FR2861060A1 - Structure de paroi etanche et cuve munie d'une telle structure - Google Patents

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Abstract

Structure de paroi étanche comprenant au moins une plaque étanche (10), ladite plaque (10) étant ondulée avec au moins une première série d'ondes et une seconde série d'ondes (6) de directions sécantes, lesdites ondes étant saillantes vers la face interne d'une cuve, caractérisée par le fait que ladite structure comporte au moins une nervure de renfort (11) ménagée sur au moins une onde d'une série dans sa portion comprise entre deux croisements (8) successifs avec des ondes de l'autre série, chaque nervure (11) étant globalement convexe et ménagée localement sur au moins une face latérale (6b) de l'onde qui la porte.

Description

La présente invention concerne une structure de paroi étanche, destinée
notamment au revêtement interne d'une cuve étanche et thermiquement isolante intégrée dans une structure porteuse, ainsi que ladite cuve munie de cette structure.
On connaît notamment par les brevets européens n 248 721 et n 573 327, une structure de paroi étanche destinée au revêtement interne d'une cuve C étanche et thermiquement isolante intégrée dans une structure porteuse, ladite cuve représentée sur la figure 1 des dessins annexés, comportant deux barrières d'étanchéité successives illustrées io sur la figure 2, l'une primaire 1 au contact avec le produit contenu dans la cuve, constituée de ladite structure de paroi étanche, et l'autre secondaire 2 disposée entre la barrière primaire 1 et la structure porteuse 13, ces deux barrières d'étanchéité étant alternées avec deux barrières thermiquement isolantes, la barrière d'isolation primaire 3 et la barrière d'isolation secondaire 4.
Les brevets français n 1 376 525 et n 1 379 651 décrivent une structure de paroi étanche représentée sur la figure 3 et comprenant des plaques étanches 10 ondulées avec, sur leur face interne, une première série d'ondes dites longitudinales 5 et une seconde série d'ondes dites transversales 6 dont les directions respectives sont perpendiculaires, ladite première série d'ondes 5 présentant une hauteur inférieure à la seconde série d'ondes 6 de façon que les ondes de la première série d'ondes 5 soient discontinues au niveau de leur croisement 8 avec les ondes de la seconde série d'ondes 6 qui sont continues. Au niveau des croisements 8 entre ondes de la première série d'ondes 5 et de la seconde série d'ondes 6, la crête 6a de l'onde transversale 6 comporte une paire d'ondulations concaves 7a et 7b dont la concavité est tournée vers ladite face interne et qui sont disposées de part et d'autre de l'onde longitudinale 5. L'onde transversale 6 comporte, en outre, au niveau de chaque croisement, un renfoncement latéral 9 dans lequel pénètre l'onde longitudinale 5, de part et d'autre de l'onde transversale.
Cette structure de paroi est bien adaptée pour résister à la pression hydrostatique exercée sur le revêtement interne de cuve de grande capacité, par exemple de l'ordre de 138000 m3. Cependant, pour des cuves de capacité plus importante ou pour des remplissages partiels de navires conventionnels par exemple de l'ordre de 138000 m3, la pression hydrostatique exercée par le produit contenu dans la cuve, par exemple du gaz liquide, peut engendrer des déformations plastiques importantes des ondes et notamment un écrasement des faces latérales des ondes de la seconde série d'ondes à distance des croisements entre les ondes de la seconde série d'ondes et de la première série d'ondes. Dans de telles cuves intégrées à la structure porteuse d'un navire, les mouvements de houle du gaz liquide contre les parois latérales de la cuve au cours du transport, peuvent en outre engendrer des à-coups de pression dynamique tels que les ondes subissent également des déformations io plastiques importantes. Or, de telles déformations peuvent conduire à dégrader la résistance mécanique des plaques, qui sont soumises à des contractions thermiques importantes, par exemple lorsqu'elles reçoivent du méthane liquide, et nuire ainsi à l'étanchéité des plaques, notamment dans les zones 12 de soudure à la jonction entre les différentes plaques de la paroi étanche (voir figure 2).
Une solution pourrait consister à augmenter l'épaisseur des plaques, mais outre l'augmentation sensible du coût, cette augmentation d'épaisseur pourrait conduire à rigidifier les ondes et nuirait donc à la souplesse des plaques qui est requise pour permettre leur contraction thermique sans risque de rupture de l'étanchéité.
L'invention a pour but de proposer une nouvelle structure de paroi étanche qui évite les inconvénients précités et qui permette aux ondes des plaques de résister à des pressions plus importantes.
A cet effet, l'invention a pour objet une structure de paroi étanche, destinée notamment au revêtement interne d'une cuve étanche et thermiquement isolante intégrée dans une structure porteuse, du type comprenant au moins une plaque étanche dont une face dite interne est destinée à être en contact avec un fluide, ladite plaque étant ondulée avec au moins une première série d'ondes et une seconde série d'ondes dont les directions respectives sont sécantes, lesdites ondes étant saillantes du côté de ladite face interne, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une nervure de renfort ménagée sur au moins une onde de l'une des séries d'ondes précitées dans sa portion comprise entre deux croisements successifs avec des ondes de l'autre série d'ondes, chaque nervure étant globalement convexe dont la convexité est en saillie du côté de ladite face interne, ou de sa face opposée dite externe, ladite nervure étant ménagée localement sur au moins une face latérale de l'onde qui la porte.
Avantageusement, la première série d'ondes présente une hauteur inférieure à la seconde série d'ondes de façon que les ondes de la première série d'ondes soient discontinues au niveau de leur croisement avec les ondes de la seconde série d'ondes qui sont continues et au niveau des croisements entre ondes de la première série d'ondes et de la seconde série d'ondes, la crête de l'onde de la seconde série comporte une paire d'ondulations concaves dont la concavité est tournée vers ladite io face interne et qui sont disposées de part et d'autre de l'onde de la première série.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les nervures précitées sont prévues sur au moins certaines des ondes de la seconde série d'ondes.
Selon une première variante, chaque nervure s'étend continûment d'une face latérale à l'autre de l'onde qui la porte en passant par sa crête.
Selon une deuxième variante, chaque nervure ne s'étend que sur une face latérale de l'onde qui la porte à distance de la crête et des pieds de ladite onde.
Avantageusement, chaque nervure est sensiblement à mi-distance entre deux croisements successifs.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la (ou les) nervure(s) présente(s) sur une même portion d'onde est (sont) symétrique(s) par rapport à un plan perpendiculaire à la direction de ladite onde et situé sensiblement à mi-distance entre deux croisements successifs.
De préférence, la (ou les) nervure(s) est (sont) symétrique(s) par rapport à un plan passant par la crête de l'onde qui la porte et perpendiculaire au plan de la plaque.
Selon une forme particulière de l'invention, l'épaisseur de la plaque au niveau de chaque nervure est égale ou légèrement inférieure à l'épaisseur du reste de la plaque.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le rayon interne de la nervure au niveau des faces latérales de l'onde est 35 sensiblement égal à celui de la crête de l'onde qui la porte.
Avantageusement, le rapport de la hauteur de la nervure sur la hauteur de l'onde qui la porte est compris entre 10% et 25%.
De préférence, chaque nervure a une direction s'étendant globalement dans un plan perpendiculaire à la direction de l'onde qui la 5 porte.
L'invention a également pour objet une cuve étanche et thermiquement 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 io cuve, l'autre secondaire disposée entre la barrière primaire et la structure porteuse, ces deux barrières d'étanchéité étant alternées avec deux barrières thermiquement isolantes, caractérisée en ce que la barrière d'étanchéité primaire est au moins partiellement constituée de ladite structure de paroi ci-dessus définie.
is Selon une forme particulière de l'invention, des plaques de ladite structure de paroi sont disposées au niveau de la zone supérieure de la cuve.
L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre, de plusieurs modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples purement illustratifs et non limitatifs, en référence aux dessins schématiques annexés.
Sur ces dessins: - la figure 1 est une vue schématique partielle, en coupe transversale et en perspective de l'intérieur d'une cuve classique à laquelle la présente invention peut s'appliquer; la figure 2 est une vue agrandie, partielle, en coupe transversale suivant la ligne II-II de la figure 1, au niveau de l'arête de l'intersection entre une cloison transversale et une paroi de fond de la double coque; - la figure 3 est une vue de dessus en perspective d'une plaque étanche classique; - la figure 4 est une vue partielle en perspective et agrandie 35 d'une plaque selon un premier mode de réalisation de la structure de paroi selon l'invention; - la figure 5 représente une coupe suivant la ligne V-V de la figure 4; la figure 6 représente une coupe suivant la ligne VI-VI de la figure 4; la figure 7A est une vue partielle et en perspective d'une plaque classique, illustrant l'allongement d'une onde soumise à une pression hydrostatique élevée; - la figure 7B est une vue partielle et en perspective d'une plaque selon l'invention, illustrant l'allongement d'une onde soumise à i o une pression hydrostatique élevée; la figure 8A est une vue partielle et en perspective d'une plaque classique, illustrant l'écrasement d'une onde soumise à une pression hydrostatique élevée; la figure 8B est une vue partielle et en perspective d'une plaque 1s selon l'invention, illustrant l'écrasement d'une onde soumise à une pression hydrostatique élevée; la figure 9 est une vue analogue à la figure 4 mais représentant un deuxième mode de réalisation de l'invention; - la figure 10 représente une coupe selon la ligne X-X de la 20 figure 9; - la figure 11 est une vue analogue à la figure 4, mais représentant un troisième mode de réalisation de l'invention; la figure 12 représente une coupe selon la ligne XII-XII de la figure 11; et - la figure 13 est une vue partielle en perspective et agrandie du dessous de la plaque de la figure 11.
Dans la description détaillée qui suit des dessins, l'on fera référence aux ondes transversales 6 pour désigner les ondes de la seconde série d'ondes car leur direction T est perpendiculaire à celle de la longueur du navire. De même l'on fera référence aux ondes longitudinales 5 pour désigner les ondes de la première série d'ondes car leur direction L est parallèle à celle de la longueur du navire.
Toutefois, l'invention s'applique aussi à des ondes longitudinales 5 constituées d'ondes de la première série, sans sortir du cadre de la 35 présente invention.
L'expression globalement convexe qui est utilisée pour caractériser la forme de l'onde ou des nervures signifie que la majeure partie est convexe mais que des parties de la surface de l'onde ou des nervures peuvent être concaves ou autre comme par exemple les congés de liaison entre la surface de la plaque et les faces latérales de l'onde ou des nervures, et les zones de pied de l'onde ou des nervures.
En se référant à la figure 1, on voit que la cuve C courante d'un navire peut comporter classiquement une section transversale octogonale, ladite cuve C étant intégrée à une structure porteuse 13 io comportant notamment une paroi de fond 13a, une paroi de plafond 13c, des parois latérales 13d et deux cloisons transversales 13b dont une n'est pas représentée.
En se reportant à la figure 2, on voit la structure détaillée de la cuve C étanche et thermiquement isolante pour le transport d'un liquide cryogénique et notamment du méthane liquide, dont la description des éléments principaux sera effectuée.
La barrière d'étanchéité primaire 1 est constituée d'une structure de paroi étanche comportant une pluralité de plaques étanches 10 ondulées dont la face dite interne est destinée à être en contact avec le fluide.
Les plaques étanches 10 sont des éléments fins en métal tel que de la tôle d'acier inoxydable ou d'aluminium et sont soudées entre elles par les zones de recouvrement marginal 12 précitées. Les soudures sont de type soudure à chevauchement dont le procédé est décrit en détail par exemple dans le brevet français n 1 387 955.
Les ondes longitudinales 5 et transversales 6, qui sont en saillie vers la face interne de la cuve C, permettent à la structure de paroi d'être sensiblement flexible, afin de pouvoir se déformer sous l'effet de sollicitations, notamment celles générées par la contraction thermique et par les pressions hydrostatiques et dynamiques évoquées précédemment.
Les barrières d'isolation primaire 3 et secondaire 4 sont réalisées au moyen de panneaux désignés par P dans leur ensemble. Un panneau P a sensiblement la forme d'un parallélépipède rectangle; il est constitué d'une première plaque 16a de contre-plaqué surmontée d'une première couche d'isolant thermique 4b, elle-même surmontée d'un tissu 2a constitué par un matériau comportant trois couches (triplex) : les deux couches externes sont des tissus de fibre de verre et la couche intermédiaire est une feuille métallique mince, sur ce tissu 2a est collée une seconde couche d'isolant 4c qui porte elle-même une seconde plaque de contre-plaqué 14a.
Le second sous-ensemble (4b et 16a) qui constitue la barrière d'isolation secondaire 4, a une épaisseur plus importante que le premier sousensemble (4c et 14a) qui constitue la barrière d'isolation primaire 3.
Les couches d'isolant thermique (4b et 4c) sont constituées d'un matériau d'isolation thermique étanche, notamment une mousse io plastique ou synthétique à cellules fermées à base de polyuréthanne ou de polychlorure de vinyle.
Le panneau P qui vient d'être décrit peut être préfabriqué pour constituer un ensemble dont les différents composants sont collés les uns sur les autres dans la disposition ci-dessus indiquée; cet ensemble forme donc les barrières d'isolation primaire 3 et secondaire 4. Les panneaux P sont fixés à la structure porteuse 13 par des moyens connus en soi de type goujons 19 soudés à une paroi 13a, 13b, 13c ou 13d de la structure porteuse 13 et traversant des trous correspondant de la première plaque 16a de contre-plaqué.
Ces goujons 19 sont disposés en regard de puits 20 eux-mêmes formés à travers les couches 4b à distance des intervalles 17 entre les seconds sous-ensembles (4b et 16a) des panneaux P. Ces puits 20 sont remplis d'une matière de rembourrage isolante 21.
En outre on peut mettre en place dans les intervalles 17, qui séparent les seconds sous-ensembles (4b et 16a) de deux panneaux P adjacents, un matériau d'isolation thermique 18 constitué, par exemple d'une feuille de mousse repliée sur elle-même en forme de U et insérée à force dans un intervalle 17. Ainsi, la continuité de la barrière d'isolation secondaire 4 a été reconstituée. Une bande souple 2b est collée sur le rebord périphérique 15 existant entre les couches 4b et 4c d'un même panneau P et s'étend jusqu'au rebord périphérique du panneau P adjacent. La bande souple 2b est composée d'un matériau composition comportant trois couches (triplex).
Le tissu 2a en triplex qui recouvre le sous-ensemble (4b et 16a) et 35 la bande souple 2b constituent la barrière d'étanchéité secondaire 3.
Entre les premiers sous-ensembles (4c et 14a) de deux panneaux P adjacents, des pavés isolants 3a chacun constitué d'une couche d'un isolant thermique 3b et d'une plaque en contre-plaqué 14b sont placés sur les bandes 2b. Les dimensions des pavés 3a sont telles qu'après leur mise en place, leur plaque 14b assure une continuité entre les plaques 14a des panneaux P adjacents.
L'ensemble de plaques (14a et 14b) forme une couche de répartition interne 14 et l'ensemble de plaques 16a forme une couche de répartition externe 16. Ces couches de répartition interne 14 et externe io 16 permettent de répartir à peu près uniformément dans les couches d'isolation 3 et 4 les efforts liés aux déformations de la barrière d'étanchéité primaire 1.
Dans les plaques 14a et les couches d'isolant thermique 4c, sont ménagées une pluralité de fentes 19 s'étendant dans la direction transversale à la longueur du navire. La présence de ces fentes a pour but d'éviter que la barrière d'isolation primaire 2 se fissure de manière incontrôlée lors de la mise en froid de la cuve.
La structure générale de la cuve C qui vient d'être décrite et celle de l'angle de la cuve C défini par l'intersection entre une cloison transversale 13b et la paroi de fond 13a de la double coque sont décrites plus en détail dans le brevet français n 2781557.
On va maintenant décrire plus spécifiquement la structure de paroi constituant la barrière d'étanchéité primaire 1.
En se référant à la figure 3, on voit que chacune des ondes longitudinales 5 et transversales 6 présente une crête 5a et 6a, des faces latérales 5b et 6b et un pied 5c et 6c respectivement. Elles présentent en outre un profil serai-elliptique. De plus, on voit que les ondulations 7a et 7b ont aussi un profil semi-elliptique ou triangulaire.
La figure 4 représente une onde transversale 6 dans sa portion 30 comprise entre deux croisements 8 successifs mais où lesdits croisements 8 n'ont pas été représentés pour simplifier la figure.
Selon un premier mode de réalisation de l'invention, illustré sur les figures 4 à 6, une nervure de renfort 11 est ménagée sur une onde transversale 6 à mi-distance entre les croisements 8, car dans cette portion d'onde 6, les faces latérales 6b ont davantage tendance à se déformer sous la contrainte de pressions hydrostatique et dynamique élevées.
En outre, suivant l'espacement entre deux croisements 8 successifs, une à plusieurs nervures 11 peuvent être ménagées sur une s transversale 6 dans sa portion comprise entre lesdits croisements 8 successifs.
La nervure 11 est globalement convexe comme cela a été précédemment défini, avec une convexité en saillie du côté de ladite face interne de la plaque 10.
i o La convexité des nervures 11 est formée par exemple par emboutissage.
Selon les figures 4 à 6, on voit que chaque nervure 11 s'étend continûment d'une face latérale 6b de l'onde 6 à l'autre face latérale 6b en passant par sa crête 6a. La hauteur de la nervure est alors sensiblement constante tout le long de la portion 1 lb comprise entre le pied l le et le sommet 1 1 a de la nervure 1 1, et diminue au voisinage du pied l 1 c de la nervure 11 pour progressivement épouser la surface plane de la plaque 10. Avantageusement, cette hauteur sera d'environ 5 mm.
En se rapportant à la figure 6, on voit que la nervure au niveau de son sommet 11 a présente deux rayons de courbures distincts: R1, le rayon de courbure du congé de liaison entre la crête 6a de l'onde transversale 6 et le sommet 11 a de la nervure 11 et R2, le rayon de courbure interne de la nervure 11 à son sommet 11a. Les centres de courbure associés à ces rayons R1 et R2 sont situés de part et d'autre de la plaque 10. L'augmentation de Rl permet de minimiser la concentration de contraintes sur la nervure 11 et celle de R2 a pour conséquence d'augmenter la rigidité de la nervure 11. Les rayons de courbure R1 et R2 sont par exemple de l'ordre de 20 mm et 5 mm respectivement.
A titre d'exemple, les ondes longitudinales 5 possèdent une hauteur définie entre la crête 5a et la surface de la plaque 10 égale environ à 36 mm et une distance séparant les deux pieds 5c de la même onde 5 de l'ordre de 53 mm. Alors que les ondes transversales 6 possèdent une hauteur définie entre la crête 6a et la surface de la plaque 10 de l'ordre de 54,5 mm et une distance séparant les deux pieds 6c de la même onde 6 d'environ 77 mm. Du fait que la surface des faces latérales 2861060 io 5b des ondes longitudinales 5 est plus réduite que celle des faces latérales 6b des ondes transversales 6 et que la pression hydrostatique s'applique perpendiculairement à ladite surface de la plaque 10, les ondes longitudinales 5 sont plus résistantes à cette pression. Cependant il est possible d'appliquer des nervures aux ondes longitudinales 5 également.
Il est aussi possible d'appliquer les nervures à des ondes longitudinales 5 ou des ondes transversales 6 ayant un profil triangulaire.
L'efficacité de la résistance à des pressions importantes, conférée io par les nervures de renfort 11 a pu être démontrée par des simulations différentes effectuées par calculs aux éléments finis.
Ces simulations ont été effectuées sur une onde transversale 6 dont les dimensions ont été définies précédemment.
Les premières sorties des résultats de ces simulations sont les is allongements de la plaque 10 au niveau des faces latérales 6b de deux ondes transversales 6 soumises à une pression hydrostatique élevée, l'une ne présentant pas de nervure de renfort 11 (figure 7A) et l'autre en présentant une (figure 7B). L'allongement est le rapport de la surface d'une portion déformée d'une partie de l'onde 6 (crête 6a, face latérale 6b ou pied 6c) sous pression, sur la surface de ladite portion sans pression.
La portion d'onde représentée à la figure 7B est la portion comprise entre le plan médian vertical passant par la crête 6a de l'onde transversale 6, le plan vertical passant par le pied 5a de l'onde longitudinale 5 constituant un croisement 8 avec ladite onde transversale 6, et le plan vertical passant par le sommet 11 a et le pied 11 c de la nervure 11 (c'est-à-dire la partie quart avant gauche de la figure 4).
La portion d'onde 6 représentée à la figure 7A est la même portion que celle illustrée à la figure 7B sauf qu'elle correspond à une onde sans nervure c'est-à-dire la portion comprise entre le plan médian vertical passant par la crête 6a de l'onde transversale 6, le plan vertical à ladite onde 6 passant par le pied 5a de l'onde longitudinale 5 constituant un croisement 8 avec ladite onde transversale 6, et le plan vertical passant à mi-distance entre deux croisements 8 successifs.
L'onde transversale 6 ne présentant pas de nervure de renfort 11 est soumise à une pression de 7,07 bars (figure 7A) tandis que l'onde transversale 6 présentant une nervure de renfort 11 est soumise à une pression légèrement supérieure de 7,50 bars (figure 7B).
L'onde transversale 6 démunie de nervure de renfort 11 présente un allongement significatif à distance du croisement 8 (le croisement 8 constituant une zone relativement rigide de la plaque, moins susceptible de se déformer sous l'effet de pressions hydrostatiques élevées).
En effet, l'allongement est localisé sur trois régions 36, 37 et 38 distinctes de l'onde transversale 6. Une première région 36, positionnée au niveau de la crête 6a de l'onde transversale 6 à distance du croisement io 8, comporte des zones d'allongement 22 et 23 délimitées par des traits mixtes et des pointillés respectivement, d'allongement de 1,43 à 2% et de plus de 2% respectivement. La région 36 présente en outre, un allongement maximal d'environ 4,69%. Une deuxième région 37, positionnée au niveau la face latérale 6b de l'onde transversale 6 à distance du croisement 8, comporte aussi les zones 22 et 23 précitées. Enfin une dernière région 38, positionnée au niveau du pied 6c de l'onde transversale 6 à distance du croisement 8, ne comporte que la zone 22 c'est-à-dire un allongement inférieur à environ 2%.
Ces régions 36, 37 et 38 sont concentrées à mi-distance entre deux croisements 8 successifs. Cela confirme tout d'abord que les croisements 8 rigidifient la structure de paroi car un allongement significatif n'est observé qu'à distance dudit croisement 8. Cela confirme aussi que les ondes 6 dépourvues de nervures 11 présentent une zone de fragilité face aux contraintes dues aux fortes pressions, à distance dudit croisement 8.
En revanche, l'onde munie d'une nervure de renfort 11 ne présente pas d'allongement significatif de ses faces latérales 6b (figure 7B), et ce malgré une pression légèrement supérieure.
En effet, l'allongement de l'onde 6 n'est ici localisé qu'en une région 39. Cette région 39, positionnée au niveau de la crête 6a de l'onde transversale 6 à distance du croisement 8, présente une zone d'allongement 33 délimitée par des pointillés, d'allongement de plus de 2%. Elle présente, en outre, un allongement maximal de 2,37%.
De plus, la région 39 présente une zone d'allongement 33 bien plus petite que la zone 23 des régions 36 et 37 précitées et un maximum d'allongement d'environ 2,37%, ce qui est bien inférieur au maximum d'allongement de la région 36.
La nervure 11 contribue donc à rendre la structure de paroi précitée plus résistante aux contraintes de pression en constituant une zone relativement plus rigide à mi-distance entre les croisements 8.
Les deuxièmes sorties des résultats de ces simulations sont les écrasements de la plaque 10 au niveau des faces latérales 6b de deux ondes 6 soumises à une pression hydrostatique élevée, l'une ne présentant pas de nervure de renfort 11 (figure 8A) et l'autre en présentant une (figure 8B). L'écrasement est la distance entre un point d'une partie de l'onde 6 (crête 6a, face latérale 6b ou pied 6c) déformée w sous pression et le même point sans pression.
La portion d'onde 6 représentée à la figure 8A est la même que celle présentée par la figure 7A. De même, la portion d'onde 6 représentée à la figure 8B est la même que celle présentée par la figure 7B.
L'onde transversale 6 ne présentant pas de nervure de renfort 11 est soumise à une pression de 7,07 bars (figure 8A) tandis que l'onde transversale 6 présentant une nervure de renfort 11 est soumise à une pression légèrement supérieure de 7,50 bars (figure 8B).
L'onde transversale 6 ne présentant pas de nervure de renfort 11 présente un écrasement significatif à distance du croisement 8. L'écrasement maximal calculé est de l'ordre de 8,53 mm. Les zones 24 et 25 entourées par des traits mixtes et interrompus respectivement sont des zones dont l'écrasement est de 2 à 6 mm et de plus de 6 mm respectivement (figure 8A) .
Dans cette deuxième sortie de résultats, ces zones 24 et 25 sont aussi concentrées à mi-distance entre deux croisements 8 successifs et à mihauteur de l'onde 6. Cela confirme tout d'abord que les croisements 8 rigidifient la structure de paroi car un écrasement significatif n'est observé qu'à distance dudit croisement 8 au niveau des faces latérales 6b de l'onde 6. Cela confirme encore que les ondes transversales 6 dépourvues de nervures 11 présentent une zone de fragilité face aux contraintes dues aux fortes pressions, à distance dudit croisement 8.
Cependant, l'onde transversale 6 munie d'une nervure de renfort 11 ne présente pas d'écrasement significatif de ses faces latérales 6b (figure 8B). En effet, l'écrasement maximal calculé est d'environ 1,67mm.
Ces deux sorties de résultats de simulations apportent donc la preuve que la nervure de renfort 11 confère à la structure de paroi une résistance significative aux contraintes dues à la pression hydrostatique et dynamique à distance des croisements 8 et qu'elle constitue donc un renforcement conséquent pour la structure de paroi précitée. Le rôle de la nervure de renfort 11 s'apparente à celui des croisements 8, et la mise en place desdites nervures 11 permettrait ainsi d'espacer les croisements et donc de réaliser des plaques 10 de plus grande dimension. Si lesdimensions des plaques sont plus importantes alors le nombre de plaques Io à souder est moindre. Ceci entraîne alors une diminution du temps de pose de la structure de paroi précitée ce qui constitue donc une économie.
La portion représentée sur la figure 9 est sensiblement la même que celle représentée sur la figure 4. Ici encore, lesdits croisements 8 1s n'ont pas été représentés pour simplifier la figure.
Cependant, selon un second mode de réalisation représenté sur les figures 9 et 10, on voit qu'une nervure 111 dans ce cas, peut être prévue sur chaque face latérale 6b de l'onde 6 qui la porte à distance de la crête 6a et des pieds 6c.
Dans ce deuxième mode de réalisation, le sommet 111 a de la nervure 111 est situé en dessous de la crête 6a de l'onde 6 qui la porte alors que le sommet 11 a de la nervure 11 du mode de réalisation précédent est audessus de la crête 6a de l'onde 6 qui la porte. Inversement, le pied 111 c de la nervure 111 est situé au-dessus du pied 6c alors que le pied 11c de la nervure 11 du mode de réalisation précédent est au niveau du pied 6c. Enfin, la partie 11 lb comprise entre le sommet 11 l a et le pied 111c de la nervure 111 fait saillie au-dessus de la face latérale 6b de l'onde 6 comme l'était la partie 11b comprise entre le sommet 1 1 a et le pied l 1 c de la nervure 11.
Les rayons de courbures Rl et R2 précités, déterminant la forme de la nervure à la surface de la plaque 10 au niveau des parties latérales 11 lb peuvent être de l'ordre de 20 mm et 9,4 mm respectivement (les rayons R1 et R2 de courbure n'étant pas représentés pour ce mode de réalisation).
En outre, ici deux paires de nervures 111 sont prévues à intervalles réguliers entre deux croisements 8 successifs. Ces deux paires de nervures peuvent être avantageusement symétriques entre elles par rapport à un plan perpendiculaire à la direction T et passant à mi-distance entre deux croisements 8 successifs. En outre, une même paire de nervures peut être avantageusement symétrique par rapport à un plan parallèle à la direction T et passant par la crête 6a. Bien entendu, l'invention peut prévoir un nombre plus grand de nervures.
Selon un troisième mode de réalisation illustré sur les figures 11 à 13, on voit que chaque nervure 211 peut être globalement convexe avec une convexité tournée vers la face externe de la plaque 10. Les nervures 211 ont le même positionnement sur l'onde 6 qui les porte que les nervures 111, c'est-à-dire par paire, sur chaque face latérale 6b et à distance de la crête 6a et des pieds 6c de l'onde 6.
Dans ce mode de réalisation, le sommet 21l a de la nervure 211 et le pied 211c de la nervure 211 ont un positionnement identique par 1s rapport aux faces latérales 6b de l'onde 6 que dans le mode de réalisation décrit précédemment. Cependant la partie 211b comprise entre le sommet 21l a et le pied 211c de la nervure 211 est réalisée en creux dans la face latérale 6b de l'onde 6.
Sur la figure 12, on voit que l'onde transversale 6 de profil semielliptique, présente trois rayons de courbure distincts: R3 le rayon de courbure du congé de liaison entre la plaque 10 et la face latérale 6b de l'onde 6, R4 le rayon interne de courbure au niveau de la crête 6a, et R5 le rayon de courbure des faces latérales 6b de l'onde 6. Les rayons R3, R4 et R5 sont par exemple de l'ordre de 8,4 mm, 9,4 mm et 65,4 mm respectivement. A titre d'exemple, l'onde longitudinale 5 de profil semielliptique (non représentée sur la figure 12) présente aussi les trois rayons de courbure R3, R4 et R5 précités qui sont de l'ordre de 8,4 mm, 8,4 mm et 38,4 mm respectivement.
Dans le cas représenté sur la figure 12, la profondeur de la nervure 30 211 est de 5,06 mm.
La nervure 211 présente des plans de symétrie passant par les lignes 26 et 27 qui sont respectivement perpendiculaires et parallèles à la direction T de l'onde 6 en passant par le milieu de la nervure 211.
Selon le mode de réalisation présenté par les figures 12 et 13, le fond de la nervure 211 est sensiblement rectiligne.
En outre, les nervures 211 du troisième mode de réalisation présentent une résistance au moins aussi bonne que celle des nervures 111 du deuxième mode de réalisation, pour une profondeur de nervure 211 moindre que la hauteur des nervures 111. Il peut donc être avantageux de munir la structure de paroi précitée de nervures 211 du troisième mode de réalisation. Si la mise en place des nervures 211 nécessite un emboutissage moins profond que pour les nervures 111, la réduction de l'épaisseur de la plaque 10, à cet endroit, due à l'emboutissage sera alors moindre, la plaque 10 sera moins fragile au niveau des nervures 211 qui seront plus résistantes à des contraintes de pression. A titre d'exemple, la plaque 10 a une épaisseur d'environ 1,2mm.
Une même structure de paroi, voire une même plaque ou une même onde, pourra simultanément comporter des nervures 11 et/ou 111 et/ou 211, au niveau de séries d'ondes 5 et 6 différents, ou au niveau de la même série d'onde 5 ou 6, ou encore au niveau de la même portion d'ondes 5 ou 6 entre deux croisements 8, ou enfin dans un même plan perpendiculaire à l'onde 5 ou 6 qui les porte, sur les faces latérales 5b et 6b opposées de l'onde 5 ou 6 qui les porte.
Selon une autre variante de l'invention, le fond de la nervure 211 présente une courbure symétrique à celle de la face latérale 6b par rapport au plan passant par le pied 211c et le sommet 211a de la nervure 211 parallèlement à la direction T de l'onde 6. La mise en place de ce type de courbure a pour avantage d'obtenir une profondeur de nervure 211 supérieure à celle de la nervure 111 décrite précédemment sans rayon de courbure en fond de nervure 111 (jusqu'à 25% par rapport à la hauteur de l'onde 5 ou 6), ce qui a pour conséquence d'augmenter la résistance de cette variante de la nervure 211.
Enfin, un procédé de fabrication pour réaliser la structure de paroi 30 précitée peut comporter les trois étapes suivantes: La première consiste à former les ondes de la seconde série d'ondes 6 par pliage en donnant à ladite seconde série d'ondes 6 un profil triangulaire.
La deuxième consiste à former simultanément les ondes de la 35 première série d'ondes 5 par pliage et les croisements 8, les ondes de la première série d'ondes 5, pouvant avoir acquis par cette étape un profil seraielliptique.
La dernière étape consiste en la réalisation simultanée des nervures 11, 111, 211 par emboutissage et du profil serai-elliptique sur les ondes de la seconde série d'ondes 6, la formation du profil semielliptique sur les ondes de la seconde série d'ondes 6 restant facultative.
Bien que l'invention ait été décrite en relation avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.

Claims (14)

REVENDICATIONS
1. Structure de paroi étanche, destinée notamment au revêtement interne d'une cuve (C) étanche et thermiquement isolante intégrée dans une structure porteuse (13), du type comprenant au moins une plaque étanche (10) dont une face dite interne est destinée à être en contact avec un fluide, ladite plaque (10) étant ondulée avec au moins une première série d'ondes (5) et une seconde série d'ondes (6) dont les directions respectives (L, T) sont sécantes, lesdites ondes étant saillantes du côté de ladite face interne, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une Io nervure de renfort (11, 111, 211) ménagée sur au moins une onde de l'une des séries d'ondes précitées dans sa portion comprise entre deux croisements (8) successifs avec des ondes de l'autre série d'ondes, chaque nervure (11, 111, 211) étant globalement convexe dont la convexité est en saillie du côté de ladite face interne, ou de sa face opposée dite i s externe, ladite nervure (11, 111, 211) étant ménagée localement sur au moins une face latérale (5b, 6b) de l'onde qui la porte.
2. Structure de paroi selon la revendication 1, caractérisée en ce que la première série d'ondes présente une hauteur inférieure à la seconde série d'ondes de façon que les ondes de la première série d'ondes (5) soient discontinues au niveau de leur croisement (8) avec les ondes de la seconde série d'ondes (6) qui sont continues et en ce qu'au niveau des croisements (8) entre ondes de la première série d'ondes (5) et de la seconde série d'ondes (6), la crête (6a) de l'onde de la seconde série (6) comporte une paire d'ondulations concaves (7a, 7b) dont la concavité est tournée vers ladite face interne et qui sont disposées de part et d'autre de l'onde de la première série (5).
3. Structure de paroi selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que des nervures (11, 111, 211) sont prévues sur au moins certaines des ondes de la seconde série d'ondes (6).
4. Structure de paroi selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que chaque nervure (Il) s'étend continûment d'une face latérale (5b, 6b) à l'autre de l'onde (5, 6) qui la porte en passant par sa crête (5a, 6a).
5. Structure de paroi selon l'une des revendications 1 à 3, 35 caractérisée en ce que chaque nervure (111, 211) ne s'étend que sur une face latérale (5b, 6b) de l'onde (5, 6) qui la porte à distance de la crête (5a, 6a) et des pieds (5c, 6c) de ladite onde (5, 6).
6. Structure de paroi selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que chaque nervure (11) est sensiblement à mi-s distance entre deux croisements (8) successifs.
7. Structure de paroi selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la (ou les) nervure(s) (11, 111, 211) présente(s) sur une même portion d'onde (5, 6) est (sont) symétrique(s) par rapport à un plan perpendiculaire à la direction (L,T) de ladite onde (5, 6) et situé Io sensiblement à mi-distance entre deux croisements (8) successifs.
8. Structure de paroi selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la (ou les) nervure(s) (11) est (sont) symétrique(s) par rapport à un plan passant par la crête (5a, 6a) de l'onde (5, 6) qui la porte et perpendiculaire au plan de la plaque (10).
9. Structure de paroi selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que l'épaisseur de la plaque (10) au niveau de chaque nervure (11, 111, 211) est égale ou légèrement inférieure à l'épaisseur du reste de la plaque (10).
10. Structure de paroi selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le rayon interne (R2) de la nervure (11, 111, 211) au niveau des faces latérales (5b, 6b) de l'onde (5, 6) est sensiblement égal à celui (R4) de la crête (5a, 6a) de l'onde (5, 6) qui la porte.
11. Structure de paroi selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que le rapport de la hauteur de la nervure (1l, 111, 211) sur la hauteur de l'onde (5, 6) qui la porte est compris entre 10% et 25%.
12. Structure de paroi selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que chaque nervure (11, 111, 211) a une direction s'étendant globalement dans un plan perpendiculaire à la direction (L, T) de l'onde (5, 6) qui la porte.
13. Cuve (C) étanche et thermiquement isolante intégrée dans une structure porteuse notamment de navire, ladite cuve comportant deux barrières d'étanchéité successives, l'une primaire (1) au contact avec le produit contenu dans la cuve (C), l'autre secondaire (2) disposée entre la barrière primaire (1) et la structure porteuse (13), ces deux barrières d'étanchéité (1, 2) étant alternées avec deux barrières thermiquement isolantes (3, 4), caractérisée en ce que la barrière d'étanchéité primaire (1) est au moins partiellement constituée de la structure de paroi selon l'une des revendications 1 à 12.
14. Cuve (C) selon la revendication 13, caractérisée par le fait que 5 des plaques (10) de ladite structure de paroi sont disposées au niveau de la zone supérieure de la cuve (C).
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