FR3115093A1 - Watertight and thermally insulated tank - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne une paroi (1) d’une cuve étanche et thermiquement isolante de stockage d’un gaz liquéfié, ladite paroi (1) comportant au moins une barrière thermiquement isolante (6) et une membrane étanche (8) qui est ancrée à ladite barrière thermiquement isolante (6) et est destinée à être en contact avec le gaz liquéfié, la barrière thermiquement isolante (6) comportant un premier panneau isolant (7) et un deuxième panneau isolant (7) disposé le long d’un premier bord du premier panneau isolant, les premier et deuxième panneaux isolants (7) étant respectivement équipés d’au moins un premier élément d’ancrage (20) et d’au moins un deuxième élément d’ancrage (20) sur lesquelles la membrane étanche (8) est soudée ; la membrane étanche (8) comportant des ondulations (17, 18) séparées les unes des autres par des portions planes (19) et dans laquelle au moins l’une des portions planes (19) est disposée à cheval entre le premier et le deuxième panneaux isolants (7) et est soudée d’une part au premier élément d’ancrage (20) et d’autre part au deuxième élément d’ancrage (20). Figure à publier : 2 The invention relates to a wall (1) of a sealed and thermally insulating tank for storing a liquefied gas, said wall (1) comprising at least one thermally insulating barrier (6) and a sealed membrane (8) which is anchored to said thermally insulating barrier (6) and is intended to be in contact with the liquefied gas, the thermally insulating barrier (6) comprising a first insulating panel (7) and a second insulating panel (7) arranged along a first edge of the first insulating panel, the first and second insulating panels (7) being respectively equipped with at least one first anchoring element (20) and at least one second anchoring element (20) on which the waterproof membrane (8) is welded; the waterproof membrane (8) comprising undulations (17, 18) separated from each other by flat portions (19) and in which at least one of the flat portions (19) is arranged astride the first and the second insulating panels (7) and is welded on the one hand to the first anchoring element (20) and on the other hand to the second anchoring element (20). Figure to be published: 2
Description
L’invention concerne le domaine des cuves, étanches et thermiquement isolantes pour le stockage et/ou le transport d’un gaz liquéfié, telles que des cuves pour le transport de Gaz de Pétrole Liquéfié (aussi appelé GPL) présentant par exemple une température comprise entre -50°C et 0°C, ou pour le transport de Gaz Naturel Liquéfié (GNL) à environ -163°C à pression atmosphérique.The invention relates to the field of sealed and thermally insulating tanks for the storage and/or transport of a liquefied gas, such as tanks for the transport of Liquefied Petroleum Gas (also called LPG) having for example a temperature between between -50°C and 0°C, or for transporting Liquefied Natural Gas (LNG) at approximately -163°C at atmospheric pressure.
Ces cuves peuvent être installées à terre ou sur une structure flottante. Dans le cas d’une structure flottante, la cuve peut être destinée au transport de gaz liquéfié ou à recevoir du gaz liquéfié servant de carburant pour la propulsion de l’ouvrage flottant.These tanks can be installed on land or on a floating structure. In the case of a floating structure, the tank may be intended for the transport of liquefied gas or to receive liquefied gas used as fuel for the propulsion of the floating structure.
Arrière-plan technologiqueTechnology background
On connaît dans l’état de la technique une cuve étanche et thermiquement isolante comportant une paroi de cuve retenue sur une structure porteuse, la paroi de cuve incluant, dans le sens de l’épaisseur depuis l’extérieur vers l’intérieur de la cuve, une barrière thermiquement isolante secondaire retenue sur la structure porteuse, une membrane étanche secondaire retenue sur la barrière thermiquement isolante secondaire, une barrière thermiquement isolante primaire retenue sur la membrane étanche secondaire et une membrane étanche primaire ondulée retenue sur la barrière thermiquement isolante primaire. Une telle cuve étanche et thermiquement isolante peut notamment être utilisée dans le transport de gaz liquéfié, tels que du gaz naturel liquéfié (GNL), notamment à bord d’une structure flottante, telle qu’un navire.Known in the state of the art is a sealed and thermally insulating vessel comprising a vessel wall retained on a supporting structure, the vessel wall including, in the direction of the thickness from the outside towards the inside of the vessel , a secondary thermally insulating barrier retained on the supporting structure, a secondary waterproof membrane retained on the secondary thermally insulating barrier, a primary thermally insulating barrier retained on the secondary waterproof membrane and a corrugated primary waterproof membrane retained on the primary thermally insulating barrier. Such a sealed and thermally insulating tank can in particular be used in the transport of liquefied gas, such as liquefied natural gas (LNG), in particular on board a floating structure, such as a ship.
Il est connu de réaliser la membrane étanche primaire par l’assemblage d’une pluralité de tôles qui présentent des ondulations, avantageusement perpendiculaires les unes aux autres. Les ondulations confèrent à la membrane étanche primaire une flexibilité lui permettant de se déformer sous l’effet des sollicitations thermiques et mécaniques et notamment celles générées par le gaz liquéfié stocké dans la cuve et celles-liées à la déformation de la structure porteuse. La membrane étanche primaire est ancrée sur les panneaux isolants de la barrière thermiquement isolante primaire. Pour ce faire, chaque tôle est disposée à cheval sur plusieurs panneaux isolants de la barrière thermiquement isolante primaire. En outre, les tôles sont soudées les unes aux autres le long de leurs bords et sont également soudées le long de leurs bords sur des éléments d’ancrage qui sont fixés auxdits panneaux isolants. Plus particulièrement, les tôles sont soudées sur des éléments d’ancrage qui sont disposés le long des bords des tôles, de part et d’autre de chaque ondulation.It is known to produce the primary waterproof membrane by assembling a plurality of sheets which have undulations, advantageously perpendicular to each other. The corrugations give the primary sealed membrane a flexibility allowing it to deform under the effect of thermal and mechanical stresses and in particular those generated by the liquefied gas stored in the tank and those related to the deformation of the supporting structure. The primary waterproof membrane is anchored to the insulating panels of the primary thermally insulating barrier. To do this, each sheet is arranged astride several insulating panels of the primary thermally insulating barrier. Furthermore, the sheets are welded to each other along their edges and are also welded along their edges to anchoring elements which are attached to said insulating panels. More specifically, the sheets are welded to anchoring elements which are arranged along the edges of the sheets, on either side of each corrugation.
La demanderesse a constaté que dans une cuve du type précité, les ondulations de la membrane étanche primaire n’étaient pas sollicitées de manière uniforme. En particulier, dans la mesure où la barrière thermiquement isolante primaire est discontinue, c’est-à-dire qu’elle est constituée de panneaux isolants juxtaposés les uns aux autres, son comportement n’est pas homogène lorsque la structure porteuse se déforme et/ou sous l’effet des sollicitations thermiques et mécaniques générées par le gaz liquéfié stocké dans la cuve. Ainsi, la demanderesse a constaté que les ondulations qui sont disposées dans une zone à cheval entre un premier élément d’ancrage fixés à un premier panneau isolant et un deuxième élément d’ancrage fixés à un deuxième panneau isolant sont sollicitées de manière plus importantes que les autres. Or, il est important, d’assurer que les contraintes soient réparties le plus uniformément possible entre les ondulations de la membrane étanche primaire, notamment en vue d’optimiser la durée de vie de la membrane étanche primaire.The applicant has found that in a tank of the aforementioned type, the undulations of the primary sealed membrane were not stressed uniformly. In particular, insofar as the primary thermally insulating barrier is discontinuous, that is to say that it consists of insulating panels juxtaposed to each other, its behavior is not homogeneous when the load-bearing structure deforms and / or under the effect of thermal and mechanical stresses generated by the liquefied gas stored in the tank. Thus, the applicant has found that the undulations which are arranged in a zone straddling a first anchoring element fixed to a first insulating panel and a second anchoring element fixed to a second insulating panel are stressed in a greater way than others. However, it is important to ensure that the stresses are distributed as evenly as possible between the undulations of the primary waterproof membrane, in particular with a view to optimizing the life of the primary waterproof membrane.
RésuméSummary
Une idée à la base de l’invention est de proposer une cuve étanche et thermiquement isolante dans laquelle les contraintes subies par la membrane étanche primaire sont plus uniformément réparties entre les ondulations de celle-ci.One idea underlying the invention is to propose a sealed and thermally insulating tank in which the stresses undergone by the primary sealed membrane are more evenly distributed between the undulations thereof.
Selon un mode de réalisation, l’invention vise une paroi d’une cuve étanche et thermiquement isolante de stockage d'un gaz liquéfié, ladite paroi comportant au moins une barrière thermiquement isolante et une membrane étanche qui est ancrée à ladite barrière thermiquement isolante et est destinée à être en contact avec le gaz liquéfié, la barrière thermiquement isolante comportant un premier panneau isolant et un deuxième panneau isolant disposé le long d’un premier bord du premier panneau isolant, les premier et deuxième panneaux isolants étant respectivement équipés d'au moins un premier élément d'ancrage et d'au moins un deuxième élément d'ancrage sur lesquels la membrane étanche est soudée; la membrane étanche comportant des ondulations séparées les unes des autres par des portions planes et dans laquelle au moins l'une des portions planes est disposée à cheval entre le premier et le deuxième panneaux isolants et est soudée d'une part au premier élément d'ancrage et d'autre part au deuxième élément d'ancrage.According to one embodiment, the invention relates to a wall of a sealed and thermally insulating tank for storing a liquefied gas, said wall comprising at least one thermally insulating barrier and a sealed membrane which is anchored to said thermally insulating barrier and is intended to be in contact with the liquefied gas, the thermally insulating barrier comprising a first insulating panel and a second insulating panel arranged along a first edge of the first insulating panel, the first and second insulating panels being respectively equipped with at at least one first anchoring element and at least one second anchoring element to which the waterproof membrane is welded; the waterproof membrane comprising corrugations separated from each other by flat portions and in which at least one of the flat portions is arranged astride the first and the second insulating panels and is welded on the one hand to the first element of anchoring and on the other hand to the second anchoring element.
Ainsi, la portion plane de la membrane étanche qui est disposée à cheval entre les panneaux isolants adjacents, assure une fonction de raccord mécanique entre les panneaux isolants. Ceci empêche l’écartement mutuel desdits panneaux isolants et contribue à répartir de manière plus homogène la déformation de la structure porteuse sur la barrière thermiquement isolante primaire. En effet, le comportement de l’ensemble constitué de la barrière thermiquement isolante et de la membrane étanche est ici dicté par le fait que les panneaux isolants ont globalement une raideur inférieure à celle de la membrane étanche. Ce sont donc les déformations de la membrane étanche qui conditionnent celles des panneaux isolants. Ceci permet donc de solliciter de manière plus homogène les ondulations de la membrane étanche.Thus, the plane portion of the waterproof membrane which is arranged astride between the adjacent insulating panels, performs a function of mechanical connection between the insulating panels. This prevents the mutual spacing of said insulating panels and contributes to more evenly distributing the deformation of the load-bearing structure over the primary thermally insulating barrier. Indeed, the behavior of the assembly consisting of the thermally insulating barrier and the waterproof membrane is here dictated by the fact that the insulating panels have overall a lower stiffness than that of the waterproof membrane. It is therefore the deformations of the waterproof membrane that condition those of the insulating panels. This therefore makes it possible to stress the undulations of the waterproof membrane in a more homogeneous manner.
Selon des modes de réalisation, une telle paroi de cuve peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes.According to embodiments, such a vessel wall may comprise one or more of the following characteristics.
Selon un mode de réalisation, la raideur des premier et deuxième panneaux isolants est inférieure à la raideur d’une portion plane de la membrane étanche. Ceci permet d’assurer que les déformations de la barrière thermiquement isolante soient imposées par les déformations de la membrane étanche. A titre d’exemple, la raideur des premier et deuxième panneaux isolants est trois fois inférieure à la raideur d’une portion plane de la membrane étanche.According to one embodiment, the stiffness of the first and second insulating panels is less than the stiffness of a flat portion of the waterproof membrane. This ensures that the deformations of the thermally insulating barrier are imposed by the deformations of the waterproof membrane. For example, the stiffness of the first and second insulating panels is three times less than the stiffness of a flat portion of the waterproof membrane.
Selon un mode de réalisation, le premier et le deuxième éléments d’ancrage sont disposés de sorte que leurs centres soient écartés l’un de l’autre d’une distance comprise entre 8 et 25 cm et de préférence entre 10 et 20 cm.According to one embodiment, the first and the second anchoring elements are arranged so that their centers are separated from each other by a distance of between 8 and 25 cm and preferably between 10 and 20 cm.
Selon un mode de réalisation, les premiers éléments d’ancrage sont disposés au moins le long du premier bord du premier panneau isolant et les deuxièmes éléments d’ancrage sont disposés au moins le long du bord du deuxième panneau qui est adjacent au premier bord du premier panneau isolant.According to one embodiment, the first anchoring elements are arranged at least along the first edge of the first insulating panel and the second anchoring elements are arranged at least along the edge of the second panel which is adjacent to the first edge of the first insulation board.
Selon un mode de réalisation, la membrane étanche comporte des premières ondulations s'étendant parallèlement à une première direction et des deuxièmes ondulations s’étendant parallèlement à une deuxième direction, la première direction étant perpendiculaire à la deuxième direction.According to one embodiment, the waterproof membrane comprises first corrugations extending parallel to a first direction and second corrugations extending parallel to a second direction, the first direction being perpendicular to the second direction.
Selon un mode de réalisation, les ondulations sont continues, c’est-à-dire sans interruption.According to one embodiment, the undulations are continuous, that is to say without interruption.
Selon un mode de réalisation, le premier et le deuxième panneaux isolants présentent une forme parallélépipédique et présentent chacun deux bords opposés parallèles à la première direction et deux bords opposés parallèle à la deuxième direction.According to one embodiment, the first and second insulating panels have a parallelepipedal shape and each have two opposite edges parallel to the first direction and two opposite edges parallel to the second direction.
Selon un mode de réalisation, les premier et deuxième panneaux isolants sont respectivement équipés de plusieurs premiers éléments d'ancrage et de plusieurs deuxièmes éléments d'ancrage et plusieurs des portions planes sont disposées à cheval entre le premier et le deuxième panneaux isolants et sont chacune soudée à l’un des premiers éléments d’ancrage et à l’un des deuxièmes éléments d’ancrage.According to one embodiment, the first and second insulating panels are respectively equipped with several first anchoring elements and several second anchoring elements and several of the flat portions are arranged astride between the first and the second insulating panels and are each welded to one of the first anchoring elements and to one of the second anchoring elements.
Selon un mode de réalisation, la membrane étanche est soudée sur l’au moins un premier élément d’ancrage et sur l’au moins un deuxième élément d’ancrage par une soudure par bouchon ou par une soudure par transparence.According to one embodiment, the waterproof membrane is welded to the at least one first anchoring element and to the at least one second anchoring element by a plug weld or by a transparency weld.
Selon un mode de réalisation, l’au moins un premier élément d’ancrage et l’au moins un deuxième élément d’ancrage comportent chacun une platine métallique qui est fixée dans un lamage ménagé dans l’un des premier et deuxième panneaux isolants.According to one embodiment, the at least one first anchoring element and the at least one second anchoring element each comprise a metal plate which is fixed in a counterbore made in one of the first and second insulating panels.
Selon un mode de réalisation, la membrane étanche comporte une pluralité de tôles métalliques ondulées, chaque tôle métallique ondulée présentant des bords qui sont chacun soudés par recouvrement à un bord d’une tôle métallique ondulée adjacente.According to one embodiment, the waterproof membrane comprises a plurality of corrugated metal sheets, each corrugated metal sheet having edges that are each lap welded to an edge of an adjacent corrugated metal sheet.
Selon un mode de réalisation, au moins l’une des portions planes qui est disposée à cheval entre le premier et le deuxième panneaux isolants et est soudée au premier et au deuxième éléments d’ancrage est réalisée d’un seul tenant, c’est-à-dire dans une seule tôle métallique ondulée.According to one embodiment, at least one of the flat portions which straddles the first and the second insulating panels and is welded to the first and to the second anchoring elements is made in one piece, that is i.e. in a single corrugated metal sheet.
Selon un mode de réalisation, la portion plane qui est disposée à cheval entre le premier et le deuxième panneaux isolants et est soudée au premier et au deuxième éléments d’ancrage appartient à une première portion de bordure de l’une des tôles métalliques ondulées ; la première portion de bordure étant recouverte par une deuxième portion de bordure d’une tôle métallique ondulée adjacente, la première portion de bordure étant soudée sur le premier organe d’ancrage au moyen d’une première soudure par bouchon et étant soudée sur le deuxième organe d’ancrage au moyen d’une deuxième soudure par bouchon, la deuxième portion de bordure recouvrant la deuxième soudure par bouchon et au moins une partie de la première soudure par bouchon et étant soudée à clin de manière étanche sur la première portion de bordure.According to one embodiment, the flat portion which straddles the first and second insulating panels and is welded to the first and to the second anchoring elements belongs to a first edge portion of one of the corrugated metal sheets; the first edge portion being covered by a second edge portion of an adjacent corrugated metal sheet, the first edge portion being welded to the first anchor member by means of a first plug weld and being welded to the second anchor member by means of a second plug weld, the second edge portion covering the second plug weld and at least a part of the first plug weld and being lap welded in a sealing manner to the first edge portion .
Selon un mode de réalisation, la portion plane qui est disposée à cheval entre le premier et le deuxième panneaux isolants et est soudée au premier et au deuxième éléments d’ancrages est réalisée par une première et une deuxième portions de bordures de deux tôles métalliques ondulées adjacentes qui sont soudées à recouvrement l’une sur l’autre.According to one embodiment, the flat portion which is arranged astride the first and the second insulating panels and is welded to the first and to the second anchoring elements is produced by a first and a second edge portions of two corrugated metal sheets which are lap welded to each other.
Selon un mode de réalisation, la première portion de bordure est destinée à être recouverte par la deuxième portion de bordure, la première portion de bordure étant soudée sur le premier organe d’ancrage au moyen d’une soudure, par exemple par bouchon, la deuxième portion de bordure étant soudée sur le deuxième organe d’ancrage, recouvrant au moins une partie de la soudure et étant soudé à clin de manière étanche sur la première portion de bordure.According to one embodiment, the first edge portion is intended to be covered by the second edge portion, the first edge portion being welded to the first anchoring member by means of a weld, for example by plug, the second edge portion being welded to the second anchoring member, covering at least part of the weld and being bead welded in a leaktight manner to the first edge portion.
Selon un mode de réalisation, le premier et le deuxième panneaux isolants présentent chacun des éléments de protection thermique en regard des bords des tôles métalliques ondulées.According to one embodiment, the first and second insulating panels each have thermal protection elements facing the edges of the corrugated metal sheets.
Selon un mode de réalisation, les éléments de protection thermique sont formés d’une plaque d’aluminium ou d’un film composite comportant au moins une feuille d’aluminium associé à au moins un mât de fibres de verre.According to one embodiment, the thermal protection elements are formed from an aluminum plate or a composite film comprising at least one aluminum sheet associated with at least one glass fiber mat.
Selon un mode de réalisation, la barrière thermiquement isolante comporte un troisième panneau isolant disposé le long d’un deuxième bord du premier panneau isolant, un quatrième panneau isolant disposé le long d’un troisième bord du premier panneau isolant et un cinquième panneau isolant disposé le long d’un quatrième bord du premier panneau isolant, les troisième, quatrième et cinquième panneaux isolants étant respectivement équipés de troisièmes, de quatrièmes et de cinquièmes éléments d’ancrage, la membrane étanche comportant des portions planes disposées à cheval entre le premier et le troisième panneaux isolants qui sont chacune soudées d’une part à l’un des premiers éléments d’ancrage et d’autre part à l’un des troisièmes éléments d’ancrage, des portions planes disposées à cheval entre le premier et le quatrième panneaux isolants qui sont chacune soudées d’une part à l’un des premiers éléments d’ancrage et d’autre part à l’un des quatrièmes éléments d’ancrage et des portions planes disposées à cheval entre le premier et le cinquième panneaux isolants qui sont chacune soudées d’une part à l’un des premiers éléments d’ancrage et d’autre part à l’un des cinquièmes éléments d’ancrage.According to one embodiment, the thermally insulating barrier comprises a third insulating panel arranged along a second edge of the first insulating panel, a fourth insulating panel arranged along a third edge of the first insulating panel and a fifth insulating panel arranged along a fourth edge of the first insulating panel, the third, fourth and fifth insulating panels being respectively equipped with third, fourth and fifth anchoring elements, the waterproof membrane comprising planar portions arranged astride the first and the third insulating panels which are each welded on the one hand to one of the first anchoring elements and on the other hand to one of the third anchoring elements, flat portions arranged astride the first and the fourth insulating panels which are each welded on the one hand to one of the first anchoring elements and on the other hand to one of the fourth anchoring elements and to the flat portions nes arranged astride the first and fifth insulating panels which are each welded on the one hand to one of the first anchoring elements and on the other hand to one of the fifth anchoring elements.
Selon un mode de réalisation, les premiers éléments d’ancrage sont disposés au moins le long du premier bord du premier panneau isolant et les deuxièmes éléments d’ancrage sont disposés au moins le long du bord du deuxième panneau qui est adjacent au premier bord du premier panneau isolant.According to one embodiment, the first anchoring elements are arranged at least along the first edge of the first insulating panel and the second anchoring elements are arranged at least along the edge of the second panel which is adjacent to the first edge of the first insulation panel.
Selon un mode de réalisation, les premiers éléments d’ancrages sont disposés le long des premier, deuxième, troisième et quatrième bord du premier panneau isolant.According to one embodiment, the first anchoring elements are arranged along the first, second, third and fourth edges of the first insulating panel.
Selon un mode de réalisation, les éléments d’ancrage de chaque panneau isolant sont disposés le long des quatre bords dudit panneau isolant.According to one embodiment, the anchoring elements of each insulating panel are arranged along the four edges of said insulating panel.
Selon un mode de réalisation, le premier et le deuxième bords du premier panneau isolant sont contiguës, la paroi comportant un sixième panneau qui est disposé le long d’un bord du deuxième panneau isolant et le long d’un bord du troisième panneau isolant et qui est équipée de sixième éléments d’ancrage.According to one embodiment, the first and the second edges of the first insulating panel are contiguous, the wall comprising a sixth panel which is arranged along an edge of the second insulating panel and along an edge of the third insulating panel and which is equipped with sixth anchoring elements.
Selon un mode de réalisation, l’une des portions planes est disposée à cheval sur le premier, le deuxième, le troisième et le sixième panneaux isolants et est fixée à l’un des premiers éléments d’ancrage, à l’un des deuxièmes éléments d’ancrage et à l’un des troisièmes éléments d’ancrage et à l’un des sixièmes éléments d’ancrage.According to one embodiment, one of the flat portions is arranged astride the first, the second, the third and the sixth insulating panels and is fixed to one of the first anchoring elements, to one of the second anchors and one of the third anchors and one of the sixth anchors.
Selon un mode de réalisation, le premier et le deuxième panneaux isolants présentent des fentes de relaxation en regard des ondulations de la membrane étanche, et plus particulièrement en regard de chacune des ondulations de la membrane d’étanchéité qui sont en vis-à-vis desdits premier et deuxième panneaux isolants.According to one embodiment, the first and the second insulating panels have relaxation slots opposite the corrugations of the waterproof membrane, and more particularly opposite each of the corrugations of the waterproof membrane which are opposite of said first and second insulating panels.
Selon un mode de réalisation, l’au moins un premier élément d’ancrage et l’au moins un deuxième élément d’ancrage sont respectivement placés sur une portion externe du premier panneau isolante et du deuxième panneau isolant délimitée par au moins l’une des fentes de relaxation du premier ou deuxième panneau isolant.According to one embodiment, the at least one first anchoring element and the at least one second anchoring element are respectively placed on an outer portion of the first insulating panel and of the second insulating panel delimited by at least one relaxation slots of the first or second insulating panel.
Selon un mode de réalisation, chaque fente de relaxation adjacente à l’un des bords du premier ou du deuxième panneau délimite avec les fentes de relaxation qui lui sont perpendiculaires, une pluralité de zones de bordure, qui sont chacune équipées d’un premier ou deuxième élément d’ancrage.According to one embodiment, each relaxation slot adjacent to one of the edges of the first or of the second panel delimits with the relaxation slots which are perpendicular to it, a plurality of edge zones, which are each equipped with a first or second anchor.
Selon un mode de réalisation, la membrane étanche est une membrane étanche primaire et la barrière thermiquement isolante est une barrière thermiquement isolante primaire, la paroi comporte en outre une barrière thermiquement isolante secondaire retenue contre une structure porteuse et un membrane étanche secondaire fixée à la barrière thermiquement isolante secondaire et disposée entre la barrière thermiquement isolante secondaire et la barrière thermiquement isolante primaire.According to one embodiment, the waterproof membrane is a primary waterproof membrane and the thermally insulating barrier is a primary thermally insulating barrier, the wall further comprises a secondary thermally insulating barrier retained against a load-bearing structure and a secondary waterproof membrane fixed to the barrier secondary thermally insulating barrier and disposed between the secondary thermally insulating barrier and the primary thermally insulating barrier.
Selon un mode de réalisation, l’invention vise une cuve étanche et thermiquement isolante comportant une paroi précitée.According to one embodiment, the invention relates to a sealed and thermally insulating tank comprising an aforementioned wall.
Une cuve selon l’un des modes de réalisation précités peut faire partie d’une installation de stockage terrestre, par exemple pour stocker du GNL ou être installée dans une structure flottante, côtière ou en eau profonde, notamment un navire éthanier ou méthanier, une unité flottante de stockage et de regazéification (FSRU), une unité flottante de production et de stockage déporté (FPSO) et autres. Dans le cas d’une structure flottante, la cuve peut être destinée à recevoir du gaz naturel liquéfié servant de carburant pour la propulsion de la structure flottante.A tank according to one of the aforementioned embodiments can be part of an onshore storage installation, for example for storing LNG or be installed in a floating, coastal or deep-water structure, in particular an ethane or LNG carrier, a floating storage and regasification unit (FSRU), floating production and remote storage unit (FPSO) and others. In the case of a floating structure, the tank may be intended to receive liquefied natural gas serving as fuel for the propulsion of the floating structure.
Selon un mode de réalisation, l’invention fournit un navire pour le transport d’un fluide qui comporte une coque, telle qu‘une double coque, et une cuve précitée disposée dans la coque.According to one embodiment, the invention provides a vessel for the transport of a fluid which comprises a hull, such as a double hull, and a aforementioned tank disposed in the hull.
Selon un mode de réalisation, l’invention fournit aussi un procédé de chargement ou déchargement d’un tel navire, dans lequel on achemine un fluide à travers des canalisations isolées depuis ou vers une installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.According to one embodiment, the invention also provides a method for loading or unloading such a ship, in which a fluid is routed through insulated pipes from or to a floating or terrestrial storage installation to or from the tank of the ship.
Selon un mode de réalisation, l’invention fournit aussi un système de transfert pour un fluide, le système comportant le navire précité, des canalisations isolées agencées de manière à relier la cuve installée dans la coque du navire à une installation de stockage flottante ou terrestre et une pompe pour entrainer un flux de fluide à travers les canalisations isolées depuis ou vers l’installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.According to one embodiment, the invention also provides a transfer system for a fluid, the system comprising the aforementioned vessel, insulated pipes arranged so as to connect the tank installed in the hull of the vessel to a floating or terrestrial storage installation and a pump for driving a flow of fluid through the insulated pipes from or to the floating or onshore storage facility to or from the vessel's tank.
Breve description des figuresBrief description of figures
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.The invention will be better understood, and other aims, details, characteristics and advantages thereof will appear more clearly during the following description of several particular embodiments of the invention, given solely by way of illustration and not limitation. , with reference to the accompanying drawings.
Par convention, les termes «externe » et « interne » sont utilisés pour définir la position relative d'un élément par rapport à un autre, par référence à l'extérieur et à l’intérieur de la cuve.By convention, the terms “external” and “internal” are used to define the relative position of one element in relation to another, by reference to the exterior and the interior of the tank.
Sur la
La structure porteuse 4 peut notamment être formée par la coque ou la double coque d’un navire. La structure porteuse 4 comporte une pluralité de parois définissant la forme générale de la cuve, habituellement une forme polyédrique.The load-bearing structure 4 can in particular be formed by the hull or the double hull of a ship. The support structure 4 comprises a plurality of walls defining the general shape of the tank, usually a polyhedral shape.
En relation avec la
La membrane étanche secondaire 5, illustrée partiellement sur la
Par ailleurs, la barrière thermiquement isolante primaire 6 comporte une pluralité de panneaux primaires 7 qui sont ancrés sur la barrière thermiquement isolante secondaire 2 au moyen de dispositifs d’ancrage primaires, tels que décrits plus loin en relation avec la
Les panneaux primaires 7 peuvent présenter une structure multicouche analogue à la structure des panneaux secondaires 3. Ainsi, selon le mode de réalisation représenté, les panneaux primaires 7 comportent successivement, selon la direction d’épaisseur de la paroi 1, une plaque externe 13, par exemple en bois contreplaqué, une couche de mousse polymère isolante 14 et une plaque interne 15, par exemple en bois contreplaqué. La couche de mousse polymère isolante 14 est, par exemple, une mousse à base de polyuréthane, optionnellement renforcée par des fibres de verre. La structure du panneau primaire 7 est décrite ci-dessus à titre d’exemple.The primary panels 7 may have a multilayer structure analogous to the structure of the secondary panels 3. Thus, according to the embodiment shown, the primary panels 7 comprise successively, in the thickness direction of the wall 1, an outer plate 13, for example in plywood, a layer of insulating polymer foam 14 and an internal plate 15, for example in plywood. The insulating polymer foam layer 14 is, for example, a polyurethane-based foam, optionally reinforced with glass fibers. The structure of the primary panel 7 is described above by way of example.
Comme illustré sur la
Par ailleurs, la membrane étanche primaire 8 est obtenue par assemblage d’une pluralité de tôles métalliques ondulées 16, dont l’une est représentée sur la
Comme représenté sur la
Les tôles métalliques ondulées 16 de la membrane étanche primaire 8 sont ancrées le long des bords de chacun des panneaux primaires 7. Chaque portion plane 19 de la membrane étanche primaire 8 qui s’étend à cheval sur au moins deux panneaux primaires 7 est fixée, d’une part, à un élément d’ancrage 20 qui est fixé à l’un des panneaux primaires 7 et, d’autre part, à un autre élément d’ancrage 20 qui est fixé à l’autre des panneaux primaires 7 adjacents. De manière avantageuse, les deux éléments d’ancrage 20 sur lesquels sont soudés l’une des portions planes 19 et respectivement fixés à deux panneaux primaires 7 adjacents sont disposés de sorte que leurs centres soient écartés l’un de l’autre d’une distance comprise entre 8 et 25 cm et de préférence entre 10 et 20 cm. Ceci permet de limiter le niveau des contraintes susceptibles de s’exercer sur les soudures des tôles métalliques ondulées 16 aux éléments d’ancrage 20, notamment en raison des phénomènes de déformation de la coque par la houle ou par le sloshing.The corrugated metal sheets 16 of the primary waterproof membrane 8 are anchored along the edges of each of the primary panels 7. Each flat portion 19 of the primary waterproof membrane 8 which straddles at least two primary panels 7 is fixed, on the one hand, to an anchoring element 20 which is fixed to one of the primary panels 7 and, on the other hand, to another anchoring element 20 which is fixed to the other of the adjacent primary panels 7 . Advantageously, the two anchoring elements 20 to which one of the flat portions 19 is welded and respectively fixed to two adjacent primary panels 7 are arranged so that their centers are separated from each other by a distance between 8 and 25 cm and preferably between 10 and 20 cm. This makes it possible to limit the level of stresses likely to be exerted on the welds of the corrugated metal sheets 16 to the anchoring elements 20, in particular due to the phenomena of deformation of the hull by the swell or by sloshing.
Ainsi, dans ce mode de réalisation, l’ancrage de la membrane étanche primaire 8 n’est pas réalisée au niveau des bords de tôles métalliques ondulées 16 mais dans des portions planes correspondant aux bords de chacun des panneaux primaires 7. Les portions planes 19 disposées à cheval entre au moins deux panneaux primaires 7 adjacents, assurent ainsi une fonction de raccord mécanique entre les panneaux primaires 7. Ceci empêche l’écartement mutuel des panneaux primaires 7 et contribue à répartir de manière plus homogène la déformation de la structure porteuse 4 sur la barrière thermiquement isolante primaire 6. Nous observons également que certaines portions planes 19 qui sont disposées à cheval sur quatre zones de coin de quatre panneaux primaires 7 adjacents sont ancrées à des éléments d’ancrage 20 appartenant à chacun des quatre panneaux primaires 7 adjacents.Thus, in this embodiment, the anchoring of the primary waterproof membrane 8 is not carried out at the level of the edges of corrugated metal sheets 16 but in flat portions corresponding to the edges of each of the primary panels 7. The flat portions 19 arranged astride between at least two adjacent primary panels 7, thus ensure a function of mechanical connection between the primary panels 7. This prevents the mutual separation of the primary panels 7 and contributes to distributing more evenly the deformation of the supporting structure 4 on the primary thermally insulating barrier 6. We also observe that certain flat portions 19 which straddle four corner zones of four adjacent primary panels 7 are anchored to anchoring elements 20 belonging to each of the four adjacent primary panels 7 .
Par ailleurs, comme illustré sur la
Dans le mode de réalisation représenté, chaque panneau primaire 7 est en regard de trois ondulations 17 s’étendant parallèlement à une première direction et de trois ondulations 18 s’étendant parallèlement à une deuxième direction perpendiculaire à la première direction. Aussi, chaque panneau primaire 7 comporte trois fentes de relaxation 21 s’étendant parallèlement à la première direction et disposées chacune en regard de l’une des ondulations 17 et trois fentes de relaxation 21 s’étendant parallèlement à la deuxième direction et disposées chacune en regard de l’une des ondulations 17, 18. Les fentes de relaxation 21 sont donc écartées d’un pas correspondant au pas entre les ondulations 17, 18 parallèles auxdites fentes de relaxation 21. Toutefois, chaque fente de relaxation 21 adjacente à l’un des bords d’un panneau primaire 7 est écartée dudit bord d’une distance correspondant sensiblement à la moitié d’un pas entre les ondulations parallèles à ladite fente de relaxation. Chaque fente de relaxation 21 adjacente à l’un des bords d’un panneau primaires 7 délimitent avec les fentes de relaxation qui lui sont perpendiculaires, une pluralité de zones de bordure, qui sont chacune équipées d’un élément d’ancrage 20.In the embodiment shown, each primary panel 7 faces three corrugations 17 extending parallel to a first direction and three corrugations 18 extending parallel to a second direction perpendicular to the first direction. Also, each primary panel 7 comprises three relaxation slots 21 extending parallel to the first direction and each arranged facing one of the undulations 17 and three relaxation slots 21 extending parallel to the second direction and each arranged in next to one of the corrugations 17, 18. The relaxation slots 21 are therefore spaced apart by a pitch corresponding to the pitch between the corrugations 17, 18 parallel to said relaxation slots 21. However, each relaxation slot 21 adjacent to the one of the edges of a primary panel 7 is separated from said edge by a distance corresponding substantially to half of a pitch between the undulations parallel to said relaxation slot. Each relaxation slot 21 adjacent to one of the edges of a primary panel 7 delimits with the relaxation slots which are perpendicular to it, a plurality of edge zones, which are each equipped with an anchoring element 20.
Les tôles métalliques ondulées 16 de la membrane étanche primaire 8 sont fixées par soudure sur les éléments d’ancrage 20.The corrugated metal sheets 16 of the primary waterproof membrane 8 are fixed by welding to the anchoring elements 20.
Selon un premier mode de réalisation représenté sur la
Selon un autre mode de réalisation, les tôles métalliques ondulées 16 sont ancrées sur les éléments d’ancrage 20 au moyen de soudure par transparence, c’est-à-dire en utilisant une source laser sans apport de matière. Dans ce cas les tôles métalliques ondulées 16 ne comportent pas de perçage.According to another embodiment, the corrugated metal sheets 16 are anchored to the anchoring elements 20 by means of welding by transparency, that is to say by using a laser source without adding material. In this case the corrugated metal sheets 16 do not have any holes.
Par ailleurs, les tôles métalliques ondulées 16 de la membrane étanche primaire 8 sont soudées à recouvrement le long de leurs bords.Furthermore, the corrugated metal sheets 16 of the primary waterproof membrane 8 are overlap welded along their edges.
Dans le mode de réalisation des figures 2 à 4, les bords des tôles métalliques ondulées 16 sont décalées par rapport aux bords des panneaux primaires 7. Aussi, comme représenté sur la
Dans le mode de réalisation représenté sur la
Comme représenté schématiquement sur la
Selon un mode de réalisation non représenté, afin de limiter le nombre d’éléments de protection thermique 23 à installer, les éléments d’ancrage 20 qui sont disposés à proximité d’un bord d’une des tôles métalliques ondulées 16 s’étendent, le long du bord de la tôle métallique ondulée 16, du bord du panneau primaire 7 jusqu’à la fente de relaxation 21 adjacente et parallèle audit bord du panneau primaire 7. Ainsi, dans cette zone, ledit élément d’ancrage 20 sert à la fois à l’ancrage de la membrane étanche primaire 8 et à la protection thermique des panneaux primaires 7 lors du soudage à recouvrement des bords de tôles métalliques ondulées 16 les unes aux autres.According to an embodiment not shown, in order to limit the number of thermal protection elements 23 to be installed, the anchoring elements 20 which are arranged close to an edge of one of the corrugated metal sheets 16 extend, along the edge of the corrugated metal sheet 16, from the edge of the primary panel 7 to the relaxation slot 21 adjacent to and parallel to said edge of the primary panel 7. Thus, in this zone, said anchoring element 20 serves to both the anchoring of the primary waterproof membrane 8 and the thermal protection of the primary panels 7 during lap welding of the edges of corrugated metal sheets 16 to each other.
Selon un autre mode de réalisation, non représenté, les tôles métalliques ondulées 16 de la membrane étanche primaire 8 sont également ancrées à la barrière thermiquement isolante primaire 6 au niveau de leurs bords. Dans ce cas, les éléments de protection thermique 23, illustrés sur la
Comme représenté sur la
Le goujon 29 est fixé à une base 31 qui est elle-même fixée à la plaque interne 11 des panneaux secondaires 3. Pour ce faire, la base 31 comporte, par exemple, un filetage qui coopère avec une extrémité filetée complémentaire du goujon 29. Par ailleurs, la plaque interne 11 des panneaux secondaires 3 présente un évidement dans lequel est logée la base 31. L’évidement présente une section interne présentant un premier diamètre et une section externe présentant un deuxième diamètre supérieur au premier diamètre de sorte à ménager un épaulement. La base 31 présente une forme complémentaire à celle de l’évidement. Ainsi, la face interne de la base 31 affleure avec la face interne de la plaque interne 11 des panneaux secondaires 3 de manière à former une surface plane de support de la membrane étanche secondaire 5. En outre, la base 31 présente une section externe ayant un diamètre plus important que sa section interne de telle sorte que la section externe de ladite base soit en butée contre l’épaulement de l’évidement. La base 31 est en outre collée au panneau secondaire 3.The stud 29 is fixed to a base 31 which is itself fixed to the internal plate 11 of the secondary panels 3. To do this, the base 31 comprises, for example, a thread which cooperates with a complementary threaded end of the stud 29. Furthermore, the internal plate 11 of the secondary panels 3 has a recess in which the base 31 is housed. The recess has an internal section presenting a first diameter and an external section presenting a second diameter greater than the first diameter so as to shoulder. The base 31 has a shape complementary to that of the recess. Thus, the internal face of the base 31 is flush with the internal face of the internal plate 11 of the secondary panels 3 so as to form a flat support surface for the secondary waterproof membrane 5. In addition, the base 31 has an external section having a larger diameter than its internal section so that the external section of said base abuts against the shoulder of the recess. The base 31 is also glued to the secondary panel 3.
Par ailleurs, le goujon 29 traverse de manière étanche un orifice ménagé dans la membrane étanche secondaire 5.Furthermore, the stud 29 passes through in a sealed manner an orifice made in the secondary sealed membrane 5.
Le mode de réalisation représenté sur la
La
La
Enfin, dans le mode de réalisation de la
La
Les figures 13 et 14 illustrent un autre mode de réalisation. Ce mode de réalisation diffère du mode de réalisation décrit en relation avec la
Comme illustré sur la
Les figures 15 et 16 illustrent un autre mode de réalisation de l’invention. Dans ce mode de réalisation, l’élément d’ancrage 20 est constitué par un insert sous forme de disque 36 qui est reçu dans un lamage ménagé dans la surface interne d’un panneau isolant primaire 7 et qui est fixé audit panneau isolant primaire 7. Dans le mode de réalisation illustré, l’insert en forme de disque 36 est équipé d’un pion fileté 37 qui est reçu dans un orifice taraudé ménagé dans une pièce métallique 38 fixé au panneau isolant primaire 7.Figures 15 and 16 illustrate another embodiment of the invention. In this embodiment, the anchoring element 20 consists of an insert in the form of a disc 36 which is received in a countersink formed in the internal surface of a primary insulating panel 7 and which is fixed to said primary insulating panel 7 In the illustrated embodiment, the disc-shaped insert 36 is equipped with a threaded stud 37 which is received in a threaded hole made in a metal part 38 fixed to the primary insulating panel 7.
En référence à la
De manière connue en soi, des canalisations de chargement/déchargement 73 disposées sur le pont supérieur du navire peuvent être raccordées, au moyen de connecteurs appropriées, à un terminal maritime ou portuaire pour transférer une cargaison de GNL depuis ou vers la cuve 71.In a manner known per se, loading/unloading pipes 73 arranged on the upper deck of the ship can be connected, by means of appropriate connectors, to a maritime or port terminal to transfer a cargo of LNG from or to the tank 71.
La
Pour engendrer la pression nécessaire au transfert du gaz liquéfié, on met en œuvre des pompes embarquées dans le navire 70 et/ou des pompes équipant l’installation à terre 77 et/ou des pompes équipant le poste de chargement et de déchargement 75.To generate the pressure necessary for the transfer of the liquefied gas, pumps on board the ship 70 and/or pumps fitted to the shore installation 77 and/or pumps fitted to the loading and unloading station 75 are used.
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 revendiquée.Although the invention has been described in connection with several particular embodiments, it is obvious that it is in no way limited thereto and that it includes all the technical equivalents of the means described as well as their combinations if these fall within the scope of the claimed invention.
Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication.In the claims, any reference sign in parentheses cannot be interpreted as a limitation of the claim.
Claims (21)
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