FR2877639A1 - Cuve etanche et thermiquement isolee integree a la stucture porteuse d'un navire - Google Patents

Abstract

Une cuve étanche et thermiquement isolée est constituée de parois de cuve fixées à la structure porteuse d'un navire, lesdites parois de cuve présentant successivement, dans le sens de l'épaisseur depuis l'intérieur vers l'extérieur de ladite cuve, une barrière étanche primaire, une barrière isolante primaire, une barrière étanche secondaire et une barrière isolante secondaire, au moins l'une desdites barrières isolantes étant essentiellement constituée d'éléments calorifuges (3) juxtaposés, chaque élément calorifuge incluant une garniture d'isolation thermique, au moins un panneau et des cloisons porteuses s'élevant à travers l'épaisseur de ladite garniture d'isolation thermique pour reprendre les efforts de compression. Ces cloisons incluent au moins une cloison anti-flambage (14) comportant une pluralité d'éléments de paroi anti-flambage qui présentent une orientation respective faisant un angle par rapport à une direction générale longitudinale de la cloison anti-flambage, par exemple en formant des ondulations ou des tronçons à double paroi.

Description

La présente invention se rapporte à la réalisation de cuves étanches et

thermiquement isolées constituées de parois de cuve fixées à la structure porteuse d'un ouvrage flottant, convenant pour la production, le stockage, le chargement, le transport par mer et/ou le déchargement de

liquides froids comme les gaz liquéfiés, notamment à forte teneur en méthane. La présente invention se rapporte aussi à un navire méthanier muni d'une telle cuve.

Le transport par mer de gaz liquéfié à très basse température s'effectue avec un taux d'évaporation par jour de navigation que l'on a intérêt à réduire autant que possible, ce qui implique que l'on améliore l'isolation thermique des cuves correspondantes.

On a déjà proposé une cuve étanche et thenniquement isolée constituée de parois de cuve fixées à la structure porteuse d'un navire, lesdites parois de cuve présentant successivement, dans le sens de l'épaisseur depuis l'intérieur vers l'extérieur de ladite cuve, une barrière étanche primaire, une barrière isolante primaire, une barrière étanche secondaire et une barrière isolante secondaire, au moins l'une desdites barrières isolantes étant essentiellement constituée d'éléments calorifuges juxtaposés, chaque élément calorifuge incluant une garniture d'isolation thermique disposée sous la forme d'une couche parallèle à ladite paroi de cuve, au moins un panneau qui s'étend parallèlement à ladite paroi de cuve sur au moins un côté de ladite garniture d'isolation thermique et des cloisons porteuses faisant saillie par rapport à une face dudit au moins un panneau tournée vers ladite garniture d'isolation thermique, lesdites cloisons porteuses s'élevant à travers l'épaisseur de ladite garniture d'isolation thermique pour reprendre les efforts de compression.

Par exemple, dans FR-A-2527544, ces barrières isolantes sont constituées par des caissons parallélépipédiques fermés en contreplaqué remplis de perlite. Le caisson comporte intérieurement des entretoises porteuses parallèles interposées entre un panneau de couvercle et un panneau de fond pour résister à la pression hydrostatique exercée par le liquide contenu dans la cuve. Des entretoises non porteuses en mousse plastique sont placées entre les entretoises porteuses pour assurer leur positionnement relatif. La fabrication d'un tel caisson, incluant l'assemblage des parois extérieures en planches de contreplaqué et la mise en place des entretoises, demande de nombreuses opérations d'assemblage, notamment d'agrafage. De plus, l'utilisation d'une poudre telle que la perlite complique la fabrication des caissons, car la poudre produit de la poussière. Ainsi, il est nécessaire d'utiliser du bois en contreplaqué de haute qualité, donc cher, pour avoir une bonne étanchéité du caisson à la poussière, c'est-à-dire un bois contreplaqué ne comportant pas de noeud. De plus, il est nécessaire de tasser la poudre avec une pression déterminée dans le caisson, et il est nécessaire de faire circuler de l'azote dans chaque caisson pour évacuer tout l'air présent, 1 pour des raisons de sécurité. Toutes ces opérations compliquent la fabrication et augmentent le coût des caissons.

Par ailleurs, si l'on augmente l'épaisseur des caissons isolants d'une barrière isolante, on augmente considérablement le risque de flambement des parois des caissons et des entretoises porteuses. Si l'on veut augmenter la résistance au flambement des caissons et de leurs entretoises porteuses internes, il faut augmenter la section desdites entretoises, ce qui augmente d'autant les ponts thermiques établis entre le gaz liquéfié et la structure porteuse du navire. En outre, si l'on augmente l'épaisseur des caissons, on constate qu'il se produit à l'intérieur des caissons des courants de convection gazeux très défavorables pour l'obtention d'une bonne isolation thermique.

Dans FR-A-2798902, on a décrit d'autres caissons thermiquement isolants destinés à être utilisés dans une telle cuve. Leur procédé de fabrication consiste à empiler alternativement une pluralité de couches de mousse de basse densité et une pluralité de plaques en bois contre-plaqué, avec interposition de colle entre chaque couche de mousse et chaque plaque, jusqu'à ce que la hauteur dudit empilement corresponde à la longueur desdits caissons, à couper en tranches l'empilement précité dans le sens de la hauteur à intervalles réguliers correspondant à l'épaisseur d'un caisson, et à coller de part et d'autre de chaque tranche d'empilement ainsi découpée, un panneau de fond et un panneau de dessus en bois contreplaqué, lesdits panneaux s'étendant perpendiculairement auxdites plaques coupées qui servent d'entretoises.

Bien qu'on obtienne ainsi un bon compromis en termes de résistance au flambement et d'isolation thermique, il faut constater que ce procédé de fabrication demande également de nombreuses étapes d'assemblage. De plus, l'approvisionnement en contreplaqué de bonne qualité pourrait devenir problématique à l'avenir.

L'invention a pour but de proposer une cuve de ce type en améliorant au moins l'une des caractéristiques parmi le prix de revient de :5 la cuve, la résistance à la pression des parois et l'isolation thermique des parois, sans nuire aux autres de ces caractéristiques.

Pour cela, l'invention a pour objet une cuve étanche et thermiquement isolée comportant au moins une paroi de cuve fixée à la structure porteuse d'un ouvrage flottant, ladite paroi de cuve présentant 1,D successivement, dans le sens de l'épaisseur depuis l'intérieur vers l'extérieur de ladite cuve, une barrière étanche primaire, une barrière isolante primaire, une barrière étanche secondaire et une barrière isolante secondaire, au moins l'une desdites barrières isolantes étant essentiellement constituée d'éléments calorifuges juxtaposés. Chaque élément calorifuge inclut une garniture d'isolation thermique disposée sous la forme d'une couche parallèle à ladite paroi de cuve, au moins un panneau qui s'étend parallèlement à ladite paroi de cuve sur au moins un côté de ladite garniture d'isolation thermique et des cloisons porteuses faisant saillie par rapport à une face dudit au moins un panneau tournée vers ladite garniture d'isolation thermique, lesdites cloisons porteuses s'élevant à travers l'épaisseur de ladite garniture d'isolation thermique pour reprendre les efforts de compression. Cette cuve est caractérisée par le fait que lesdites cloisons porteuses incluent au moins une cloison antiflambage qui, vue en section dans un plan parallèle audit au moins un panneau, présente une direction générale longitudinale et comporte une pluralité d'éléments de paroi anti-flambage qui présentent une orientation respective faisant un angle par rapport à ladite direction générale longitudinale de la cloison anti-flambage.

L'idée de base est ici de créer une ou plusieurs cloison(s), appelée(s) cloison(s) anti-flambage, qui présente(nt) une direction générale longitudinale respective et qui comporte(nt) des éléments de paroi, appelés éléments de paroi anti-flambage, qui ne sont pas orientés parallèlement à cette direction générale, de manière à augmenter le moment d'inertie de la cloison dans la direction transversale de la cloison. Ainsi, même réalisée avec une paroi mince, la cloison présente une bonne résistance aux efforts de compression dans la direction perpendiculaire au(x) panneau(x) de fond et/ou de couvercle. On peut ainsi obtenir une cloison d'espacement alliant différentes qualités en termes de résistance mécanique, d'économie de matière, de légèreté, et de section efficace pour la conduction de la chaleur.

Une telle cloison anti-flambage peut présenter différentes structures. De préférence, une telle cloison anti-flambage présente une paroi sensiblement continue qui s'étend dans la direction générale longitudinale. Il peut s'agir d'une paroi simple ou d'une paroi dédoublée avec un interstice transversal ou encore une paroi dont certaines portions sont simples et d'autres dédoublées. Il est aussi possible que la cloison anti-flambage présente, ou moins localement, plus de deux parois espacées dans la direction transversale.

Selon un mode de réalisation particulier, convenant notamment pour une cloison anti-flambage à paroi simple, mais pas exclusivement, la cloison anti-flambage comporte une paroi, appelée paroi anti-flambage, qui inclut des éléments de paroi anti-flambage liés entre eux directement ou indirectement et qui, vue en section dans un plan parallèle au(x)dit(s) panneau(x) de fond et/ou de couvercle, s'étend dans ladite direction générale longitudinale de ladite cloison anti- -flambage avec un profil s'écartant latéralement de part et d'autre d'une ligne médiane longitudinale de ladite cloison anti-flambage. Dans ce mode de réalisation, les éléments de paroi anti-flambage font partie intégrante de la paroi anti-flambage. Ils sont raccordés d'un seul tenant, soit directement, soit par l'intermédiaire d'autres portions de la paroi anti-flambage, c'est-à-dire par des portions plutôt longitudinales.

Le profil de la paroi anti-flambage ainsi formée peut présenter une forme régulière, c'est-à-dire dépourvue d'angles, par exemple une forme de demis cercles alternés ou d'onde sensiblement sinusoïdale. Dans ce cas, la paroi anti-flambage peut présenter une orientation qui varie de manière continue.

Alternativement ou en combinaison, le profil de la paroi anti-flambage peut aussi présenter, au moins localement, une forme anguleuse. Par exemple, des éléments de parois anti-flambage peuvent être raccordés directement les uns aux autres en formant des angles mutuels à la manière de dents triangulaires ou d'une ligne polygonale plus compliquée. Des éléments de parois plutôt longitudinaux peuvent 2877639 5 aussi être intercalés, au moins localement, avec des éléments de parois anti-flambage, par exemple pour former un profil en forme de créneaux rectangulaires ou trapézoïdaux. D'autres formes de profil sont aussi possibles, par exemple en alternant différents motifs et en employant des éléments de paroi anti-flambage droits ou courbés.

Selon un autre mode de réalisation particulier, convenant notamment pour une cloison anti-flambage à paroi simple ou à paroi multiple, ladite cloison anti-flambage comporte au moins une paroi qui s'étend dans ladite direction générale longitudinale et à laquelle sont liés des éléments de paroi anti-flambage qui font saillie par rapport à ladite paroi. Dans ce cas, les éléments de paroi anti-flambage agissent comme contreforts d'une paroi pour accroître son moment d'inertie dans la direction transversale et donc renforcer sa résistance aux efforts de compression et de flambement. Il s'agit par exemple d'une paroi plane 1:5 droite ou d'une paroi anti-flambage du type susmentionné. Les éléments de paroi agissant comme contrefort peuvent avoir toutes sortes de forme en section dans un plan parallèle au panneau, par exemple une forme droite, une forme courbée ouverte ou fermée, une forme polygonale ouverte ou fermée, etc. Dans les modes de réalisation ci-dessus, on peut prévoir que des éléments de paroi anti-flambage sont agencés de manière à délimiter longitudinalement une pluralité d'alvéoles successives qui, vues dans un plan parallèle audit au moins un panneau, présentent une section ouverte.

Selon un mode de réalisation particulier, ladite cloison anti- flambage comporte une deuxième paroi qui s'étend dans ladite direction générale longitudinale et qui est espacée de la première paroi dans la direction transversale de la cloison, lesdites deux parois étant reliées par une pluralité d'éléments de paroi anti-flambage agencés entre elles. De tels éléments de paroi anti-flambage peuvent être plans ou courbés.

L'angle entre ces éléments de paroi anti-flambage et chacune des deux parois peut être quelconque, par exemple droit.

Selon un autre mode de réalisation particulier, ladite cloison antiflambage comporte des tronçons longitudinaux à double paroi incluant à chaque fois deux éléments de paroi espacés latéralement et, au niveau des extrémités longitudinales dudit tronçon, des éléments de paroi antiflambage raccordant lesdits éléments de paroi espacés latéralement.

Vus dans un plan parallèle au(x) panneau(x) de l'élément calorifuge, les tronçons à double paroi ainsi formés peuvent présenter, une section quelconque, polygonale, rectangulaire, circulaire, ellipsoïdale ou autre, ouverte ou fermée. Les tronçons à double paroi :5 ainsi formés peuvent être disposés de manière adjacente les uns aux autres ou être espacés dans la direction générale longitudinale, la cloison anti-flambage comportant des tronçons longitudinaux à paroi simple insérés entre des tronçons longitudinaux à double paroi.

Par exemple, les éléments de paroi anti-flambage et les portions de paroi espacées latéralement peuvent être raccordés en formant un angle. Alternativement, les éléments de paroi anti-flambage et les portions de paroi espacées latéralement peuvent être raccordés d'un seul tenant pour former une paroi dont l'orientation varie continûment de manière à enfermer une alvéole de section arrondie.

Cependant, lorsque des alvéoles sont formées dans la cloison antiflambage, on laisse toujours au moins un trou de ventilation afin d'éviter d'emprisonner de l'air susceptible de former un mélange explosif avec la cargaison en cas d'incident.

De préférence, hormis au niveau de ses extrémités, ladite cloison antiflambage présente une structure périodique dans la direction générale longitudinale. Une telle structure assure une bonne uniformité de la résistance à la compression. Inversement, la structure de la cloison antiflambage peut aussi être non périodique, par exemple en vue de répondre à certaines exigences mécaniques localisées.

Une cloison anti-flambage peut présenter une direction de hauteur sensiblement perpendiculaire au(x)dit(s) panneau(x) de fond et/ou de couvercle, ce qui est une disposition optimale pour reprendre les efforts de compression ou, au contraire, être inclinée par rapports auxdits panneaux, ce qui est une disposition appropriée pour contrer les efforts de cisaillement et de renversement reçus par l'élément calorifuge. A ce titre, on peut prévoir deux cloisons anti-flambage présentant des inclinaisons opposées.

L'assemblage entre une cloison anti-flambage et un panneau de fond ou de couvercle peut être réalisé par tout moyen, tel que collage, soudage, agrafage, encastrement, etc., et leurs combinaisons. Selon un mode de réalisation particulier, ladite ou chaque cloison anti-flambage est emboîtée dans au moins un panneau de fond et/ou de couvercle de l'élément calorifuge. Un tel mode d'assemblage est particulièrement résistant, par exemple contre les efforts de cisaillement et de renversement.

Selon un mode de réalisation particulier, ladite ou chaque cloison antiflambage comporte au moins une semelle de répartition de charge au niveau d'un bord de ladite cloison anti-flambage tourné vers un panneau de fond ou de couvercle de l'élément calorifuge, ladite semelle de répartition de charge s'étendant dans le sens de la longueur de ladite cloison antiflambage et présentant une surface plane fixée contre ledit panneau. Par exemple, la semelle de répartition de charge présente une largeur supérieure ou égale à l'extension latérale des éléments de paroi antiflambage de la cloison anti-flambage. Cette semelle de répartition de charge, qui peut être prévue sur un côté ou sur les deux bords de la cloison anti-flambage, rigidifie celle-ci et empêche la concentration des contraintes sur une zone particulière de la cloison antiflambage, ce qui évite un pincement localisé du panneau et offre une plus grande surface pour la liaison entre la cloison et le panneau.

Alternativement ou en combinaison, la cloison anti- flambage peut comporter au moins une semelle de répartition de charge au niveau d'un bord de ladite ou chaque cloison anti-flambage opposé audit panneau de l'élément calorifuge, ladite semelle de répartition de charge s'étendant dans le sens de la longueur de ladite cloison antiflambage et présentant une surface plane en appui contre la barrière étanche adjacente. Dans ce mode de réalisation, une face de l'élément calorifuge parallèle à la paroi de cuve est formée par un panneau de fond ou de couvercle et sa face opposée ne comporte pas de panneau. Des semelles planes s'étendant le long du bord des cloisons anti-flambage opposé au panneau remplissent la fonction de supporter une barrière étanche, lorsqu'elles sont tournées vers l'intérieur de la cuve ou, lorsqu'elles sont tournées vers la structure porteuse, la fonction de transmettre l'effort de pression de l'élément calorifuge sur la barrière étanche sous-jacente.

Une cloison anti-flambage peut être réalisée en toute matière pouvant être mise en forme par moulage, soufflage, injection, rotomoulage, thermoformage, extrusion ou pultrusion, notamment les matières plastiques et les matières composites présentant au moins deux constituants hétérogènes. Par exemple, les cloisons anti-flambage peuvent être réalisées en matière composite à base de résine polymère, par exemple résine de polyester ou autre. Au sens de l'invention, les matières composites à base de résine polymère incluent des polymères ou mélanges de polymères avec toutes sortes de charges, additifs, armatures ou fibres, par exemple fibres de verre ou autres, permettant d'obtenir une rigidité et une résistance à la rupture suffisante et d'autres propriétés. Des additifs peuvent être employés pour diminuer la densité de la matière et/ou améliorer ses propriétés thermiques, notamment en diminuant sa conductivité thermique et/ou son coefficient de dilatation.

De telles cloisons anti-flambage en matière plastique ou composite réunissent des propriétés très avantageuses à la fois en terme de mécanique, de facilité de mise en forme, d'isolation thermique et de prix de revient. L'utilisation des matières plastiques ou composites à base de résine polymère, en particulier avec des fibres de renforcement, réunit les conditions nécessaires à l'obtention de cloisons porteuses dont la fabrication sous la forme de cloisons de tout profil, par exemple ondulées, est assez facile, tout en offrant une conductivité thermique meilleure ou du même ordre de grandeur que le bois contreplaqué et un coefficient de dilatation plus faible. Par exemple, de telles cloisons antiflambage peuvent être obtenues par moulage, extrusion ou pultrusion de la matière composite. On peut notamment obtenir les cloisons antiflambage sous la forme de profilés que l'on coupe à la hauteur voulue, de sorte que la dimension des éléments calorifuges correspondants est aisément modifiable.

Le moulage par injection est aussi un procédé de fabrication approprié, par exemple à partir de matières plastiques telles que PVC, PC, PBT, PU, PE, PA, PS, et autres résines polymères.

Selon un mode de réalisation particulier, lesdites cloisons porteuses d'un élément calorifuge sont formées d'une seule pièce avec un dit panneau de l'élément calorifuge. Une telle pièce de structure incluant un panneau de fond ou de couvercle et des cloisons porteuses en saillie par rapport à celui-ci peut être moulée par injection. On peut aussi former les cloisons porteuses d'un élément calorifuge en une seule pièce moulée avec des bras s'étendant entre elles pour les lier et ajouter un panneau de fond et/ou un panneau de couvercle indépendant à une telle pièce.

Des cloisons anti-flambage peuvent aussi être réalisées en bois lamellé ou contreplaqué réalisé à base de feuilles de bois, par exemple de hêtre, sapin, bouleau, peuplier ou autre et leurs mélanges, superposées et collées les unes aux autres. Un tel matériau peut être moulé par compression à chaud, par exemple avec un profil ondulé. On peut également utiliser un composite incluant une forte proportion de sciure de bois avec un liant synthétique.

1 De préférence, l'élément calorifuge comporte un panneau de fond du côté de la garniture d'isolation thermique tourné vers ladite structure porteuse, lesdites cloisons porteuses incluant des cloisons périphériques faisant saillie par rapport audit panneau de fond le long de ses bords pour former une caisse. En particulier, lesdites cloisons porteuses peuvent délimiter un espace fermé entre ledit panneau de fond et un panneau de couvercle. De tels éléments calorifuges en forme de caisse, notamment de caisse fermée, permettent d'utiliser toutes sortes de garnitures d'isolation, en particulier des matériaux granulaires ou pulvérulents.. Selon un mode de réalisation particulier, l'élément calorifuge comporte plusieurs cloisons anti-flambage disposées de manière à compartimenter l'espace intérieur de ladite caisse, les extrémités longitudinales desdites cloisons anti-flambage étant fixées auxdites cloisons périphériques.

Cette fixation peut être réalisée par tout moyen.

Avantageusement, lesdites extrémités longitudinales des cloisons antiflambage parallèles sont emboîtables dans lesdites cloisons périphériques. De telles cloisons porteuses emboîtables offrent une très bonne liaison mécanique.

Selon un mode de réalisation particulier, lesdites cloisons anti-flambage sont disposées parallèlement à distance les unes des autres et présentent des languettes d'assemblage au niveau de leurs deux extrémités longitudinales, lesdites cloisons périphériques comprenant des cloisons d'extrémité agencées perpendiculairement auxdites cloisons anti-flambage au niveau des deux extrémités longitudinales de celles-ci et présentant, sur la face tournée vers lesdites cloisons anti-flambage, une pluralité de rainures parallèles espacées aptes à recevoir et à retenir une languette d'assemblage d'une cloison anti-flambage respective. Le nombre et l'espacement des cloisons anti-flambage dans un élément calorifuge peuvent ainsi être modifiés facilement en adaptant la position et l'espacement des rainures.

Avantageusement, chacune desdites cloisons d'extrémité comporte une pluralité de nervures parallèles espacées en saillie sur la face tournée vers lesdites cloisons anti-flambage, lesdites rainures étant ménagées à chaque fois dans une nervure respective. La réalisation d'une cloison d'extrémité sous la forme d'une paroi continue mince avec des lei nervures permet d'obtenir la résistance au flambement souhaitée tout en limitant les ponts thermiques au niveau de la cloison d'extrémité et en maximisant le volume disponible pour la garniture d'isolation thermique dans l'élément creux.

De préférence, ladite cloison d'extrémité porte au moins une semelle de répartition de charge interposée entre ladite paroi continue mince et ledit panneau de fond ou de couvercle de l'élément calorifuge, ladite semelle de répartition de charge s'étendant dans le sens de la longueur de ladite cloison d'extrémité et présentant une largeur sensiblement égale à la saillie desdites nervures. Une telle semelle de répartition de charge prévue sur le côté supérieur et /ou inférieur de la cloison rigidifie la cloison et empêche la concentration des contraintes sur une zone particulière de la cloison, ce qui évite un pincement localisé du panneau et offre une plus grande surface pour la liaison entre la cloison et le panneau.

Les cloisons périphériques peuvent être rectilignes. Selon un mode de réalisation particulier, au moins certaines des cloisons périphériques sont des cloisons anti-flambage. A cet égard, toutes les structures prévues pour les cloisons anti-flambage sont applicables aux cloisons périphériques.

Avantageusement, les deux barrières isolantes sont essentiellement constituées d'éléments calorifuges comportant à chaque fois plusieurs cloisons anti-flambage parallèles entre elles, lesdits éléments calorifuges étant agencés de manière que, en toute zone de ladite au moins une paroi de cuve, les cloisons anti-flambage parallèles des éléments calorifuges d'une barrière isolante soient orientées sensiblement perpendiculairement aux cloisons anti-flambage parallèles des éléments calorifuges de l'autre barrière isolante.. Une telle disposition des éléments calorifuges des deux barrières isolantes réduit la superficie des zones de la paroi de cuve dans lesquelles les cloisons antiflambage des deux barrières isolantes se superposent, ce qui limite les ponts thermiques correspondants. Tout autre orientation mutuelle des éléments des deux barrières est également possible, notamment en rendant parallèles toutes les cloisons anti-flambage des éléments calorifuge superposés au niveau d'une zone de la paroi de cuve.

De préférence, ladite au moins une barrière isolante constituée desdits éléments calorifuges est recouverte à chaque fois d'une desdites barrières étanches qui est formée de virures métalliques en tôle mince à faible coefficient de dilatation dont les bords sont relevés vers l'extérieur desdits éléments calorifuges, lesdits éléments calorifuges comportant des panneaux de couvercle portant des rainures parallèles espacées de la largeur d'une virure dans lesquelles des supports de soudure sont retenus de manière coulissante, chaque support de soudure présentant une aile continue qui fait saillie sur la face extérieure du panneau de couvercle et sur les deux faces de laquelle les bords relevés de deux virures adjacentes sont soudés de manière étanche. Cette structure et ce mode de fixation de la barrière étanche sont de préférence utilisés pour les deux barrières étanches de la cuve. Les supports de soudure coulissants forment des joints glissants permettant aux différentes barrières de se déplacer les unes par rapport aux autres sous l'effet des différences de contraction thermique et des mouvements du liquide contenu dans la cuve.

Avantageusement, des organes de retenue secondaires solidaires de la structure porteuse du navire fixent les éléments calorifuges constituant la barrière isolante secondaire contre ladite structure porteuse et que des organes de retenue primaires liés auxdits supports de soudure de la barrière étanche secondaire retiennent ladite barrière isolante primaire contre la barrière étanche secondaire, lesdits supports de soudure retenant ladite barrière étanche secondaire contre les panneaux de couvercle des éléments calorifuges de la barrière isolante secondaire. Ainsi, on réalise un ancrage de la barrière isolante primaire sur la barrière isolante secondaire sans porter atteinte à la continuité de la barrière étanche secondaire interposée entre elles.

Selon un mode de réalisation préférentiel, ladite garniture d'isolation thermique comporte de la mousse rigide ou souple, renforcée ou non, à basse densité, c'est-à-dire inférieure à 60 kg/m3, par exemple de l'ordre de 40 à 50 kg/m3, ce qui présente de très bonnes propriétés thermiques. On peut aussi utiliser un matériau à porosité d'ordre de grandeur nanométrique de type aérogel. Un matériau de type aérogel est un matériau solide de faible densité qui a une structure extrêmement fine et fortement poreuse, pouvant aller jusqu'à 99%. La taille des pores de ces matériaux s'étend typiquement entre 10 et 20 nanomètres. La structure manométrique de ces matériaux limite fortement le libre parcours moyen des molécules de gaz, et donc le transport convectif de chaleur et de masse. Les aérogels sont donc de très bons isolants thermiques, avec une conductivité thermique par exemple inférieure à 20.10-3W.m'.K"', de préférence inférieure à 16.10-3W.m'.K-1. Ils offrent typiquement une conductivité thermique 2 à 4 fois inférieure à celle d'autres isolants classiques commeles mousses. Les aérogels peuvent être conditionnés sous différentes formes, par exemple sous la forme de poudre, de billes, de fibres non tissées, de tissu, etc. Les très bonnes propriétés isolantes de ces matériaux permettent de réduire l'épaisseur des barrières isolantes dans lesquels ils sont utilisés, ce qui entraîne. un gain de volume utile dans la cuve.

L'invention fournit aussi un ouvrage flottant, en particulier un navire méthanier, caractérisé par le fait qu'il comprend une cuve étanche et thermiquement isolée selon l'objet de l'invention ci-dessus.

Une telle cuve peut notamment être employée dans une installation flottante de production et de stockage (connue sous l'acronyme anglais FPSO), servant à stocker le gaz liquéfié en vue de son exportation depuis le site de production, ou dans une unité flottante de stockage et de regazéification (connue sous l'acronyme anglais FSRU), servant à décharger un navire méthanier en vue de l'alimentation d'un réseau de transport de gaz.

L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation particuliers de l'invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés. Sur ces dessins: la figure 1 est une vue en perspective écorchée d'une paroi de cuve selon un mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue de dessus écorchée d'un caisson isolant de la paroi de cuve représentée sur la figure 1, La figure 3 est une vue partielle du caisson isolant de la figure 2 en coupe selon la ligne III- III, La figure 4 représente une cloison d'extrémité du caisson de la figure 2, La figure 5 représente une vue de la cloison de la figure 4 en coupe selon la ligne V-V, - La figure 6 représente un détail de la figure 5, La figure 7 représente une cloison anti-flambage de type ondulé du caisson de la figure 2, - La figure 8 représente une vue de la cloison ondulée de la figure 7 en coupe selon la ligne VIII-VIII, La figure 9 représente une variante de réalisation de la cloison d'extrémité de la figure 4 en vue partielle, La figure 10 est une vue de la paroi de cuve de la figure 1 en coupe selon la ligne X-X, Les figures 11 et 12 représentent un organe de retenue primaire de la paroi de cuve de la figure 1 vu selon deux directions perpendiculaires, Les figures 13 à 19 sont des vues analogues à la figure 8 représentant d'autres variantes des cloisons anti-flambage utilisables selon l'invention, - La figure 20 est une vue agrandie de la zone XX de la figure 3 selon une variante de réalisation du caisson, La figure 21 représente la cloison anti-flambage de la figure 19 en vue transversale selon la flèche XXI.

On va décrire ci-dessous plusieurs modes de réalisation d'une cuve étanche et thermiquement isolée intégrée et ancrée à la double coque d'un ouvrage de type FPSO ou FSRU ou d'un navire de type méthanier. La structure générale d'une telle cuve est bien connue en soi et présente une forme polyédrique. On ne s'attachera donc qu'à décrire une zone de paroi de la cuve, étant entendu que toutes les parois de la cuve présentent une structure similaire.

On décrit maintenant un mode de réalisation en référence aux figures 1 à 12. Sur la figure 1, on voit une zone de la double coque du navire désignée par le chiffre 1. La paroi de cuve est composée successivement dans son épaisseur d'une barrière isolante secondaire 2 qui est formée de caissons 3 juxtaposés sur la double coque 1 et ancrés à celle-ci par des organes de retenue secondaires 4; puis d'une barrière étanche secondaire 5 portée par les caissons 3; puis d'une barrière isolante primaire 6 formée de caissons 7 juxtaposés et ancrés à la barrière étanche secondaire 5 par des organes de retenue primaires 48, enfin, d'une barrière étanche primaire 8 portée par les caissons 7.

Les caissons 3 et 7 peuvent présenter des structures identiques ou différentes et des dimensions égales ou différentes. En référence aux figures 2 à 8, on décrit maintenant un caisson 3 de la barrière isolante secondaire. Comme visible sur les figures 2 et 3, le caisson 3 présente une forme globale parallélépipédique rectangle. Il comporte un panneau de fond 10 en contreplaqué, par exemple de 6,5 mm d'épaisseur, et un panneau de couvercle 11 en contreplaqué, par exemple de 12 mm d'épaisseur. Les panneaux 10 et 11 sont respectivement collés de part et d'autre d'une pluralité d'éléments d'espacement porteurs en matériau composite qui délimitent un espace creux 12 à l'intérieur du caisson 3. Ces éléments d'espacement sont, d'une part, deux cloisons d'extrémité 13 formant deux parois latérales opposées du caisson 3 et, d'autre part, une pluralité de cloisons antiflambage ondulées 14 (au nombre de dix dans l'exemple représenté) disposées parallèlement de manière espacée les unes par rapport aux autres entre les deux cloisons d'extrémité 13 dans une direction perpendiculaire à celles-ci.

Les cloisons d'extrémité 13 sont représentées sur les figures 4 à 6. La cloison d'extrémité 13 présente une paroi continue rectiligne 16, par exemple d'une épaisseur d'environ 2 mm, avec une semelle inférieure 18 et une semelle supérieure 17 qui s'étendent sur toute sa longueur et font saillie du côté intérieur de la paroi 16. Sur ce côté intérieur, entre les semelles 17 et 18, la paroi 16 porte une série de nervures verticales 19 de section triangulaire, parallèles, et espacées à intervalles réguliers, qui servent d'organes d'emboîtement pour les cloisons ondulées 14. Comme mieux visible sur la figure 6, chaque nervure 19 présente une rainure 20 qui présente dans sa profondeur un rétrécissement intermédiaire 21, servant à retenir par encliquetage l'extrémité d'une cloison ondulée 14.

Une cloison ondulée 14 est représentée sur les figures 7 et 8. La cloison ondulée 14 comporte une paroi ondulée 25 continue, par exemple d'une épaisseur de 2 mm, avec une semelle inférieure 23 et une semelle supérieure 24 sur ses deux bords opposés. Les semelles 23 et 24 présentent la même largeur que les ondulations de la paroi 25. Au niveau de ses deux extrémités, la paroi ondulée 25 présente des pattes rectilignes 26 destinées à s'emboîter dans les rainures 20 des cloisons d'extrémité 13 en déformant de manière élastique les rétrécissements 21. On assure ainsi un emboîtement résistant des cloisons ondulées 14 dans les cloisons d'extrémité 13, que l'on peut renforcer aussi par un collage.

Le caisson 3 présente des coins coupés qui sont formés par une découpe correspondante des semelles 17 et 18 des cloisons d'extrémité 13 et par un rebord d'extrémité incliné de la paroi continue 16, désigné par le chiffre 27. Au niveau des coins du caisson 3, le panneau de couvercle 11 présente des lamages 28 pour recevoir une rondelle de l'organe de retenue secondaire 4. Le caisson 3 présente également deux cheminées centrales 30 traversant les panneaux 10 et 11 et la garniture isolante logée entre ceux-ci et constituant des points d'ancrage supplémentaires du caisson 3. Sur la figure 2, on a omis de représenter deux rainures ménagées dans le panneau de couvercle 11 parallèlement aux cloisons ondulées 14 pour recevoir des supports de soudure de la barrière étanche secondaire, comme il sera expliqué plus bas.

Grâce à leur forme, les cloisons ondulées 14 présentent une haute résistance au flambement sans qu'il ne soit nécessaire de donner beaucoup d'épaisseur à la paroi 25. Ainsi, l'espace libre 12 dans les caissons 3 est maximisé. Cet espace libre reçoit une garniture d'isolation thermique qui peut être faite en tout matériau approprié, par exemple en mousse de polyuréthane basse densité, par exemple avec une densité d'environ 40 kg/m3, mousse phénolique, mousses souples de PE, PVC ou autres, matériau nanoporeux de type aérogel, perlite, laine de verre ou autre. Cette garniture est de préférence également insérée dans les alvéoles ouvertes 65 qui sont formées de part et d'autre de la paroi ondulées 25.

Les cloisons d'extrémité 13 et les cloisons ondulées 14 sont fabriquées en un matériau composite à base de résine polymère, par exemple en résine de polyester ou époxy renforcée de fibres de verre ou de carbone. De préférence, les cloisons d'extrémité 13 et les cloisons ondulées 14 sont obtenues par moulage par injection.

La figure 9 représente une variante de réalisation de la cloison d'extrémité désignée par le chiffre 113. Dans cette variante, la paroi continue 116 n'est pas rectiligne mais présente au contraire des ondulations de manière similaire à la paroi 25 des cloisons ondulées 14, ce qui permet d'obtenir une plus haute résistance au flambement. Par ailleurs, les mêmes chiffres de référence désignent des éléments identiques au mode de réalisation précédent de la cloison d'extrémité.

A partir du caisson 3 décrit ci-dessus, de nombreuses modifications sont possibles. Par exemple, le panneau de fond 10 peut être supprimé, du moins lorsque la garniture d'isolation du caisson est une mousse ou une matière rigide pouvant être collée à la face intérieure du panneau de couvercle 11 et aux cloisons 13 et 14. En variante, on peut supprimer le panneau de couvercle 11. Dans ce cas, la barrière étanche supportée par le caisson 3 reposera sur les semelles 24 des cloisons 14, qui pourraient être élargies à cet effet, et éventuellement sur les masses de matière isolante placées dans les compartiments 12. Dans ce cas, les organes assurant l'accrochage du caisson pourront s'appuyer sur la face intérieure du panneau de fond 10 ou sur la face extérieure des semelles 24.

Selon une variante de réalisation représentée sur la figure 20, la semelle supérieure 24 des cloisons 14 est supprimée et un emboîtement est réalisé entre les cloisons 14 et le panneau de couvercle 11. Pour cela, des rainures 58 sont usinées dans la face intérieure du panneau 11 et reçoivent le bord supérieur 57 de la paroi ondulée 25, de préférence sur toute la longueur de celle-ci. Un emboîtement peut être réalisé similairement avec le panneau de fond 10.

Selon encore une autre variante de réalisation, non représentée, on pourrait mouler par injection une pièce incluant à la fois le panneau de fond 10 et les cloisons 13 et 14 en saillie sur celui-ci. Ainsi, l'assemblage du caisson est particulièrement simplifié.

La forme du profil des cloisons anti-flambbage n'est pas limitée à la forme en demis cercles alternés visible sur la figure 8. Les figures 13 à 15 représentent d'autres modes de réalisation des cloisons anti-flambage utilisables dans les caissons 3 et 7, avec ou sans semelle(s) de répartition de charge. D'autres formes de profil sont bien sûr possibles.

La cloison 114 représentée sur la figure 13 présente une paroi mince continue 125 dont le profil est ondulé de part et d'autre d'une ligne longitudinale médiane A de la cloison. La paroi 125 définit ainsi des alvéoles ouvertes 165 de chaque côté de la cloison 114. A titre purement illustratif, on a donné à la cloison 114 un profil irrégulier, avec des oscillations présentant différentes longueurs et différentes amplitudes transversales. Un profil périodique sensiblement sinusoïdal est également possible.

La cloison 214 représentée sur la figure 14 présente une paroi mince continue 225 dont le profil est en forme de dents triangulaires. La paroi 225 est formée d'une succession d'éléments de paroi anti-flambage plans 225a et 225b qui s'étendent de manière oblique par rapport à la ligne longitudinale médiane A de la cloison avec un sens d'inclinaison à chaque fois alterné. Des alvéoles ouvertes 265 sont à chaque fois formées par le secteur angulaire entre deux d'éléments de paroi 225a et 225b.

La cloison 314 représentée sur la figure 15 présente une paroi mince continue 325 dont le profil est en forme de créneaux rectangulaires. La paroi 325 est formée d'une succession d'éléments de paroi plans, à savoir alternativement des éléments 325a transversaux par rapport à la direction longitudinale de la cloison et des éléments longitudinaux 325b situés de part et d'autre de la ligne longitudinale médiane A. Sur les figures 13 à 15 sont aussi esquissées des cloisons d'extrémité 13 dont les moyens d'emboîtement avec les extrémités des cloisons anti-flambage ne sont pas représentés. De tels moyens ne sont d'ailleurs pas nécessaires lorsqu'on réalise l'assemblage entre cloisons par d'autres moyens (collage, agrafage, etc.) Les figures 16 à 18 représentent encore d'autres modes de réalisation des cloisons anti-flambage utilisables dans les caissons 3 et 7 et présentant des alvéoles à section fermée. Ces alvéoles peuvent être laissées vides ou être garnies d'une matière d'isolation thermique identique ou non à la garniture isolante placée entre les cloisons, ou encore recevoir des éléments de renfort mécanique en bois, matière plastique ou autre.

La cloison 414 représentée sur la figure 16 présente une paroi double alvéolaire constituée d'une série de portions cylindriques elliptiques creuses 425 liés par les extrémités de leur grand axe respectif, ces axes alignés formant la ligne longitudinale médiane A de la cloison. Chaque pôrtion cylindrique 425 est constituée de plusieurs portions de paroi courbes enfermant un espace d'alvéole 465, à savoir deux portions de paroi plutôt longitudinales 425a et 425b espacées latéralement et raccordées. au niveau de leurs extrémités par deux portions de paroi plutôt transversales 425c et 425d qui constituent des éléments de paroi anti-flambage. La jonction entre deux portions cylindriques 425 adjacentes résulte de ce que la portion 425c de l'une et la portion 425d sont fusionnées en leurs milieux. Chaque portion cylindrique d'extrémité peut être munie d'une languette longitudinale 426 pour s'emboîter dans une cloison d'extrémité 13. Des alvéoles de toutes formes peuvent êtres réalisées similairement.

La cloison 514 représentée sur la figure 17 présente localement une paroi double alvéolaire constituée de portions cylindriques circulaires creuses 566, 566a, 566b enfermant des espaces d'alvéole 565 et liées par l'intermédiaire d'éléments de paroi simples plans 525. Des éléments de paroi plans 526 peuvent être prévus aux extrémités longitudinales de la cloison 514 pour s'emboîter dans une cloison d'extrémité 13. Des alvéoles de toutes formes peuvent êtres réalisées similairement. A titre purement illustratif, on a représenté des portions cylindriques 566, 566a et 566b ayant trois diamètres différents. On peut aussi utiliser des portions cylindriques de même diamètre.

La cloison 614 représentée sur la figure 18 présente une paroi double alvéolaire constituée de deux parois planes parallèles 625a et 625b latéralement espacées s'étendant sur toute la longueur de la cloison et raccordées à intervalle réguliers par des éléments de paroi plans transversaux 666 qui ferment à chaque fois des espaces d'alvéole 665 entre les parois 625a et 625b. Les extrémités de la cloison 614 peuvent être munies de languettes 626 pour s'emboîter dans une cloison d'extrémité 13. D'autres formes d'alvéoles peuvent êtres réalisées similairement.

La figure 19 représente un autre mode de réalisation des cloisons antiflambage utilisables dans les caissons 3 et 7. La cloison 714 représentée sur la figure 19 comporte une paroi mince continue plane longitudinale 725. Des éléments de paroi plans 766 font saillie sur un ou sur les deux côtés de la paroi 725 pour former des contreforts accroissant le moment d'inertie transversal de la cloison. Une alvéole ouverte 765 est formée à chaque fois entre deux éléments de paroi 766. Comme visible sur la figure 21, l'élément de paroi 766 peut présenter une section transversale uniforme sur toute sa hauteur ou bien une section variant dans le sens de la hauteur de la cloison 714, comme la section représentée à titre d'exemple en trait interrompu au chiffre 866.

Sur la figure 2, le contour latéral du caisson 3 est délimité par deux cloisons d'extrémité sensiblement planes 13 sur deux côtés opposés et par deux cloisons anti-flambage 14 sur les deux autres côtés opposés. D'autres dispositions sont possibles. Par exemple, on peut prévoir des cloisons planes parallèles aux cloisons anti-flambage pour former des bords latéraux du caisson 3 ou 7. Ainsi, dans un mode de réalisation non représenté, le contour latéral du caisson est entièrement formé de cloisons planes, ce qui simplifie la géométrie des interstices entre les caissons et améliore leur fermeture.

En référence aux figures 1 et 10, on décrit maintenant l'ancrage des parois de cuve sur la double coque 1. ]Des organes de retenue secondaires 4 sont fixés sur la double coque 1 selon un maillage rectangulaire régulier de manière que ces organes de retenue 4 assurent à chaque fois la retenue de quatre caissons 3 dont les coins se rejoignent. Il est également prévu deux organes de retenue secondaires 4 dans la zone centrale de chaque caisson 3, ceux-ci étant engagés à travers les cheminées 30 représentées sur la figure 2.

Comme visible sur la figure 10, un organe de retenue secondaire 4 comporte un goujon 31 soudé sur la double coque 1, auquel une embase 32 est fixée de manière élastique par l'intermédiaire de rondelles Belleville 33. L'embase 32 porte une tige 34 dont l'extrémité opposée porte une rondelle 35 qui prend appui sur les quatre caissons en s'engageant dans les lamages 28 des panneaux de couvercle 11 ou dans des lamages 37 ménagés au niveau des cheminées 30. On appréciera qu'au niveau des cheminées 30, le panneau de fond 10 présente une ouverture pour laisser passer l'embase 32. L'élasticité de l'organe de retenue secondaire 4 sert à absorber les déformations de la coque du navire dues à la houle pour limiter la flexion correspondante des caissons 3, ce qui est d'autant plus nécessaire que ceux-ci sont grands. Par exemple, les caissons 3 peuvent être des carrés de 1,5 m de côté.

Comme la géométrie de la double coque 1 est imparfaite, on prévoit des cales d'épaisseur 36 autour des goujons filetés 31. L'épaisseur de chaque cale d'épaisseur 36 est calculée par informatique à partir d'un relevé topographique de la surface interne de la double coque 1. Ainsi, on positionne les panneaux de fond 10 le long d'une surface théorique régulière. Entre les panneaux de fond 10 et la double coque 1, on prévoit de manière classique des boudins de résine polymérisable 29 qui sont collés aux panneaux de fond 10 et s'écrasent contre la double coque lors de la pose des caissons 3 de manière à assurer un soutien de ceux-ci. Pour éviter que cette résine n'adhère à la double coque, une feuille de papier kraft non représentée est prévue entre elles.

La barrière étanche secondaire 5 est réalisée selon la technique connue sous la forme d'une membrane constituée de virures d'Invar 40 à bords relevés. Comme mieux visible sur la figure 12, les panneaux de couvercle 11 des caissons 3 présentent des rainures longitudinales, à section en forme de T renversé, désignées par le chiffre 41. Un support de soudure 42, sous la forme d'une bande d'Invar pliée en forme de L, est inséré de manière coulissante dans chaque rainure 41.

Chaque virure 40 s'étend entre deux supports de soudure 42 et présente deux bords relevés 43 soudés à chaque fois de manière continue par un cordon de soudure 44 au support de soudure 42 correspondant, comme visible sur la figure 11.

Comme il a été dit, les caissons 7 de la barrière isolante primaire peuvent avoir une structure similaire aux caissons 3. De même, dans ce cas, l'ancrage des caissons 7 est réalisé à chaque fois aux quatre coins et en deux points dans la zone centrale du caisson 7. Pour cela, on utilise à chaque fois un organe de retenue primaire 48 qui est représenté en détail sur les figures 11 et 12. L'organe de retenue primaire 48 présente une douille inférieure 49 solidaire d'une patte 50 soudée en trois points 51 sur un support de soudure 42 au-dessus des bords relevés 43 des virures 40. Une tige 52 faite en Permali, un matériau composite à base de bois de hêtre imprégné de résine, présente une extrémité inférieure fixée dans la douille inférieure 49 et une extrémité supérieure fixée dans une douille 54 solidaire d'une rondelle d'appui 53 qui vient appuyer sur les panneaux de couvercle 11 des caissons 7 en se logeant dans les lamages 28 au niveau des coins des caissons 7 et dans les lamages 37 au niveau des cheminées 30. La douille 54 est filetée et se visse sur une extrémité filetée correspondante de la tige 52. Lorsque la rondelle 53 a ainsi été mise en place, des vis de blocage 56 sont engagées à travers des perçages 55 ménagés dans la rondelle 53 et se vissent dans le panneau 11 pour ainsi empêcher toute rotation ultérieure de la rondelle 53. Dans chaque barrière isolante, les caissons 3 et 7 sont juxtaposés avec un petit espace intercalaire de l'ordre de 5 mm.

On appréciera que les supports de soudure 42 qui retiennent la barrière d'étanchéité secondaire 5 passent soit entre les caissons 7 de la barrière isolante primaire, soit au milieu de ces caissons. Dans ce cas, le panneau de fond 10 du caisson 7 présente une encoche longitudinale correspondante pour le passage du support de soudure 42, encoche longitudinale représentée au chiffre 60 sur la figure 1. La structure et l'ancrage de la barrière d'étanchéité primaire 8 sont tout à fait analogues à la barrière d'étanchéité secondaire 5.

Les caissons 3 et 7 sont des caissons autoporteurs qui sont aptes à supporter la pression du liquide dans la cuve, de sorte que les barrières d'étanchéité 5 et 8 supportées par ceux-ci n'ont pas besoin de supporter elles-mêmes cette pression et sont avantageusement réalisées sous la forme de membranes très fines, d'une épaisseur par exemple de 0,7 mm d'Invar. De préférence, les caissons 3 et 7 sont disposés de manière que leurs cloisons anti-flambage respectives 14 (ou 114, 214, etc. ) soient perpendiculaires.

Avantageusement, en tant que garniture d'isolation dans les caissons 3 et/ou 7, on inclut une couche de matériaux nanoporeux de type aérogel, qui sont de très bons isolants thermiques. Les aérogels présentent aussi l'avantage d'être hydrophobes de sorte qu'on évite ainsi d'absorber l'humidité du bateau dans les barrières isolantes. Une couche d'isolation peut être réalisée avec des aérogels, éventuellement ensachés, t o sous une forme textile ou sous une forme de billes. Bien entendu la garniture d'isolation d'un élément calorifuge peut comporter plusieurs couches de matière.

De manière générale, les aérogels peuvent être faits à partir de plusieurs matériaux comprenant la silice, l'alumine, le carbure d'hafnium ainsi que des variétés de polymères. De plus, selon le procédé de fabrication, les aérogels peuvent être produits sous forme de poudre, billes, feuille monolithique et tissu flexible renforcé. Les aérogels sont généralement fabriqués en extrayant ou en déplaçant le liquide d'un gel de structure micronique. Le gel est typiquement fabriqué par transformation et réaction chimique d'un ou plusieurs des précurseurs dilués. Ceci a pour conséquence une structure de gel où un solvant est présent. On emploie généralement des fluides hypercritiques tels que le CO2 ou l'alcool pour déplacer le solvant du gel. On peut modifier les propriétés des aérogels par divers dopants et agents de renforcement.

L'utilisation d'aérogels comme garnitures d'isolation permet de réduire notablement l'épaisseur des barrières isolantes primaire et secondaire. On peut concevoir par exemple des barrières 2 et 6 d'une épaisseur de 200 mm et 100 mm respectivement avec un matelas d'aérogel tissé dans les caissons 3 et 7, la paroi de cuve présentant alors une épaisseur totale de 310 mm. On peut concevoir une paroi de cuve ayant 400 mm d'épaisseur totale en prévoyant une couche de particules d'aérogel dans les caissons 3 et 7.

Par rapport aux bords des panneaux de fond et/ou de couvercle, l'orientation d'une cloison anti-flambage peut être quelconque, c'est-à-dire parallèle ou non parallèle. Les cloisons anti- flambage d'un élément calorifuge ne sont pas nécessairement parallèles entre elles. Bien qu'on ait décrit des éléments calorifuges essentiellement parallélépipédiques à angles droits, d'autres formes d,e section sont possibles, notamment toute forme polygonale apte à former une discrétisation d'un plan. Lorsque la coque servant de support de la paroi de cuve est non plane, la paroi de cuve peut être réalisée à l'aide d'éléments calorifuges également non plans.

Lorsque l'une des barrières isolantes primaire et secondaire est réalisée à l'aide des éléments calorifuges décrits précédemment, il est possible mais non nécessaire de réaliser l'autre barrière isolante identiquement. Des éléments calorifuges de deux types différents peuvent être utilisés dans les deux barrières. Une des barrières peut être constituée d'éléments calorifuges de l'art antérieur.

L'ancrage des caissons de la barrière isolante secondaire et de la barrière isolante primaire à la coque du navire peut être réalisé différemment de l'exemple représenté sur les figures, par exemple à l'aide d'organes de retenue en prise sur le panneau de fond des caissons.

Bien que l'invention ait été décrite en liaison 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 (23)

REVENDICATIONS

1. Cuve étanche et thermiquement isolée comportant au moins une paroi de cuve fixée à la structure porteuse (1) d'un ouvrage flottant, ladite paroi de cuve présentant successivement, dans le sens de l'épaisseur depuis l'intérieur vers l'extérieur de ladite cuve, une barrière étanche primaire (8), une barrière isolante primaire (6), une barrière étanche secondaire (5) et une barrière isolante secondaire (2), au moins l'une desdites barrières isolantes étant essentiellement constituée d'éléments calorifuges (3, 7) juxtaposés, chaque élément calorifuge incluant une garniture d'isolation thermique disposée sous la forme d'une couche parallèle à ladite paroi de cuve, au moins un panneau (10, 11) qui s'étend parallèlement à ladite paroi de cuve sur au moins un côté de ladite garniture d'isolation thermique et des cloisons porteuses faisant saillie par rapport à une face dudit au moins un panneau tournée vers ladite garniture d'isolation thermique, lesdites cloisons porteuses s'élevant à travers l'épaisseur de ladite garniture d'isolation thermique pour reprendre les efforts de compression, caractérisée.par le fait que lesdites cloisons porteuses incluent au moins une cloison anti-flambage (14, 114, 214, 314, 414, 514, 614, 714) qui, vue en section dans un plan parallèle audit au moins un panneau, présente une direction générale longitudinale (A) et comporte une pluralité d'éléments de paroi antiflambage (25, 125, 225a-b, 325a, 425c-d, 566, 666, 766, 866) qui présentent une orientation respective faisant un angle par rapport à ladite direction générale longitudinale (A) de la cloison anti-flambage.

2. Cuve étanche et thermiquement isolée selon la revendication 1, caractérisée par le fait que ladite cloison anti-flambage (14, 114, 214, 314) comporte une paroi anti-flambage (25, 125, 225, 325) qui inclut des éléments de paroi anti-flambage (2:5, 125, 225a-b, 325a) liés entre eux directement ou indirectement et qui, vue en section dans un plan parallèle audit au moins un panneau, s'étend dans ladite direction générale longitudinale (A) de ladite cloison anti-flambage avec un profil s'écartant latéralement de part et d'autre d'une ligne médiane longitudinale (A) de ladite cloison anti-flambage (14, 114, 214, 314).

3. Cuve étanche et thermiquement isolée selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que ladite cloison antiflambage (614, 714) comporte une paroi (625a, 725) qui s'étend dans ladite direction générale longitudinale (A) et à laquelle sont liés des éléments de paroi antiflambage (666, 766, 866) qui font saillie par rapport à ladite paroi.

4. Cuve étanche et thermiquement isolée selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que des éléments de paroi anti-flambage (25, 125, 225a-b, 325a, 766) sont agencés de manière à délimiter longitudinalement une pluralité d'alvéoles successives (65, 165, 265, 365, 765) qui, vues dans un plan parallèle audit au moins un panneau, présentent une section ouverte.

5. Cuve étanche et thermiquement isolée selon la revendication 3, caractérisée par le fait que ladite cloison anti-flambage (614) comporte une deuxième paroi (625b) qui s'étend dans ladite direction générale longitudinale et qui est espacée de la première paroi (625a) dans la direction transversale de la cloison, lesdites deux parois étant reliées par une pluralité d'éléments de paroi anti-flambage (666) agencés entre elles.

6. Cuve étanche et thermiquement isolée selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que la cloison anti-flambage (414, 514) comporte des tronçons longitudinaux (465, 565) à double paroi incluant à chaque fois deux éléments de paroi (425a-b, 566) espacés latéralement et, au niveau des extrémités longitudinales dudit tronçon, des éléments de paroi anti-flambage raccordant lesdits éléments de paroi espacés latéralement.

7. Cuve étanche et thermiquement isolée selon la revendication 6, caractérisée par le fait que la cloison anti-flambage (514) comporte des tronçons longitudinaux (525) à paroi simple insérés entre des tronçons longitudinaux (565) à double paroi.

8. Cuve étanche et thermiquement isolée selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait que, hormis au niveau de ses extrémités, ladite cloison anti-flambage (14, 214, 314, 414, 614, 714) présente une structure périodique dans la direction générale longitudinale (A).

9. Cuve étanche et thermiquement isolée selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée par le fait que ladite cloison anti- flambage (14, 114, 214, 314, 414, 514, 614, 714) présente une direction de hauteur sensiblement perpendiculaire audit au moins un panneau.

10. Cuve étanche et thermiquement isolée selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée par le fait que ladite cloison antiflambage (14) est emboîtée dans au moins un dit panneau (11).

11. Cuve étanche et thermiquement isolée selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée par le fait que lesdites cloisons porteuses d'un élément calorifuge sont formées d'une seule pièce avec un dit panneau de l'élément calorifuge.

12. Cuve étanche et thermiquement isolée selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisée par le fait que ladite cloison anti- flambage (14) comporte au moins une semelle de répartition de charge (23, 24) au niveau d'un bord de ladite cloison anti-flambage tourné vers un dit panneau (10, 11) de l'élément calorifuge (3), ladite semelle de répartition de charge s'étendant dans le sens de la longueur de ladite cloison anti-flambage et présentant une surface plane fixée contre ledit panneau (10, 11).

13. Cuve étanche et thermiquement isolée selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisée par le fait que ladite cloison antiflambage comporte au moins une semelle de répartition de charge (23, 24) au niveau d'un bord de ladite cloison anti-flambage opposé audit panneau (11, 10) de l'élément calorifuge (3), ladite semelle de répartition de charge s'étendant dans le sens de la longueur de ladite cloison antiflambage et présentant une surface plane en appui contre la barrière étanche adjacente (5, 8).

14. Cuve étanche et thermiquement isolée selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisée par le fait que ledit élément calorifuge comporte un panneau de fond (10) du côté de la garniture d'isolation thermique tourné vers ladite structure porteuse, lesdites cloisons porteuses incluant des cloisons périphériques (13, 14) faisant saillie par rapport audit panneau de fond le long de ses bords pour former une caisse.

15. Cuve étanche et thermiquement isolée selon la revendication 14, caractérisée par le fait que ledit élément calorifuge comporte plusieurs cloisons anti-flambage (14) disposées de manière à compartimenter l'espace intérieur de ladite caisse, les extrémités longitudinales desdites cloisons anti-flambage étant fixées auxdites cloisons périphériques (13).

16. Cuve étanche et thermiquement isolée selon la revendication 15, caractérisée par le fait que lesdites extrémités longitudinales des cloisons anti-flambage (14, 114, 214, 314, 414, 514, 614, 714) sont emboîtables dans lesdites cloisons périphériques (13).

17. Cuve étanche et thermiquement isolée selon la revendication 16, caractérisée par le fait que lesdites cloisons antiflambage sont disposées parallèlement à distance les unes des autres et présentent des languettes d'assemblage (26, 426, 526, 626) au niveau de leurs deux extrémités longitudinales, lesdites cloisons périphériques comprenant des cloisons d'extrémité (13) agencées perpendiculairement auxdites cloisons anti-flambage au niveau des deux extrémités longitudinales de celles-ci et présentant, sur la face tournée vers lesdites cloisons anti-flambage, une pluralité de rainures (20) parallèles espacées aptes à recevoir et à retenir une languette d'assemblage d'une cloison anti-flambage respective.

18. Cuve étanche et thermiquement isolée selon la revendication 17, caractérisée par le fait que chacune desdites cloisons d'extrémité comporte une pluralité de nervures (19) parallèles espacées en saillie sur la face tournée vers lesdites cloisons anti-flambage, lesdites rainures étant ménagées à chaque fois dans une nervure respective.

19. Cuve étanche et thermiquement isolée selon l'une des revendications 1 à 18, caractérisée par le fait que les deux barrières isolantes (2, 6) sont essentiellement constituées d'éléments calorifuges (3, 7) comportant à chaque fois plusieurs cloisons anti-flambage parallèles entre elles, lesdits éléments calorifuges étant agencés de manière que, en toute zone de ladite au moins une paroi de cuve, les cloisons anti-flambage (14) parallèles des éléments calorifuges (3) d'une barrière isolante (2) soient orientées sensiblement perpendiculairement aux cloisons anti- flambage parallèles des éléments calorifuges (7) de l'autre barrière isolante (6).

20. Cuve étanche et thermiquement isolée selon l'une des revendications 1 à 19, caractérisée par le fait que ladite au moins une barrière isolante (2, 6) constituée desdits éléments calorifuges (3, 7) est recouverte à chaque fois d'une desdites barrières étanches (5, 8) qui est formée de virures métalliques (40) en tôle mince à faible coefficient de dilatation dont les bords (43) sont relevés vers l'extérieur des panneaux de couvercle desdits éléments calorifuges, lesdits éléments calorifuges comportant des panneaux de couvercle (11) portant des rainures (41) parallèles espacées de la largeur d'une virure dans lesquelles des supports de soudure (42) sont retenus de manière coulissante, chaque support de soudure présentant une aile continue qui fait saillie sur la face extérieure du panneau de couvercle et sur les deux faces de laquelle les bords relevés de deux virures adjacentes sont soudés de manière étanche.

21. Cuve étanche et thermiquement isolée selon la revendication 20, caractérisée par le fait que des organes de retenue secondaires (4) solidaires de la structure porteuse (1) du navire fixent les éléments calorifuges (3) constituant la barrière isolante secondaire contre ladite structure porteuse et que des organes de retenue primaires (48) liés auxdits supports de soudure (42) de la barrière étanche secondaire retiennent ladite barrière isolante primaire (6) contre la barrière étanche secondaire (5), lesdits supports de soudure retenant ladite barrière étanche secondaire contre les panneaux de couvercle des éléments calorifuges de la barrière isolante secondaire.

22. Ouvrage flottant, caractérisé par le fait qu'il comprend une cuve étanche et thermiquement isolée selon l'une des 20 revendications précédentes.

23. Ouvrage flottant selon la revendication 22, caractérisé par le fait qu'il consiste en un navire méthanier.