FR2992635A1

FR2992635A1 - Storage tank e.g. frangible container for receiving hydrocarbons, has fusible device adapted to create frangible zone between detachable roof of tank and ring in event of overpressure inside tank

Info

Publication number: FR2992635A1
Application number: FR1256215A
Authority: FR
Inventors: Eric Peyvieux
Original assignee: TISSOT IND
Current assignee: TISSOT IND
Priority date: 2012-06-29
Filing date: 2012-06-29
Publication date: 2014-01-03
Anticipated expiration: 2032-06-29
Also published as: FR2992635B1

Abstract

The tank has a dressing part (3) extending between a detachable roof (2) of a tank and a bottom of the tank. A ring (5) is located between an upper part of the dressing part and the roof. An interior surface (51) of the ring is directed towards an interior of the tank. An outer side (52) of the ring is directed towards an outer side of the tank. A fusible device is adapted to create a frangible zone between the roof and the ring in an event of overpressure inside the tank and placed between the outer side of the ring and an inner surface of the roof.

Description

RESERVOIR FRANGIBLE DE STOCKAGE La présente invention est relative aux réservoirs de stockage, notamment aux réservoirs aptes à recevoir des produits pouvant rentrer, lors de leur stockage, en déflagration et créer une surpression accidentelle à l'intérieur du réservoir. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un réservoir frangible à toit fixe.The present invention relates to storage tanks, in particular to tanks capable of receiving products that may enter, during storage, into a deflagration and create an accidental overpressure inside the tank. More particularly, the invention relates to a frangible tank fixed roof.

Lors du stockage de certains produits, en particulier fluides, comme par exemple des hydrocarbures ou autres produits chimiques, une surpression peut accidentellement se produire à l'intérieur du réservoir. Cette surpression peut entraîner la rupture de l'enveloppe du réservoir de stockage. Dans certains réservoirs, la zone de rupture peut se situer en pied de réservoir, auquel cas le produit contenu dans le réservoir est susceptible de se répandre à l'extérieur de celui-ci avec un risque d'incendie et de pollution, notamment des sols et des nappes phréatiques.When storing certain products, especially fluids, such as hydrocarbons or other chemicals, an overpressure can accidentally occur inside the tank. This overpressure can cause the rupture of the envelope of the storage tank. In some tanks, the rupture zone may be located at the bottom of the tank, in which case the product contained in the tank may be spread outside the tank with a risk of fire and pollution, especially soil. and groundwater.

D'autres types de réservoirs comportent une zone de rupture située en partie haute de réservoir, non mouillée par le produit. Dans ce dernier cas, on parle de réservoirs frangibles, pour lesquels le produit stocké restera confiné à l'intérieur du réservoir même après la rupture de la partie haute de celui-ci. Dans le cadre du développement de normes et de règles de sécurité toujours plus strictes dans le domaine de la construction des réservoirs en France (CODRES) et en Europe, les codes de construction ont intégré des règles de dimensionnement concernant la frangibilité. Pour respecter les normes et règles de sécurité, il est possible, par exemple dans le cadre de réservoir ayant une conception initiale non frangible, de renforcer la partie basse du réservoir. Le renforcement de la partie basse de réservoir se traduit par une augmentation des épaisseurs de la structure du réservoir et entraîne, pour les réservoirs de grandes dimensions, un ajout de matière de parfois plusieurs tonnes, ce qui peut s'avérer particulièrement onéreux.Other types of tanks have a rupture zone located in the upper part of the tank, not wetted by the product. In the latter case, it is called frangible tanks, for which the stored product will remain confined inside the tank even after the rupture of the upper part of it. As part of the development of increasingly stringent safety standards and regulations in the field of tank construction in France (CODRES) and in Europe, building codes have incorporated sizing rules concerning frangibility. To comply with safety standards and regulations, it is possible, for example in the tank frame having a non-breakable initial design, to strengthen the lower part of the tank. The reinforcement of the lower part of the tank results in an increase in the thickness of the tank structure and leads, for large tanks, to an addition of material of sometimes several tons, which can be particularly expensive.

En ce qui concerne les réservoirs ayant une conception initiale frangible, les réalisations sont souvent complexes et impliquent la mise en oeuvre de nombreuses pièces différentes en plus des pièces déjà nécessaires à la réalisation de la structure du réservoir. De plus, ces réalisations sont particulièrement volumineuses et voyantes. La présente invention a notamment pour but de pallier ces inconvénients. A cet effet, selon l'invention, un réservoir de stockage à 15 toit séparable comprend : - un toit ayant une face intérieure orientée vers l'intérieur du réservoir; - un fond ; - une robe ayant une partie inférieure et une 20 partie supérieure et s'étendant entre le toit et le fond ; - un anneau qui est situé entre la partie supérieure de la robe et le toit, ledit anneau ayant une face intérieure orientée vers 25 l'intérieur du réservoir et une face extérieure orientée vers l'extérieur du réservoir ; et - un dispositif fusible adapté pour créer une zone frangible entre le toit et l'anneau en cas de surpression à l'intérieur du réservoir, ledit 30 dispositif fusible étant disposé entre la face extérieure de l'anneau et la face intérieure du toit. Grâce à ces dispositions, une zone frangible est mise en oeuvre de façon particulièrement simple et discrète sur le toit du réservoir et permet d'éviter et/ou de limiter le renforcement de la partie basse du réservoir, et en particulier de la liaison robe fond du réservoir de stockage pour garantir la frangibilité du réservoir. Cette zone frangible en partie supérieure du réservoir permet également d'éviter la contamination des sols par le fluide contenu à l'intérieur du réservoir, puisque le fluide y reste retenu et ne s'écoule pas à l'extérieur en partie basse du réservoir.As regards the tanks having a frangible initial design, the achievements are often complex and involve the implementation of many different parts in addition to the parts already necessary for the realization of the structure of the tank. In addition, these achievements are particularly voluminous and showy. The present invention is intended to overcome these disadvantages. For this purpose, according to the invention, a separable roof storage tank comprises: a roof having an inner face oriented towards the inside of the tank; - a fund ; a dress having a lower portion and an upper portion and extending between the roof and the bottom; a ring which is located between the upper part of the dress and the roof, said ring having an inner face oriented towards the inside of the tank and an outer face oriented towards the outside of the tank; and - a fuse device adapted to create a frangible zone between the roof and the ring in case of overpressure inside the tank, said fuse device being disposed between the outer face of the ring and the inner face of the roof. Thanks to these provisions, a frangible zone is implemented in a particularly simple and discreet manner on the roof of the tank and makes it possible to avoid and / or limit the reinforcement of the lower part of the tank, and in particular of the connection bottom of the storage tank to guarantee the frangibility of the tank. This frangible zone in the upper part of the reservoir also makes it possible to prevent contamination of the soil by the fluid contained inside the reservoir, since the fluid remains therein and does not flow outside at the bottom of the reservoir.

Dans des modes de réalisation préférés de l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes : - Le dispositif fusible du réservoir de stockage comporte une entretoise annulaire a deux extrémités libres qui est disposée entre la face extérieure de l'anneau et la face intérieure du toit en étant fixée à chacune de ses deux extrémités libres par au moins un joint soudé au toit du réservoir et à l'anneau. Le dispositif fusible du réservoir est ainsi réalisé avec une seule pièce rapportée en plus de la structure du réservoir et fixée à celui-ci de façon particulièrement simple. - Le joint soudé entre l'anneau et l'entretoise annulaire forme une zone de rupture préférentielle du réservoir. La soudure du joint peut facilement être adaptée par un opérateur quelque soit le type et les dimensions du réservoir selon les conditions du milieu extérieur pour réaliser la zone de rupture préférentielle. Ainsi le dispositif fusible est susceptible d'être adapté sur tout type de réservoir. - L'entretoise annulaire recouvre une partie de la face supérieure de l'anneau et la face intérieure du toit recouvre une partie de l'entretoise annulaire. L'entretoise annulaire est ainsi prise en sandwich entre la face supérieure de l'anneau et la face intérieure du toit. 5 De cette façon, elle n'est pas susceptible de subir des dégradations dues au milieu extérieur. - L'entretoise annulaire comporte une face inférieure tournée vers l'intérieur du réservoir qui est en contact 10 avec la face extérieure de l'anneau. Aucun objet non désiré n'est susceptible de se glisser entre l'entretoise annulaire et l'anneau du réservoir. - L'entretoise annulaire comporte une face supérieure 15 tournée vers l'extérieur du réservoir qui est en contact avec la face intérieure du toit. Ici encore, cette disposition permet d'éviter l'insertion de tout corps étranger entre l'entretoise annulaire et le toit du réservoir. 20 - L'anneau comporte une extrémité orientée vers le toit, et le joint de soudure entre l'entretoise annulaire et l'anneau est disposé à une distance non nulle de l'extrémité de l'anneau. 25 La réalisation du joint à une distance non nulle de l'extrémité de l'anneau permet au toit, lors d'une surpression à l'intérieur du réservoir et lors de la rupture du joint, de se soulever et de tourner par rapport à l'anneau, le centre de rotation étant situé à la jonction 30 de l'anneau et de l'entretoise annulaire. En tournant, le toit se détache de la structure. - Le toit comporte une extrémité orientée vers l'anneau, et le joint de soudure entre l'entretoise annulaire et le 35 toit est disposé à une distance non nulle de l'extrémité du toit. Ici encore, cette disposition permet la rotation du toit. - Le dispositif fusible comporte des joints soudés qui 5 sont réalisés par des soudures à clin. La soudure à clin est particulièrement adaptée dans le domaine de la tôlerie. - Le réservoir est essentiellement réalisé en acier, et 10 de préférence, en acier carbone. L'acier carbone est particulièrement ductile et résistant à la corrosion, ce qui permet d'avoir une durée de vie du réservoir correcte. 15 - L'entretoise annulaire a une épaisseur semblable à l'épaisseur du toit. Le soudage des deux éléments s'en trouve facilité. - L'entretoise a une longueur comprise entre 100mm et 20 300mm. La longueur de l'entretoise facilite la rotation du toit. En effet, si l'entretoise a une longueur supérieure à 300 mm, celle-ci risque d'être trop flexible pour entrainer la plastification puis la rupture du joint soudé liant 25 l'entretoise et l'anneau avant qu'il y ait rupture de la liaison robe fond. Au contraire, si l'entretoise a une longueur trop courte, en particulier inférieure à 100 mm, l'ensemble formé sera rigide et l'anneau ne pourra être entrainé par le « gonflement » (ou soulèvement) du toit 30 avant qu'intervienne la rupture de la liaison robe fond. - L'entretoise annulaire a une épaisseur comprise entre 3mm et 10mm. La faible épaisseur de l'entretoise annulaire permet à 35 celle-ci d'entrer assez rapidement en déformation plastique. Dans une réalisation avantageuse, le réservoir est à charpente autoportante cylindrique vertical aérien.In preferred embodiments of the invention, one or more of the following arrangements may also be used: the fuse device of the storage tank comprises an annular spacer with two free ends which is disposed between the outer face of the ring and the inner face of the roof being fixed at each of its two free ends by at least one welded joint to the roof of the tank and to the ring. The fuse device of the tank is thus made with a single insert in addition to the tank structure and attached thereto in a particularly simple manner. - The welded joint between the ring and the annular spacer forms a preferential rupture zone of the reservoir. The seal of the seal can easily be adapted by an operator regardless of the type and dimensions of the tank according to the conditions of the external environment to achieve the preferred rupture zone. Thus the fuse device can be adapted to any type of tank. - The annular spacer covers a portion of the upper face of the ring and the inner face of the roof covers a portion of the annular spacer. The annular spacer is thus sandwiched between the upper face of the ring and the inner face of the roof. In this way, it is not likely to suffer damage due to the external environment. The annular spacer has a lower face facing towards the inside of the reservoir which is in contact with the outer face of the ring. No undesired object is likely to slip between the annular spacer and the tank ring. - The annular spacer has an upper face 15 facing the outside of the tank which is in contact with the inner face of the roof. Here again, this arrangement makes it possible to avoid the insertion of any foreign body between the annular spacer and the roof of the tank. The ring has one end facing the roof, and the weld joint between the annular spacer and the ring is disposed at a non-zero distance from the end of the ring. The realization of the seal at a non-zero distance from the end of the ring allows the roof, during an overpressure inside the tank and during the rupture of the seal, to lift and turn relative to the ring, the center of rotation being located at the junction 30 of the ring and the annular spacer. When turning, the roof is detached from the structure. - The roof has an end facing the ring, and the weld joint between the annular spacer and the roof is disposed at a non-zero distance from the end of the roof. Here again, this arrangement allows rotation of the roof. The fusible device comprises welded joints which are made by clinching welds. The clapboard welding is particularly suitable in the field of sheet metal. The reservoir is essentially made of steel, and preferably of carbon steel. Carbon steel is particularly ductile and resistant to corrosion, which allows for a correct tank life. The annular spacer has a thickness similar to the thickness of the roof. The welding of the two elements is facilitated. - The spacer has a length between 100mm and 300mm. The length of the spacer facilitates the rotation of the roof. Indeed, if the spacer has a length greater than 300 mm, it may be too flexible to cause the plasticizing and breaking of the welded joint 25 spacer and the ring before there is a break of the binding dress bottom. On the contrary, if the spacer is too short, in particular less than 100 mm, the assembly formed will be rigid and the ring can not be driven by the "swelling" (or lifting) of the roof 30 before intervening the breaking of the bond dress bottom. - The annular spacer has a thickness of between 3mm and 10mm. The small thickness of the annular spacer allows it to enter plastic deformation relatively quickly. In an advantageous embodiment, the tank is aerial vertical cylindrical freestanding frame.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante d'une de ses formes de réalisation, donnée à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins joints.Other features and advantages of the invention will become apparent from the following description of one of its embodiments, given by way of non-limiting example, with reference to the accompanying drawings.

Sur les dessins : - la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un réservoir de stockage selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe du détail II de la figure 1 représentant la liaison robe toit du réservoir, - la figure 3 est une vue du détail III de la figure 2 représentant le joint soudé entre l'anneau et l'entretoise annulaire, - les figures 4a à 4c représentent schématiquement la déformation du toit du réservoir en cas de surpression interne du réservoir. Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires.In the drawings: - Figure 1 is a schematic sectional view of a storage tank according to the invention, - Figure 2 is a sectional view of the detail II of Figure 1 showing the roof tank connection, - Figure 3 is a detail view III of Figure 2 showing the welded joint between the ring and the annular spacer, - Figures 4a to 4c schematically show the deformation of the tank roof in case of internal overpressure tank. In the different figures, the same references designate identical or similar elements.

La figure 1 représente schématiquement un réservoir de stockage selon l'invention, en l'espèce un réservoir cylindrique vertical aérien avec une charpente autoportante. Les réservoirs aériens cylindriques verticaux sont des appareils de stockage de fluides couramment employés dans les raffineries ou les centres de stockage d'hydrocarbures. Ils peuvent être également utilisés dans tous autres domaines qui nécessitent le stockage de produits. Le réservoir 1 selon la figure 1 comporte un fond 4, notamment un fond plat, un toit 2 et une partie cylindrique 3 (appelée « robe ») s'étendant sensiblement selon un axe vertical X-X entre le toit 2 et le fond. Le toit 2 est appelé toit « fixe », par opposition avec les toits dits « flottants », à savoir les toits qui flottent sur le produit stocké à l'intérieur du réservoir et qui font étanchéité avec la robe du réservoir au moyen d'un joint. Le réservoir comporte en outre un anneau 5, situé entre une partie supérieure de la robe 3 et le toit 2, qui constitue une liaison mécanique renforcée entre la robe 3 et le toit 2.Figure 1 schematically shows a storage tank according to the invention, in this case an aerial vertical cylindrical tank with a self-supporting frame. Vertical cylindrical air tanks are fluid storage devices commonly used in refineries or hydrocarbon storage facilities. They can also be used in all other areas that require product storage. The tank 1 according to Figure 1 comprises a bottom 4, including a flat bottom, a roof 2 and a cylindrical portion 3 (called "dress") extending substantially along a vertical axis X-X between the roof 2 and the bottom. The roof 2 is called a "fixed" roof, as opposed to the so-called "floating roofs", namely the roofs that float on the product stored inside the tank and which seal with the tank dress by means of a seal. The reservoir further comprises a ring 5, located between an upper part of the dress 3 and the roof 2, which constitutes a reinforced mechanical connection between the dress 3 and the roof 2.

Le réservoir de stockage 1 est de préférence réalisé en acier carbone, néanmoins, il peut également en variante être réalisé avec tout matériau et en particulier tout autre type d'acier, par exemple avec de l'acier inoxydable. L'acier inoxydable sera utilisé notamment dans le cadre du stockage de produits particulièrement corrosifs. Le réservoir 1 comporte une partie intérieure destinée à recevoir le fluide à stocker et une partie extérieure opposée à la partie intérieure. Le réservoir peut avoir une forme générale de cylindre de révolution autour de l'axe X-X. Il présente ainsi une symétrie de révolution par rapport à l'axe vertical X-X qui passe alors par le centre du cylindre de révolution. Le réservoir peut avoir un diamètre compris entre 10 mètres et 70 mètres, par exemple de l'ordre de 55 mètres, bien que tout autre diamètre de réservoir soit également concevable. Le fond 4 du réservoir a une fonction principale d'étanchéité. Le réservoir peut reposer directement sur le sol ou sur une fondation (non représentée). Dans le cas où le réservoir repose sur une fondation, le fond 4 du réservoir 1 peut également assurer un transfert de la charge verticale produite par le fluide stocké sur la fondation du réservoir. Le fond 4 peut être plat ou légèrement conique. Une tôle annulaire de bordure (non représentée) est parfois nécessaire entre la robe 3 et le fond 4. Cette tôle annulaire est alors constituée de segments de tôles rayonnants soudés bout à bout. La robe 3 a une partie inférieure orientée vers le fond 4 du réservoir et une partie supérieure orientée vers le toit 2 du réservoir. La robe résiste aux contraintes développées 5 par la pression hydraulique du fluide stocké. La robe 3 est par exemple constituée d'une rangées de tôles en couronne superposées, appelées viroles qui sont soudées bout à bout. L'épaisseur maximale de robe 3 autorisée par la plupart des codes de construction est de 45 mm. Par ailleurs, pour des 10 raisons de construction, ces codes précisent également une épaisseur minimale de robe 3 comprise entre 5 mm et 10 mm suivant le diamètre du réservoir. Le toit 2 du réservoir a une face intérieure 21 orientée vers l'intérieur du réservoir 1 de stockage et une face 15 extérieure qui est opposée à la face intérieure 21 et qui est tournée vers l'extérieur du réservoir 1. La présence du toit 2 fixe assure une rigidité suffisante au sommet de la robe 3. Le toit 2 peut, en variante avoir une forme conique. Il peut également avoir une forme semi-sphérique. 20 Le toit 2 peut être réalisé à partir de tôles soudées entre elles par recouvrement sur leur face supérieure. Par exemple, dans le cas d'un réservoir avec une charpente autoportante, le toit 2 peut être constitué d'éléments porteurs (non représentés) s'étendant radialement à partir 25 de l'axe vertical X-X, encore appelés éléments porteurs « rayonnants », réalisés par de simples chevrons ou par des fermes métalliques. De manière connue, ces éléments sont fixés en leur centre sur un anneau (non représenté) formant clef de voûte et prennent appui en périphérie sur le sommet 30 de la robe 3, sans l'intermédiaire de poteau. Le réservoir comporte en outre un dispositif fusible 10 adapté pour créer une zone frangible dans le réservoir. Le dispositif fusible 10 est situé dans la partie supérieure du réservoir 1 et/ou sur le toit 2 du 35 réservoir 1.The storage tank 1 is preferably made of carbon steel, however, it may also alternatively be made of any material and in particular any other type of steel, for example with stainless steel. Stainless steel will be used in particular for the storage of particularly corrosive products. The tank 1 has an inner portion for receiving the fluid to be stored and an outer portion opposite to the inner portion. The reservoir may have a general shape of a cylinder of revolution about the X-X axis. It thus has a symmetry of revolution with respect to the vertical axis X-X which then passes through the center of the cylinder of revolution. The reservoir may have a diameter of between 10 meters and 70 meters, for example of the order of 55 meters, although any other tank diameter is also conceivable. The bottom 4 of the tank has a main function of sealing. The tank may rest directly on the ground or on a foundation (not shown). In the case where the tank rests on a foundation, the bottom 4 of the tank 1 can also ensure a transfer of the vertical load produced by the fluid stored on the tank foundation. The bottom 4 may be flat or slightly conical. An annular edge plate (not shown) is sometimes necessary between the dress 3 and the bottom 4. This annular sheet is then formed of segments of radiating plates welded end to end. The dress 3 has a bottom portion oriented towards the bottom 4 of the tank and an upper portion facing the roof 2 of the tank. The dress resists the stresses developed by the hydraulic pressure of the stored fluid. The dress 3 consists for example of a row of superimposed crown sheets, called ferrules which are welded end to end. The maximum thickness of dress 3 authorized by most building codes is 45 mm. Moreover, for reasons of construction, these codes also specify a minimum thickness of dress 3 of between 5 mm and 10 mm depending on the diameter of the reservoir. The roof 2 of the tank has an inner face 21 facing the interior of the storage tank 1 and an outer face which is opposite to the inner face 21 and which faces outwardly of the tank 1. The presence of the roof 2 fixed roof provides sufficient rigidity at the top of the dress 3. The roof 2 may alternatively have a conical shape. It can also have a semi-spherical shape. The roof 2 can be made from sheets welded together by overlapping on their upper face. For example, in the case of a tank with a self-supporting frame, the roof 2 may consist of bearing elements (not shown) extending radially from the vertical axis XX, also called "radiating" bearing elements. made by simple rafters or metal trusses. In known manner, these elements are fixed in their center on a ring (not shown) forming a keystone and bear on the periphery of the top 30 of the dress 3, without the intermediate pole. The tank further comprises a fuse device 10 adapted to create a frangible zone in the tank. The fuse device 10 is located in the upper part of the tank 1 and / or on the roof 2 of the tank 1.

La figure 2 montre plus précisément la partie supérieure du réservoir 1 et le dispositif fusible 10 selon l'invention. Comme précédemment décrit, le réservoir 1 comporte dans sa partie supérieure un anneau 5 situé entre la partie supérieure de la robe 3 et le toit 2 qui constitue une liaison mécanique renforcée entre la robe 3 et le toit 2. Dans un mode de réalisation de l'invention (non représenté), le dispositif fusible est formé de plusieurs 10 pièces rapportées sur la partie supérieure du réservoir. De façon préférentielle, le dispositif fusible 10 peut comporter une entretoise annulaire 11. L'entretoise annulaire 11 peut, par exemple, être constituée de tôles d'acier carbone. L'entretoise annulaire est disposée entre 15 l'anneau 5 et le toit 2. Plus particulièrement, l'entretoise annulaire est disposée entre la face extérieure 52 de l'anneau 5 et la face intérieure 21 du toit 2. L'entretoise annulaire 11 a deux extrémités libres 11a, 11b. En l'espèce, l'entretoise annulaire est reliée à 20 l'une de ses extrémités libre 11b au toit du réservoir 2. Plus précisément, l'extrémité libre 11b est reliée à une extrémité du toit du réservoir 2. L'entretoise est par ailleurs reliée à son autre extrémité libre 11a à l'anneau 5. 25 Ainsi l'entretoise annulaire est fixée au toit 2 à l'une de ses extrémités libre 11b orientée vers la robe 3 du réservoir. Elle s'étend ensuite radialement en direction de l'axe vertical X-X jusqu'à sa deuxième extrémité libre 11a. L'extrémité libre 11a de l'entretoise annulaire 11, opposée 30 à l'extrémité 11b de l'entretoise, est donc dirigée vers l'axe vertical X-X passant par le centre du réservoir. L'entretoise annulaire 11 s'étend vers l'axe vertical X-X au moins en partie au dessus de l'anneau 5. L'anneau 5 est relié à l'entretoise par l'extrémité libre 11a orientée 35 vers l'axe vertical X-X. Le toit 2 recouvre au moins en partie la surface de l'entretoise 11 dirigée vers le coté extérieur du réservoir 1 jusqu'à son extrémité libre 11b pour son assemblage avec celle-ci. Le dispositif fusible 10, et en particulier l'entretoise 11, peut éventuellement dans une variante de l'invention être assemblé au réservoir 1 par l'intermédiaire d'une liaison mécanique, telle qu'une vis ou un rivet (non représenté). Néanmoins, l'assemblage de l'extrémité de l'entretoise 11b avec le toit 2 du réservoir 1 selon l'invention est réalisé de façon préférentielle par l'intermédiaire d'un joint soudé J2. De la même façon l'assemblage de l'extrémité de l'entretoise 11a avec l'anneau 5 peut être également réalisé par l'intermédiaire d'un joint soudé J5. La soudure du joint J5 situé entre l'anneau 5 et l'entretoise annulaire 11 est particulièrement délicate, car elle sera dimensionnée, selon les paramètres du réservoir, pour former une zone de rupture préférentielle du réservoir. En particulier, lors d'une surpression interne du réservoir, le joint soudé J5 entre l'anneau 5 et l'extrémité de l'entretoise annulaire 11a est soumis à des contraintes bi-axiales qui favorisent une déformation plastique généralisée qui mène à la rupture de ce joint J5.Figure 2 shows more precisely the upper part of the tank 1 and the fuse device 10 according to the invention. As previously described, the tank 1 comprises in its upper part a ring 5 located between the upper part of the dress 3 and the roof 2 which constitutes a reinforced mechanical connection between the dress 3 and the roof 2. In one embodiment of the invention, The invention (not shown), the fuse device is formed of several parts attached to the upper part of the tank. Preferably, the fuse device 10 may comprise an annular spacer 11. The annular spacer 11 may, for example, consist of carbon steel sheets. The annular spacer is disposed between the ring 5 and the roof 2. More particularly, the annular spacer is disposed between the outer face 52 of the ring 5 and the inner face 21 of the roof 2. The annular spacer 11 has two free ends 11a, 11b. In this case, the annular spacer is connected at one of its free ends 11b to the roof of the tank 2. More precisely, the free end 11b is connected to one end of the roof of the tank 2. The spacer is Furthermore, the annular spacer is attached to the roof 2 at one of its free ends 11b facing the dress 3 of the reservoir. It then extends radially towards the vertical axis X-X to its second free end 11a. The free end 11a of the annular spacer 11, opposite the end 11b of the spacer, is therefore directed towards the vertical axis X-X passing through the center of the reservoir. The annular spacer 11 extends towards the vertical axis XX at least partly above the ring 5. The ring 5 is connected to the spacer by the free end 11a oriented towards the vertical axis XX . The roof 2 covers at least partly the surface of the spacer 11 facing the outer side of the tank 1 to its free end 11b for its assembly therewith. The fuse device 10, and in particular the spacer 11, may optionally in a variant of the invention be assembled to the tank 1 by means of a mechanical connection, such as a screw or a rivet (not shown). Nevertheless, the assembly of the end of the spacer 11b with the roof 2 of the tank 1 according to the invention is preferably made by means of a welded joint J2. In the same way the assembly of the end of the spacer 11a with the ring 5 can also be achieved by means of a welded joint J5. The seal J5 seal between the ring 5 and the annular spacer 11 is particularly delicate, because it will be sized, according to the tank parameters, to form a preferred rupture zone of the tank. In particular, during an internal overpressure of the reservoir, the welded joint J5 between the ring 5 and the end of the annular spacer 11a is subjected to bi-axial stresses that promote a generalized plastic deformation which leads to fracture. of this joint J5.

Les joints soudés J2 et J5 peuvent être réalisés par soudure à clin (encore appelée soudure par recouvrement), tel qu'illustré figure 3. La soudure à clin peut être réalisée avec plusieurs passes, par exemple une première passe appelée passe de pénétration est effectuée et deux passes appelées passes d'aspect sont ensuite réalisées par-dessus la première passe. Selon une autre variante, le(s) joint(s) J2, J5 entre l'entretoise 11 et le toit 2 et/ou l'anneau 5 peuvent être réalisés par une soudure bout à bout, ou tout autre mode de 35 soudure connu. Toutefois la soudure à clin permet d'obtenir une zone frangible plus performante qu'avec une soudure bout à bout par exemple. Selon l'invention, l'entretoise annulaire 11 peut recouvrir une partie de la face supérieure 51 de l'anneau 5 et la face intérieure du toit 2 peut recouvrir une partie de l'entretoise annulaire 11. Localement, à l'interface toit 2 - anneau 5 une triple couche de matériau formant sandwich est disposée. L'entretoise annulaire 11 peut également être en contact direct avec, d'un coté le toit 2 et de l'autre coté l'anneau 5. Par exemple, la face inférieure de l'entretoise 11 peut être en contact direct, c'est-à-dire sans aucun intermédiaire, avec la face extérieure 52 de l'anneau 5. A l'opposé, la face extérieure de l'entretoise 11 peut être en contact direct avec la face intérieure 21 du toit 2. Selon une autre variante de l'invention, l'entretoise annulaire 11 peut être disposée au-delà de l'anneau 5. De la même façon, l'entretoise annulaire 11 peut être disposée au-delà du toit 2. Un élément supplémentaire peut également être disposé entre l'entretoise annulaire 11 et le toit 2 et/ou l'anneau 5.Les figures 4a à 4c représentent schématiquement la cinématique du toit 2 du réservoir 1 selon l'invention en cas de surpression du réservoir 1, dans une des variantes possibles de réalisation. Sur la figure 4a, le réservoir 1 est à l'état de repos avec aucune surpression due au fluide stocké à l'intérieur. Comme on le distingue sur la figure 4a, l'entretoise annulaire 11 est disposée en contact direct sur sa face extérieure avec le toit et sur sa face intérieure avec l'anneau 5. Un premier joint soudé J5 par soudage à clin réalise l'assemblage de l'anneau 5 avec l'entretoise 11 à une première extrémité libre 11a de l'entretoise annulaire 11. Un second joint soudé J2 réalise l'assemblage entre le toit 2 et l'entretoise annulaire 11 à la seconde extrémité libre 11b de l'entretoise 11. Le toit 2, l'entretoise annulaire 11 et l'anneau 5 forment localement une triple épaisseur de matériaux. Lorsqu'une surpression survient à l'intérieur du réservoir de stockage 1, le toit 2 se soulève et exerce une contrainte sur le joint soudé J5. L'entretoise annulaire 11 est alors entrainée par le toit 2 et se déforme, comme représenté figure 4b. L'effet de rotation imprimé à l'entretoise annulaire 11 dans le joint soudé J5 avec l'anneau 5 engendre une augmentation des contraintes qui dépassent très vite la limite d'élasticité du matériau du joint soudée J5. Le joint soudé J5 fait alors office de rotule plastique. Lorsque la rotation de l'entretoise devient trop importante, les contraintes dépassent la limité de rupture et le toit 2 du réservoir 1 se désolidarise du reste du réservoir 1, et en particulier de la robe 3 du réservoir 1 (voir figure 4c). Les contraintes exercées ensuite par le toit 2 et l'entretoise annulaire 11 entrainent la rupture du joint J5. En se soulevant, le toit 2 entraine une rotation de l'entretoise annulaire 11 et le joint J5 entre l'anneau 5 et l'entretoise 11 se rompt. L'entretoise a de préférence une longueur comprise entre 100mm et 300mm et en particulier une longueur de 200mm. Le choix d'une longueur d'entretoise adapté est particulièrement important. En effet, si l'entretoise a une longueur trop importante, celle-ci risque d'être trop flexible pour permettre la plastification, puis la rupture du joint soudé liant l'entretoise et l'anneau avant qu'il n'y ait rupture de la liaison robe fond. Au contraire, si l'entretoise a une longueur trop faible, il y a un risque que le toit ne se soulève pas. La longueur de l'entretoise 11 peut néanmoins varier et en particulier s'adapter en fonction de la taille du réservoir sur lequel elle est disposée. L'entretoise annulaire 11 a de préférence la même épaisseur 35 que les tôles du toit 2. L'épaisseur de l'entretoise annulaire 11 et du toit 2 est de préférence comprise entre 3 mm et 10 mm, par exemple de 5 mm. L'entretoise annulaire 11 peut avoir, dans le cas d'un réservoir de stockage de l'ordre de 20 mètres de diamètre par exemple, une longueur comprise entre 100 mm et 300 mm. Une entretoise de 200 mm peut donner des résultats satisfaisants en terme de rupture de la zone frangible. Enfin, le réservoir 1 peut être de n'importe quel type, par 10 exemple un petit réservoir ayant un diamètre inférieur à 20 mètres.The welded joints J2 and J5 can be made by clap-welding (also called lap welding), as shown in FIG. 3. The clap-welding can be carried out with several passes, for example a first pass called the penetration pass is carried out and two passes called appearance passes are then performed over the first pass. According to another variant, the seal (s) J2, J5 between the spacer 11 and the roof 2 and / or the ring 5 may be made by a butt weld, or any other known weld mode . However, the seam weld makes it possible to obtain a more effective frangible zone than with a butt weld for example. According to the invention, the annular spacer 11 can cover a portion of the upper face 51 of the ring 5 and the inner face of the roof 2 can cover a portion of the annular spacer 11. Locally, at the roof interface 2 ring 5 a triple layer of sandwich material is disposed. The annular spacer 11 can also be in direct contact with, on one side the roof 2 and on the other side the ring 5. For example, the lower face of the spacer 11 can be in direct contact, that is to say without any intermediate, with the outer face 52 of the ring 5. In contrast, the outer face of the spacer 11 can be in direct contact with the inner face 21 of the roof 2. According to another Alternatively, the annular spacer 11 may be disposed beyond the ring 5. Likewise, the annular spacer 11 may be disposed beyond the roof 2. An additional element may also be disposed between the annular spacer 11 and the roof 2 and / or the ring 5. FIGS. 4a to 4c show schematically the kinematics of the roof 2 of the tank 1 according to the invention in case of overpressure of the tank 1, in one of the possible variants of realization. In FIG. 4a, the tank 1 is in the idle state with no excess pressure due to the fluid stored inside. As can be seen in FIG. 4a, the annular spacer 11 is arranged in direct contact on its external face with the roof and on its inner face with the ring 5. A first welded J5 welded joint performs the assembly of the ring 5 with the spacer 11 at a first free end 11a of the annular spacer 11. A second welded joint J2 performs the assembly between the roof 2 and the annular spacer 11 at the second free end 11b of the 11. The roof 2, the annular spacer 11 and the ring 5 locally form a triple thickness of materials. When an overpressure occurs inside the storage tank 1, the roof 2 is lifted and exerts stress on the welded joint J5. The annular spacer 11 is then driven by the roof 2 and deforms, as shown in Figure 4b. The rotational effect printed on the annular spacer 11 in the welded joint J5 with the ring 5 generates an increase in the stresses which very quickly exceed the elastic limit of the material of the welded joint J5. The welded joint J5 then serves as a plastic swivel. When the rotation of the spacer becomes too large, the stresses exceed the limit of rupture and the roof 2 of the tank 1 separates from the rest of the tank 1, and in particular the dress 3 of the tank 1 (see Figure 4c). The stresses exerted by the roof 2 and the annular spacer 11 cause the joint J5 to break. By lifting, the roof 2 causes a rotation of the annular spacer 11 and the seal J5 between the ring 5 and the spacer 11 breaks. The spacer preferably has a length of between 100mm and 300mm and in particular a length of 200mm. The choice of a suitable spacer length is particularly important. Indeed, if the spacer is too long, it may be too flexible to allow the plasticization, then the rupture of the welded joint connecting the spacer and the ring before there is a break of the binding dress bottom. On the contrary, if the spacer has too little length, there is a risk that the roof does not lift. The length of the spacer 11 may nevertheless vary and in particular adapt according to the size of the tank on which it is arranged. The annular spacer 11 preferably has the same thickness as the roof panels 2. The thickness of the annular spacer 11 and the roof 2 is preferably between 3 mm and 10 mm, for example 5 mm. The annular spacer 11 may have, in the case of a storage tank of the order of 20 meters in diameter, for example, a length of between 100 mm and 300 mm. A spacer of 200 mm can give satisfactory results in terms of rupture of the frangible zone. Finally, the tank 1 can be of any type, for example a small tank having a diameter of less than 20 meters.

Claims

REVENDICATIONS1. A storage tank (1) with separable roof comprising: - a roof (2) having an inner face (21) facing the interior of the tank; - a bottom (4); - a dress (3) having a lower portion and an upper portion and extending between the roof (2) and the bottom (4); and - a ring (5) which is located between the upper part of the dress (3) and the roof (2), said ring (5) having an inner face (51) oriented towards the inside of the tank (1) and an outer face (52) facing the outside of the tank; a fuse device (10) adapted to create a frangible zone between the roof (2) and the ring (5) in case of overpressure inside the tank (1), said fuse device (10) being disposed between the face outer ring (52) of the ring (5) and the inner face (21) of the roof (2).

2. Storage tank (1) according to claim 1, wherein the fuse device (10) comprises an annular spacer (11) having two free ends and being disposed between the outer face (52) of the ring (5) and the inner face (21) of the roof (2) being fixed at each of its two free ends by at least one welded joint (J2, J5) to the roof of the tank (2) and to the ring (5).

3. Storage tank (1) according to claim 2, wherein the welded joint (J5) between the ring (5) and the annular spacer (11) forms a preferred rupture zone of the tank.

Storage tank (1) according to claim 2 or claim 3, wherein the annular spacer (11) covers a portion of the upper face (51) of the ring (5) and the inner face of the roof (2) covers a portion of the annular spacer (11).

5. Storage tank (1) according to any one of claims 2 to 4, wherein the annular spacer (11) has a lower face facing the inside of the tank which is in contact with the outer face (52). ) of the ring (5), and wherein the annular spacer (11) has an upper face facing outwardly of the reservoir which is in contact with the inner face (21) of the roof (2).

6. Storage tank (1) according to any one of claims 2 to 5 wherein the ring (5) has an end (53) facing the roof (2), the weld joint (J5) between the annular spacer (11) 15 and the ring (5) being disposed at a non-zero distance from the end (53) of the ring (5), and wherein the roof has an end (23) facing towards the ring (5), the weld joint (J2) between the annular spacer (11) and the roof (2) being disposed at a non-zero distance from the end (23) of the roof (2).

7. Storage tank (1) according to any one of claims 1 to 6, wherein the fuse device comprises welded joints (J2, J5) which are made by clapboard welds. 25

8. Storage tank (1) according to any one of claims 1 to 7, wherein said tank (1) is essentially made of steel, and preferably made of carbon steel.

The storage tank (1) according to any one of claims 2 to 8, wherein the annular spacer (11) has a thickness similar to the thickness of the roof (2).

The storage tank (1) according to any one of claims 1 to 9, wherein the spacer has a length of between 100mm and 300mm, and wherein the annular spacer (11) has a thickness of between 3mm. and 10mm.