'isolation ayant, en cas de fuite au niveau de la barrière d'étanchéité primaire, l'avantage que la zone froide accidentelle est d'autant plus éloignée de la double coque que la barrière isolante secondaire est plus épaisse; - et d'autre part, de réduire de façon considérable le prix de revient d'une telle cuve en utilisant des panneaux préfabriqués, qui permettent, en une seule opération, la mise en place des deux barrières secondaires et de la barrière d'isolation primaire de la cuve: en adoptant une telle structure, on peut obtenir une diminution d'environ

% du prix de revient.

En outre, pour assurer la continuité de l'étanchéité de la barrière d'étanchéité secondaire, il est prévu, qu'au droit des joints entre panneaux, les rebords périphériques adjacents de deux panneaux adjacents sont recouverts d'une bande de nappe souple comportant au moins une fine feuille métallique continue, ladite bande adhérant sur les deux rebords périphériques adjacents et assurant, par sa feuille métallique, la continuité de l'étanchéité. Pour assurer la continuité de la barrière d'isolation primaire, il est prévu que la zone périphérique existant entre les éléments de barrière d'isolation primaire de deux panneaux adjacents est comblée au moyen de pavés isolants, dont chacun est constitué d'une couche d'isolant thermique recouverte d'une plaque rigide, chaque pavé étant collé sur la bande de nappe souple du côté de sa couche d'isolant et ayant l'épaisseur de la barrière d'isolation primaire, de façon qu'après assemblage, les plaques des pavés isolants et les deuxièmes plaques rigides des panneaux constituent une paroi sensiblement continue susceptible de supporter la barrière d'étanchéité primaire. On sait que, lorsque le navire se déplace à la houle, la déformation de la poutre, qui le constitue, génère au niveau des barrières d'étanchéité primaire et secondaire des contraintes de traction très importantes qui, en fait, s'ajoutent aux contraintes de traction générées dans ces barrières d'étanchéité lors de la mise en froid de la cuve. Avec la structure de cuve décrite dans la demande de brevet français n 2 724 623, la barrière d'étanchéité primaire qui est constituée de virures en Invar, transmet une contrainte de traction engendrée par la contraction thermique, de l'ordre de 10 tonnes par mètre linéaire sur les anneaux de raccordement dans les angles de cuve et sur les cloisons transversales de la structure porteuse, alors que la barrière d'étanchéité secondaire qui est constituée par la nappe souple ne transmet qu'une contrainte de traction de l'ordre de 5 tonnes par mètre linéaire. Cette différence entre les contraintes engendrées dans les barrières d'étanchéité primaire et secondaire, peut provoquer des problèmes au niveau des joints entre les panneaux, ce qui fragilise la

continuité de la barrière d'étanchéité secondaire.

L'invention a pour but de proposer une cuve étanche et thermiquement isolante dont les barrières secondaires et la barrière isolante primaire sont constituées par un ensemble de panneaux préfabriqués perfectionnés, pour éviter les problèmes dus à la concentration de contraintes dans les zones de joints entre les panneaux. A cet effet, la présente invention a pour objet une cuve étanche et isolante intégrée dans une structure porteuse, notamment de navire, ladite cuve comportant deux barrières d'étanchéité successives, l'une primaire au contact avec le produit contenu dans la cuve et l'autre secondaire disposée entre la barrière primaire et la structure porteuse, ces deux barrières d'étanchéité étant alternées avec deux barrières thermiquement isolantes, la barrière d'étanchéité primaire étant constituée par des virures métalliques à bords relevés vers l'intérieur de la cuve, lesdites virures étant réalisées en tôle mince à faible coefficient de dilatation et étant soudées bord à bord, par leurs bords relevés, sur les deux faces d'un support de soudure, qui est retenu mécaniquement sur la barrière isolante primaire et constitue un joint glissant, les barrières secondaires et la barrière isolante primaire étant essentiellement constituées par un ensemble de panneaux préfabriqués fixés sur la structure porteuse, caractérisée par le fait que chaque panneau comprend successivement une première plaque rigide formant le fond du panneau, une couche d'isolant thermique portée par ladite plaque de fond et constituant avec elle un élément de barrière isolante secondaire, une feuille métallique continue réalisée en tôle mince à faible coefficient de dilatation, adhérant sensiblement sur toute la surface de la couche d'isolant thermique de l'élément de barrière isolante secondaire précité, ladite feuille métallique continue formant un élément de barrière d'étanchéité secondaire, une deuxième couche d'isolant thermique, qui recouvre au moins partiellement la feuille précitée et qui y adhère et une deuxième plaque rigide formant le couvercle du panneau et recouvrant la deuxième couche d'isolant thermique qui constitue avec ladite deuxième plaque la barrière d'isolation primaire, la continuité de la barrière d'étanchéité secondaire étant assurée dans les zones de jonction de deux panneaux adjacents par des bandes souples comportant au moins une fine feuille métallique continue, ladite bande souple étant susceptible de se déformer

élastiquement par rapport aux panneaux auxquels elle est liée.

L'élongation acceptable des bandes souples de jonction permet d'annuler ou de réduire très nettement les contraintes de traction et de tension exercées par la barrière d'étanchéité secondaire sur les cloisons porteuses sous l'action de la déformation de la coque à la houle, de la

mise en froid de la cuve, ou des mouvements de la cargaison.

Dans un mode préféré de réalisation, chaque panneau a la forme générale d'un parallélépipède rectangle, la première plaque rigide et la première couche d'isolant thermique ayant, vues en plan, la forme d'un premier rectangle, la deuxième couche d'isolant thermique et la deuxième plaque rigide ayant, vues en plan, la forme d'un deuxième rectangle, les deux rectangles ayant leurs côtés sensiblement parallèles, les longueur et largeur du deuxième rectangle étant inférieures respectivement aux longueur et largeur du premier rectangle, un rebord périphérique étant ainsi ménagé sur chaque panneau autour de l'élément de barrière d'isolation primaire dudit panneau; il est entendu que la forme rectangulaire ci-dessus mentionnée pour les première et deuxième plaques rigides et les couches d'isolant thermique, qui leur correspondent, inclut la forme carrée; on peut prévoir que les deux rectangles définissant, vus en plan, les éléments de barrières isolantes primaire et secondaire d'un même panneau, aient sensiblement le même centre, le rebord périphérique dudit panneau ayant alors une largeur sensiblement constante. On préfère que la fixation d'un panneau préfabriqué sur la structure porteuse soit effectuée grâce à des moyens de fixation régulièrement répartis au droit du rebord périphérique du panneau; on peut prévoir que les moyens de fixation d'un panneau sur la structure porteuse sont des goujons soudés sensiblement perpendiculairement sur ladite structure porteuse, lesdits goujons ayant leur extrémité libre filetée, la disposition relative des panneaux et des goujons étant réalisée de sorte que les goujons se trouvent au droit du rebord périphérique d'un panneau, un puits étant ménagé dans ledit rebord périphérique au droit de chaque goujon à travers la feuille métallique du panneau et à travers la première couche d'isolant thermique, le fond du puits étant constitué par la première plaque rigide du panneau et comportant un orifice qui permet le passage d'un goujon, une rondelle mise en place sur le goujon s'appuyant sur le fond du puits et étant maintenue par un écrou vissé sur le goujon pour constituer un moyen de fixation du

panneau sur la structure porteuse.

Il est clair qu'au niveau de chaque puits et de chaque joint entre panneaux, lorsque les panneaux sont assemblés sur la structure porteuse, il n'existe plus aucune continuité des barrières secondaires constituées par les panneaux; selon l'invention, les zones de jonction de deux panneaux adjacents sont comblées de façon à assurer la continuité des trois barrières constituées par les panneaux; on prévoit donc, pour assurer la continuité de la barrière d'isolation secondaire, que chaque puits est comblé, après fixation d'un panneau sur la structure porteuse, au moyen d'un bouchon de matériau isolant thermique, les joints existant entre les éléments de barrière d'isolation secondaire de deux panneaux adjacents étant également comblés au moyen d'un matériau isolant thermique. En outre, pour assurer la continuité de l'étanchéité de la barrière d'étanchéité secondaire, on prévoit que les rebords périphériques adjacents de deux panneaux adjacents sont recouverts au droit des puits par ladite bande souple qui adhère sur les deux rebords périphériques adjacents et assure, par sa feuille métallique, la continuité de l'étanchéité. Pour assurer la continuité de la barrière d'isolation primaire, on prévoit, avantageusement, que la zone périphérique existant entre les éléments de barrière d'isolation primaire de deux panneaux adjacents est comblée au moyen de pavés isolants, dont chacun est constitué d'une couche d'isolant thermique recouverte d'une plaque rigide, chaque pavé étant posé sur ladite bande souple de façon que cette dernière conserve sa liberté de déformation et ayant l'épaisseur de la barrière d'isolation primaire, de façon qu'après assemblage, les plaques des pavés isolants et les deuxièmes plaques rigides des panneaux constituent une paroi sensiblement continue susceptible de supporter la barrière d'étanchéité primaire. Avantageusement, les pavés peuvent être provisoirement retenus sur la bande souple par quelques points de colle, avant la mise

en place de la barrière d'étanchéité primaire.

De façon connue, le support de soudure associé aux virures métalliques de la barrière d'étanchéité primaire est avantageusement un profilé ayant une section droite en équerre, l'une des ailes de l'équerre étant soudée aux bords relevés de deux virures métalliques adjacentes de la barrière d'étanchéité primaire, alors que l'autre aile est engagée dans une rainure pratiquée dans l'épaisseur de la deuxième plaque rigide d'un panneau; selon une disposition avantageuse, chaque deuxième plaque rigide d'un panneau comporte deux rainures parallèles recevant chacune un support de soudure, les zones centrales des deuxièmes plaques rigides de deux panneaux adjacents étant recouvertes chacune par une virure de la barrière d'étanchéité primaire alors qu'une autre virure de même largeur réalise

la jonction entre les deux virures précitées.

Selon un mode préféré de réalisation, la bande souple qui assure la continuité de la barrière d'étanchéité secondaire dans chaque zone de jonction entre deux panneaux adjacents est constituée de trois couches, les deux couches extrêmes étant des tissus de fibres de verre alors que la couche intermédiaire est une feuille métallique; la feuille métallique peut, avantageusement, être une feuille d'aluminium ayant

une épaisseur d'environ 0,1 mm.

Les couches d'isolant thermique des panneaux sont avantageusement constituées d'un matériau plastique alvéolaire, tel qu'une mousse de polyuréthanne notamment renforcée par des fibres de verre à l'aide de mats, toiles, tissus, fils ou autres; ces panneaux peuvent comporter, parallèlement à leurs grandes faces, une pluralité de tissus de fibres de verre formant des feuillets sensiblement parallèles; dans ces couches, les feuillets peuvent être équidistants, mais on peut également prévoir que les feuillets soient disposés avec un écartement d'autant plus réduit que la température en service, dans la zone considérée de la couche, est plus basse pour assurer un renfort optimum dans la zone o les contraintes mécaniques dues à la mise en froid de la cuve sont maximum. On peut prévoir, de façon connue, que chaque panneau s'appuie sur la structure porteuse par l'intermédiaire d'éléments de résine polymérisable permettant de rattraper les imperfections des parois de la structure porteuse de façon, qu'indépendamment des déformations locales de ladite structure porteuse, on puisse obtenir, grâce aux deuxièmes plaques des panneaux et aux plaques des pavés isolants mis en place au droit des rebords périphériques des panneaux, une surface continue régulière constituant un appui satisfaisant pour les virures métalliques de la barrière

d'étanchéité primaire.

De façon connue, le raccordement d'angle des barrières primaire et secondaire, dans les zones o les parois de la structure porteuse se rejoignent angulairement, est réalisé sous la forme d'un anneau de raccordement, dont la structure reste sensiblement constante

tout le long de l'arête d'intersection des parois de la structure porteuse.

Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire maintenant, à titre purement illustratif et non limitatif, un mode de réalisation représenté sur le dessin annexé. Sur ce dessin: - la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un panneau de la cuve conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue en perspective du panneau de la figure 1, dans son état préfabriqué, prêt à l'emploi - les figures 3 à 5 sont des vues agrandies d'un détail de la figure 2, respectivement suivant les flèches III, IV et V; - la figure 6 est une vue partielle et en coupe transversale illustrant la zone de jonction entre deux panneaux adjacents; -la figure 7 est un graphique montrant la courbe d'allongement de la bande souple de jonction de deux panneaux en

fonction de la traction.

En se référant au dessin, et plus particulièrement à la figure 6, on voit que l'on a désigné par 1, la paroi de la double coque

du navire, o est installée la cuve selon l'invention qui va être décrite.

On sait qu'une coque de navire comporte aussi des cloisons transversales, qui découpent la coque en compartiments, ces cloisons étant également doubles. Les parois 1 et les cloisons constituent la structure porteuse de la cuve décrite. Elles portent chacune des goujons, qui sont soudés sur elles perpendiculairement et dont l'extrémité libre est filetée. Les goujons sont disposés selon des lignes parallèles à l'arête constituée par l'intersection des parois 1 avec les

cloisons transversales.

On réalise les deux barrières secondaires et la barrière d'isolation primaire au moyen de panneaux désignés par 2 dans leur ensemble. Un panneau 2 a sensiblement la forme d'un parallélépipède rectangle; il est constitué d'une première plaque 3 de contre-plaqué de 9 mm d'épaisseur surmontée d'une première couche d'isolant thermique 4, elle-même surmontée d'un premier tissu de fibres de verre 5; sur le tissu 5 est disposée une feuille 6 en Invar de 0,4 mm d'épaisseur, qui est elle-même partiellement recouverte par un deuxième tissu de fibres de verre 7; sur ce deuxième tissu 7 est collée avec une colle de polyuréthanne une deuxième couche d'isolant thermique 8 qui porte elle-même une deuxième plaque de contre-plaqué 9 de 12 mm d'épaisseur. Le sous-ensemble 7 à 9 constitue un élément de barrière d'isolation primaire et il a, vu en plan, une forme rectangulaire dont les côtés sont parallèles à ceux du sous-ensemble 3 à 6; les deux sous-ensembles ont, vus en plan, la forme de deux rectangles ayant le même centre, un rebord périphérique 10, de longueur constante, existant tout autour du sous-ensemble 7 à 9 et étant constitué par la bordure du sous-ensemble 3 à 6. Le sous-ensemble 3 à constitue un élément de barrière d'isolation secondaire. La feuille 6, qui recouvre ce sous-ensemble 3 à 5, constitue un élément de barrière

d' étanchéité secondaire.

Le panneau 2, qui vient d'être décrit, peut être préfabriqué pour constituer un ensemble dont les différents constituants sont collés les uns sur les autres dans la disposition ci-dessus indiquée; cet ensemble forme donc les barrières secondaires et la barrière d'isolation primaire. Les couches d'isolant thermique 4 et 8 peuvent être constituées par un matériau plastique alvéolaire tel qu'une mousse de polyuréthanne à qui l'on confère de bonnes propriétés mécaniques en y insérant des fibres de verre pour la renforcer. Dans la demande de brevet français n 2 724 623 qui est incorporée ici par référence, on préfère, pour réaliser ces couches d'isolant thermique, disposer les tissus de fibres de verre dans l'épaisseur de la couche de façon qu'ils constituent des feuillets parallèles aux grandes faces des couches 4 et 8, c'est-à-dire aux grandes faces du panneau 2. Ces feuillets peuvent avoir un écartement d'autant plus petit que l'on se trouve plus près de l'intérieur de la cuve o règne une température d'environ -160 C. En variante, les feuillets peuvent avoir un écartement constant sur toute l'épaisseur de la couche. Il est, bien entendu, possible de prendre une technique pour la première couche d'un panneau et une autre technique

pour la seconde couche.

Pour assurer la fixation des panneaux 2 sur la structure porteuse, on prévoit, régulièrement répartis sur les deux bords longitudinaux du panneau, des puits 11 qui sont des évidements à section en forme de U, pratiqués dans le rebord périphérique 10 à travers la feuille 6, le tissu 5 et la couche d'isolant 4 jusqu'à la plaque de contre-plaqué 3; le fond d'un puits 11 est donc constitué par la première plaque rigide 3 du panneau 2; le fond du puits 11 est perforé pour former un orifice 12, dont le diamètre est suffisant pour laisser passer un goujon; les goujons et les orifices 12 sont disposés de telle sorte que si l'on amène un panneau 2 en vis-à-vis de la paroi 1 ou d'une cloison de la structure porteuse, on peut positionner ledit panneau par rapport à la paroi, de façon qu'un goujon se trouve en vis-à-vis de chaque orifice 12. Les puits 11 sont ouverts sur les parois

longitudinales du sous-ensemble 4 à 6.

On sait que les parois 1 et les cloisons d'un navire présentent des écarts par rapport à la surface théorique prévue pour la structure porteuse simplement en raison des imprécisions de fabrication. De façon connue, on rattrape ces écarts en mettant en appui les panneaux 2 contre la structure porteuse par l'intermédiaire de boudins de résine polymérisable 13, qui permettent, à partir d'une surface de structure porteuse imparfaite, d'obtenir un habillage constitué par des panneaux 2 adjacents présentant des deuxièmes plaques 9 qui, dans leur ensemble, définissent une surface pratiquement

sans écart par rapport à la surface théorique désirée.

Lorsque l'on présente ainsi les panneaux 2 contre la structure porteuse avec interposition des boudins de résine 13, les goujons pénètrent dans les orifices 12 et l'on met en place, sur l'extrémité filetée des goujons, une rondelle d'appui et un écrou de serrage. La rondelle est appliquée par l'écrou contre la première plaque rigide 3 du panneau 2, au fond du puits 11. On obtient de la sorte une fixation de chaque panneau 2 contre la structure porteuse par une pluralité de points répartis sur la périphérie du panneau, ce qui est

favorable sur le plan mécanique.

Lorsqu'une telle fixation a été réalisée, on bouche les puits 11 en y insérant des bouchons de matériau isolant thermique, ces bouchons affleurant au niveau de la première couche d'isolant thermique 4 du panneau. En outre, on peut mettre en place dans les zones de joint, qui séparent les sous-ensembles (3 à 5) de deux panneaux 2 adjacents, un matériau d'isolation thermique constitué, par exemple, d'une feuille de mousse plastique repliée sur elle-même en forme de U et insérée à force dans la zone de joint. Néanmoins, si la continuité de la barrière d'isolation secondaire a ainsi été reconstituée, il n'en est pas de même pour la continuité de la barrière d'étanchéité secondaire formée par la feuille 6, puisque celle-ci a été perforée au droit de chaque puits 11. Pour reconstituer la continuité de la barrière d'étanchéité secondaire, on met en place sur le rebord périphérique 10 existant entre deux sous-ensembles 7 à 9 de deux panneaux 2 adjacents, une bande souple 20 et on colle la bande 20 sur les rebords périphériques 10, de façon à obturer les perforations situées au droit de chaque puits 11 et les joints entre panneaux, ce qui reconstitue la continuité de la barrière d'étanchéité secondaire. La bande souple 20 secondaire est constituée d'un matériau composite comportant trois couches ' les deux couches externes sont des tissus de fibres de verre et la couche intermédiaire est une feuille métallique mince, par exemple une feuille d'aluminium d'une épaisseur d'environ 0,1 mm. Cette feuille métallique assure la continuité de la barrière d'étanchéité secondaire; sa souplesse, en raison de sa faible épaisseur, lui permet de suivre les déformations des panneaux 2 dues à la déformation de la

coque à la houle ou à la mise en froid de la cuve.

Entre les sous-ensembles (7 à 9) de deux panneaux 2 adjacents subsiste alors une zone en dépression située au droit des rebords périphériques 10, cette dépression ayant sensiblement comme profondeur l'épaisseur de la barrière d'isolation primaire (7 à 9). On comble ces zones de dépression en y mettant en place des pavés isolants 14 constitués chacun d'une couche d'isolant thermique 15 et d'une plaque rigide en contre-plaqué 16. Les pavés isolants 14 ont une dimension telle qu'ils remplissent totalement la zone située au-dessus des rebords périphériques 10 de deux panneaux 2 adjacents, ces paves isolants sont simplement posés sur les bandes 20 du côté de leur couche 15 de sorte, qu'après leur mise en place, leur plaque 16 assure une continuité entre les plaques 9 de deux panneaux 2 adjacents. Ces pavés

isolants 14, dont la largeur est imposée par la distance entre deux sous-

ensembles 7 à 9 de deux panneaux adjacents, peuvent avoir une longueur plus ou moins grande, mais on préfere que la longueur soit réduite pour que, le cas échéant, on puisse les mettre en place facilement, même dans l'hypothèse d'un léger désalignement de deux panneaux 2 adjacents. Il est essentiel que les pavés 14 ne soient pas solidarisés de la bande 20 pour permettre une déformation de cette bande. On a ainsi, par la mise en place des panneaux 2 contre la structure porteuse, constitué d'un coup la barrière d'isolation secondaire, la barrière d'étanchéité secondaire et la barrière d'isolation primaire. Il est clair que la quantité de main-d'oeuvre requise est, dès lors, considérablement réduite pour la mise en place de ces trois barrières par rapport aux réalisations de l'état de la technique. Bien entendu, les panneaux 2 peuvent être préfabriqués en série en usine, ce

qui améliore encore le caractère économique de cette réalisation.

On a ainsi réalisé une face sensiblement continue constituée par les plaques rigides 9 et 16 des panneaux 2 et des pavés isolants 14. Il reste à mettre en place la barrière d'étanchéité primaire qui sera supportée par ces plaques rigides. Pour ce faire, on a prévu, au moment de la fabrication des panneaux 2, de ménager, dans les plaques 9, des rainures 17 ayant une section droite en forme de T inversé, l'âme du T étant perpendiculaire à la face de la plaque 9, qui est en regard de l'intérieur de la cuve, et les deux ailes du T étant parallèles à ladite face. Dans ces rainures 17, on met en place un support de soudure constitué d'un profilé 18 en L ayant une section droite en équerre, le grand côté du L étant soudé aux bords relevés 19a de deux virures métalliques 19 adjacentes de la barrière d'étanchéité primaire, alors que le petit c6té du L est engagé dans la partie de la rainure 17 qui est parallèle au plan moyen de la plaque 9. De façon connue, les virures 19 sont constituées par des tôles d'Invar de 0,7 mm d'épaisseur. Le support de soudure 18 peut coulisser à l'intérieur de la rainure 17 de sorte que l'on a ainsi réalisé un joint glissant, qui permet un déplacement relatif des virures 19 de la barrière d'étanchéité

primaire par rapport aux plaques rigides 9 et 16 qui la supportent.

Chaque plaque 9 d'un panneau 2 comporte deux rainures parallèles 17 espacées de la largeur d'une virure et disposées symétriquement parrapport à l'axe longitudinal du panneau 2. Le dimensionnement des panneaux 2 est réalisé de sorte que la distance entre deux ailes de soudure 18 adjacentes, mises en place dans deux panneaux 2 adjacents, est égale à la largeur d'une virure 19; on peut ainsi mettre en place une virure 19 au droit de la zone centrale de chaque plaque 9 et une virure 19 entre les deux virures 19, qui recouvrent les zones centrales

de deux panneaux 2 adjacents.

Il convient de remarquer que, selon l'invention, la barrière d'étanchéité primaire est supportée par une plaque rigide, ce qui permet une bonne résistance aux chocs dus aux mouvements du liquide dans la cuve. A titre d'exemple numérique, on peut prendre des panneaux 2 ayant une longueur de 2,970 mètres à 1 mm près et une largeur de 999 mm à 0,5 mm près, l'épaisseur de la barrière d'isolation secondaire étant de 180 mm et celle de la barrière d'isolation primaire étant de 90 mm. La largeur des virures 19 entre deux bords relevés est

de 500 mm et leur longueur de 1 m.

Comme visible sur les figures 2 et 5, dans la deuxième couche d'isolant thermique 8 et dans la deuxième plaque rigide 9, sont ménagées une pluralité de fentes 21 s'étendant dans la direction transversale, c'està-dire parallèlement au petit côté du panneau 2, lesdites fentes 21 étant espacées l'une de l'autre dans la direction longitudinale d'une distance d'environ 1 m, chaque fente 21 s'étendant jusqu'à environ 5 mm du fond de la deuxième couche d'isolant thermique 8 et ayant une largeur inférieure à 4 mm. Trois fentes 21 sont prévues sur le panneau 2, la fente intermédiaire étant au centre du panneau, alors que les autres fentes sont à proximité des petits côtés de la plaque 9. La présence de ces fentes a pour but d'éviter que la barrière isolante primaire se fissure de manière incontrôlée lors de la

mise en froid de la cuve.

Sur la figure 7, on a représenté la courbe d'allongement de

la bande souple 20 lors d'un essai de traction.

A partir du point A, au repos, on exerce une force de traction de l'ordre de 5 kN sur la bande souple, ce qui engendre une déformation de la bande jusqu'au point B o on observe un grand allongement de l'ordre de 11 mm. Puis, si on annule la contrainte sur la bande, on constate une réversibilité de la déformation de la bande le long de la ligne BC, la bande souple conservant au point C un

allongement plastique résiduel permanent de l'ordre de 7 mm.

Si on reprend la bande souple dans son état au point C, on constate que pour une force de traction de même intensité, la bande souple se déforme de manière réversible et sensiblement linéaire entre

les points C et B, pour un allongement élastique de l'ordre de 4 mm.

Si une force de traction d'intensité supérieure devait être exercée sur la bande souple, il faudrait s'attendre à un allongement plastique de valeur supérieure. Bien entendu, la bande souple a une limite de rupture supérieure à la contrainte maximale qu'elle peut subir du fait des déformations de la coque, des mouvements de la cargaison

et de la mise en froid de la cuve.

Dans ces conditions, lorsque les bandes souples 20 subiront une contrainte de traction d'une intensité donnée, elles garderont une déformation permanente, comme indiqué par la forme

sensiblement en aile de mouette de la bande souple 20 sur la figure 6.

Puis, pour les contraintes de traction ultérieures de même intensité ou d'intensité inférieure, la bande souple 20 se comportera élastiquement, de sorte que les contraintes engendrées par la mise en froid de la cuve, par les mouvements de la cargaison et par les déformations de la coque à la houle, ne seront pas ou peu transmises par la barrière d'étanchéité

secondaire aux cloisons transversales.

Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation particulier, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de

l'invention.

Claims (12)

REVENDICATIONS

1 - Cuve étanche et isolante intégrée dans une structure porteuse, notamment de navire, ladite cuve comportant deux barrières d'étanchéité successives, l'une primaire (19) au contact avec le produit contenu dans la cuve et l'autre secondaire (6) disposée entre la barrière primaire et la structure porteuse (1), ces deux barrières d'étanchéité étant alternées avec deux barrières thermiquement isolantes, la barrière d'étanchéité primaire étant constituée par des virures (19) métalliques à bords (194) relevés vers l'intérieur de la cuve, lesdites virures étant réalisées en tôle mince à faible coefficient de dilatation et étant soudées bord à bord, par leurs bords relevés, sur les deux faces d'un support de soudure (18), qui est retenu mécaniquement sur la barrière isolante primaire et constitue un joint glissant, les barrières secondaires et la barrière isolante primaire étant essentiellement constituées par un ensemble de panneaux (2) préfabriqués fixés sur la structure porteuse (1), caractérisée par le fait que chaque panneau (2) comprend successivement une première plaque rigide (3) formant le fond du panneau, une couche (4) d'isolant thermique portée par ladite plaque de fond (3) et constituant avec elle un élément de barrière isolante secondaire, une feuille métallique continue (6) réalisée en tôle mince à faible coefficient de dilatation, adhérant sensiblement sur toute la surface de la couche (4) d'isolant thermique de l'élément de barrière isolante secondaire précitée, ladite feuille métallique continue formant un élément de barrière d'étanchéité secondaire, une deuxième couche (8) d'isolant thermique, qui recouvre au moins partiellement la feuille (6) précitée et qui y adhère et une deuxième plaque rigide (9) formant le couvercle du panneau et recouvrant la deuxième couche (8) d'isolant thermique qui constitue avec ladite deuxième plaque la barrière d'isolation primaire, la continuité de la barrière d'étanchéité secondaire étant assurée dans les zones de jonction de deux panneaux adjacents (2) par des bandes souples (20) comportant au moins une fine feuille métallique continue, ladite bande souple étant susceptible de se déformer élastiquement par rapport aux panneaux (2) auxquels elle est liée.

2 - Cuve selon la revendication 1, caractérisée par le fait que chaque panneau (2) a la forme générale d'un parallélépipède rectangle, la première plaque rigide (3) et la première couche (4) d'isolant thermique ayant, vue en plan, la forme d'un premier rectangle, la deuxième couche (8) d'isolant thermique et la deuxième plaque rigide (9) ayant, vue en plan, la forme d'un deuxième rectangle, les deux rectangles ayant leurs côtés sensiblement parallèles, les longueur et largeur du deuxième rectangle étant inférieures respectivement aux longueur et largeur du premier rectangle, un rebord périphérique (10) étant ainsi ménagé sur chaque panneau (2) autour de

l'élément de barrière d'isolation primaire dudit panneau.

3 - Cuve selon la revendication 2, caractérisée par le fait que les deux rectangles définissant, vus en plan, les éléments de barrière isolante primaire et secondaire d'un même panneau, ont sensiblement le même centre, le rebord périphérique (10) dudit panneau

ayant une largeur sensiblement constante.

4 - Cuve selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisée

par le fait que la fixation d'un panneau (2) préfabriqué sur la structure porteuse (1) est effectuée grâce à des moyens de fixation régulièrement

répartis au droit du rebord périphérique (10) du panneau (2).

- Cuve selon la revendication 4, caractérisée par le fait que les moyens de fixation d'un panneau (2) sur ladite structure porteuse (1) sont des goujons soudés sensiblement perpendiculairement sur la structure porteuse (1), lesdits goujons ayant chacun leur extrémité libre filetée, la disposition relative des panneaux (2) et des goujons étant réalisée de sorte que les goujons se trouvent au droit du rebord périphérique (10) d'un panneau, un puits (11) étant ménagé dans ledit rebord périphérique (10) au droit de chaque goujon à travers la feuille métallique (6) du panneau (2) et à travers la première couche (4) d'isolant thermique, le fond du puits (11) étant constitué par la première plaque rigide (3) du panneau (2) et comportant un orifice (12), qui permet le passage d'un goujon, une rondelle mise en place sur le goujon s'appuyant sur le fond du puits (11) et étant maintenue par un écrou vissé sur le goujon pour constituer un moyen de fixation du

panneau (2) sur la structure porteuse (1).

6 - Cuve selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée

par le fait que les zones de jonction de deux panneaux (2) adjacents sont comblées de façon à assurer la continuité des trois barrières

constituées par les panneaux (2).

7 - Cuve selon la revendication 5, caractérisée par le fait que chaque puits (11) est comblé, après fixation d'un panneau (2) sur la structure porteuse (1), au moyen d'un bouchon de matériau isolant thermique, les joints existant entre les éléments de barrière d'isolation secondaire de deux panneaux (2) adjacents étant également comblés au

moyen d'un matériau isolant thermique.

8 - Cuve selon l'une des revendications 5 et 7, caractérisée

par le fait que les rebords périphériques (10) adjacents de deux panneaux (2) adjacents sont recouverts, au droit des puits (11), par ladite bande souple (20) qui adhère sur les deux rebords périphériques (10) adjacents et assure, par sa fmine feuille métallique, la continuité de

l'étanchéité de la barrière d'étanchéité secondaire.

9 - Cuve selon la revendication 8, caractérisée par le fait que la zone périphérique existant entre les éléments de barrière d'isolation primaire de deux panneaux adjacents est comblée au moyen de pavés isolants (14), dont chacun est constitué d'une couche (15) d'isolant thermique recouverte d'une plaque rigide (16), chaque pavé (14) étant posé sur ladite bande souple (20) de façon que cette dernière conserve sa liberté de déformation et ayant l'épaisseur de la barrière d'isolation primaire, de façon qu'après assemblage, les plaques (16) des pavés isolants (14) et les deuxièmes plaques rigides (9) des panneaux (2) constituent une paroi sensiblement continue susceptible de

supporter la barrière d'étanchéité primaire.

- Cuve selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée

par le fait que le support de soudure (18) associé aux virures métalliques (19) de la barrière d'étanchéité primaire est un profilé ayant une section droite en équerre, l'une des ailes de l'équerre étant soudée aux bords relevés (19a) de deux virures métalliques (19) adjacentes de la barrière d'étanchéité primaire, alors que l'autre aile est engagée dans une rainure (17) pratiquée dans l'épaisseur de la deuxième plaque

rigide (9) d'un panneau (2).

11 - Cuve selon la revendication 10, caractérisée par le fait que chaque deuxième plaque rigide (9) d'un panneau (2) comporte deux rainures (17) parallèles recevant chacune un support de soudure (18), les zones centrales des deuxièmes plaques rigides (9) de deux panneaux (2) adjacents étant recouvertes chacune par une virure (19) de la barrière d'étanchéité primaire, alors qu'une autre virure (19) de même

largeur réalise la jonction entre les deux virures (19) précitées.

12 - Cuve selon l'une des revendications 1 à 11,

caractérisée par le fait que la bande souple (20) est constituée de trois couches, les deux couches extrêmes étant des tissus de fibres de verre

alors que la couche intermédiaire est une feuille métallique.

13 - Cuve selon la revendication 12, caractérisée par le fait que la feuille métallique est une feuille d'aluminium ayant une

épaisseur d'environ 0,1 mm.

14 -Cuve selon l'une des revendications 1 à 13,

caractérisée par le fait que les couches (4, 8) d'isolant thermique des panneaux (2) sont constituées d'un matériau plastique alvéolaire et comportent, parallèlement à leurs grandes faces, au moins un tissu de fibres de verre (5, 7) intercalé entre une couche d'isolant thermique et

la feuille métallique (6) de la barrière d'étanchéité secondaire.