FR3116101A1 - Procédé de fabrication d’une barrière thermiquement isolante pour une cuve - Google Patents

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Abstract

L’invention concerne un procédé de fabrication d’une barrière thermiquement isolante (5) pour une paroi (1) d’une cuve comportant les étapes suivantes : - ancrer une pluralité de panneaux isolants (1) comportant un logement (18)débouchant au niveau de la surface interne et dans lequel est logé le dispositif d’ancrage (12) , - fournir un bouchon isolant (25) présentant une dimension d1; - fournir une plaque de recouvrement (30) présentant une épaisseur e1 ; - insérer le bouchon isolant (25) à l’intérieur du logement (18) et le pousser en direction de la structure porteuse (2), en appui contre une surface d’appui qui est distante de la surface interne de la pluralité de panneaux isolants (11) d’une distance d2 supérieure à d1 +e1 ; - positionner une cale (31, 32) dans le logement (18) contre l’extrémité interne du bouchon isolant (25), la cale (31, 32) présentant une épaisseur e2 déterminée en fonction de ∆ = d2 - d1 - e1 ; et - positionner la plaque de recouvrement (30, 33). Figure à publier : 2

Description

Procédé de fabrication d’une barrière thermiquement isolante pour une cuve
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 -162°C à pression atmosphérique.
Ces cuves peuvent être installées à terre ou sur un ouvrage flottant. Dans le cas d’un ouvrage flottant, 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.
Arrière-plan technologique
Le document WO19092384 divulgue un procédé de fabrication d’une barrière thermiquement isolante pour une paroi d’une cuve étanche et thermiquement isolante. La paroi de la cuve comporte une structure multicouche présentant successivement, dans le sens de l’épaisseur, depuis l’extérieur vers l’intérieur de la cuve, une barrière thermiquement isolante secondaire comprenant des panneaux isolants retenus à une structure porteuse, une membrane d’étanchéité secondaire reposant contre la barrière thermiquement isolante secondaire, une barrière thermiquement isolante primaire comprenant des panneaux isolants reposant contre la membrane d’étanchéité secondaire et une membrane d’étanchéité primaire reposant contre la barrière thermiquement isolante primaire et destinée à être en contact avec le gaz naturel liquéfié contenu dans la cuve. Chaque panneau isolant de la barrière thermiquement isolante primaire présente des découpes le long de ses bords et au niveau de ses coins. Ces découpes définissent des évidements formant des logements dans lesquels sont logés des dispositifs d’ancrage assurant la fixation des panneaux isolants de la barrière thermiquement isolante primaire sur les panneaux isolants de la barrière thermiquement isolante secondaire. Des bouchons isolants comportant une couche de mousse polymère isolante sont logés dans les évidements ménagés dans la barrière thermiquement isolante primaire afin d’assurer une continuité de l’isolation thermique. Pour ce faire, ce document prévoit d’insérer chaque bouchon isolant à l’intérieur d’un logement respectif et de le pousser en direction de la structure porteuse jusqu’à endommager de manière irréversible le bouchon isolant au niveau d’un appui dudit bouchon isolant contre un organe d’appui logé à l’intérieur du logement. Chaque bouchon isolant est poussé jusqu’à ce que l’extrémité interne du bouchon isolant atteigne une position prédéterminée à l’intérieur dudit logement.
Ceci permet d’éviter que les bouchons isolants n’occasionnent localement des dénivelés qui affectent la planéité de la surface de support de la membrane d’étanchéité primaire et cela même lorsque les tolérances dimensionnelles de fabrication des bouchons isolants sont importantes.
Toutefois, ce procédé n’est pas totalement satisfaisant. En particulier, la poussée des bouchons isolants jusqu’à ce qu’ils se déforment de manière irréversible nécessite des efforts importants de la part des opérateurs, ce qui allonge la durée de fabrication de la barrière thermiquement isolante et dégrade les conditions de travail des opérateurs, et cela d’autant plus lorsque la mousse polymère des bouchons isolants présente une densité importante.
Résumé
Une idée à la base de l’invention est de proposer un procédé de fabrication d’une barrière thermiquement isolante, destinée à définir une surface interne de support d’une membrane d’étanchéité et présentant des logements ainsi que des bouchons isolants logés dans lesdits logements, qui soit simple à mettre en œuvre et qui limite la présence de dénivelés dans la surface interne de support de la membrane d’étanchéité au droit des logements.
Selon un mode de réalisation, l’invention propose un procédé de fabrication d’une barrière thermiquement isolante pour une paroi d’une cuve étanche et thermiquement isolante fixée à une structure porteuse, ledit procédé comportant les étapes suivantes :
- ancrer une pluralité de panneaux isolants directement ou indirectement à la structure porteuse au moyen d’au moins un dispositif d’ancrage, ladite pluralité de panneaux isolants définissant une surface interne destinée à supporter une membrane d’étanchéité et comportant un logement débouchant au niveau de la surface interne et dans lequel est logé le dispositif d’ancrage,
- fournir un bouchon isolant destiné à assurer une continuité de l’isolation thermique au niveau dudit logement, ledit bouchon isolant comportant une extrémité interne et une extrémité externe et présentant une dimension d1 entre l’extrémité interne et l’extrémité externe ;
- fournir une plaque de recouvrement présentant une épaisseur e1 ;
- insérer le bouchon isolant à l’intérieur du logement et le pousser en direction de la structure porteuse jusqu’à ce que l’extrémité externe du bouchon isolant vienne en appui en direction de la structure porteuse contre une surface d’appui qui est distante de la surface interne de la pluralité de panneaux isolants d’une distance d2 supérieure à d1 +e1 ;
- positionner une cale dans le logement contre l’extrémité interne du bouchon isolant, la cale présentant une épaisseur e2 déterminée en fonction de ∆ = d2 - d1 - e1 ; et
- positionner la plaque de recouvrement dans une position de recouvrement dans laquelle ladite plaque de recouvrement recouvre le logement et présente une face interne affleurant la surface interne de la pluralité de panneaux isolants.
Ainsi, un tel procédé est particulièrement simple puisqu’il ne nécessite pas d’appliquer des efforts de poussée importants pour déformer les bouchons isolants et autorise une augmentation des tolérances dimensionnelles du bouchon puisque celles-ci ne sont pas critiques dans le procédé proposé. En outre, ce procédé permet d’éviter que les bouchons isolants n’occasionnent localement des dénivelés au niveau de la surface de support de la membrane d’étanchéité ou ne génère des jeux susceptibles de dégrader les performances d’isolation thermique de la barrière thermiquement isolante.
Selon des modes de réalisation, un tel procédé peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes.
Selon un mode de réalisation avantageux, l’épaisseur e2 de la cale est comprise entre ∆ - 1 mm et ∆ + 1 mm, avantageusement comprise entre ∆ - 0.5 mm et ∆ + 0.5 mm et de préférence comprise entre ∆ - 0.1 mm et ∆ + 0.1 mm.
Selon un mode de réalisation, ladite pluralité de panneaux isolants comporte en outre un lamage présentant un fond bordant ledit logement et la plaque de recouvrement est positionnée dans le lamage en appui contre le fond du lamage et/ou contre la cale.
Selon un mode de réalisation, la cale est rigide.
Selon un mode de réalisation, la cale est choisie parmi plusieurs cales présentant des épaisseurs différentes de manière à ce que l’épaisseur e2 de la cale choisie soit égale à ∆ ou la plus proche de ∆.
Selon un mode de réalisation, la cale présente une épaisseur d2 comprise entre 3 et 15 mm et de préférence comprise entre 3 et 9 mm.
Selon un mode de réalisation, la cale est réalisée dans un matériau choisi parmi le bois contreplaqué, les matériaux plastiques et les matériaux composites. Selon un mode de réalisation, la cale peut également être réalisée dans un matériau métallique.
Selon un autre mode de réalisation, la cale est réalisée dans un matériau qui est souple lors de son positionnement contre l’extrémité interne du bouchon isolant. Selon un mode de réalisation, ledit matériau est choisi parmi les mastics et les colles polymères. Selon un mode de réalisation, la cale est réalisée en colle époxy.
Selon un mode de réalisation, la cale choisie parmi les mastics et les colles polymères présente une épaisseur d2 comprise entre 2 et 18 mm et de préférence comprise entre 2 et 12 mm.
Selon un mode de réalisation, le matériau de la cale comporte un matériau adhésif et, lors du positionnement de la plaque de recouvrement, on pousse la plaque de recouvrement contre la cale de manière à ce que la plaque de recouvrement adhère au bouchon isolant au moyen du matériau adhésif.
Selon un mode de réalisation, le bouchon isolant comporte une couche de mousse polymère isolante présentant une densité comprise entre 100 et 260 kg/m3.
Selon un mode de réalisation, la couche de mousse polymère isolante est réalisée dans un matériau choisi parmi le mousse de polyuréthane, le polystyrène et la mousse de Polychlorure de vinyle (PVC).
Selon un mode de réalisation, le dispositif d’ancrage logé à l’intérieur dudit logement comporte un goujon fixé directement ou indirectement à la structure porteuse. Lors de l’ancrage de la pluralité de panneaux isolants, l’on monte sur le goujon un organe de retenue de manière à ce qu’il coopère avec une zone d’appui d’au moins l’un des panneaux isolants de sorte à retenir ledit panneau isolant vers la structure porteuse, l’organe de retenue formant la surface d’appui contre laquelle l’extrémité externe du bouchon isolant est poussée.
Selon un mode de réalisation, l’invention propose également une barrière thermiquement isolante pour une paroi d’une cuve étanche et thermiquement isolante fixée à une structure porteuse, ladite barrière thermiquement isolante comportant :
- une pluralité de panneaux isolants ancrés directement ou indirectement à la structure porteuse au moyen d’au moins un dispositif d’ancrage, ladite pluralité de panneaux isolants définissant une surface interne destinée à supporter une membrane d’étanchéité et comportant un logement débouchant au niveau de la surface interne et dans lequel est logé le dispositif d’ancrage,
- un bouchon isolant destiné à assurer une continuité de l’isolation thermique au niveau dudit logement, ledit bouchon isolant comportant une extrémité interne et une extrémité externe et présentant une dimension d1 entre l’extrémité interne et l’extrémité externe, l’extrémité externe du bouchon isolant étant en appui en direction de la structure porteuse contre une surface d’appui qui est distante de la surface interne de la pluralité de panneaux isolants d’une distance d2 ;
- une cale positionnée contre l’extrémité interne du bouchon isolant, la cale présentant une épaisseur e2 ; et
- une plaque de recouvrement disposée dans une position de recouvrement dans laquelle ladite plaque de recouvrement recouvre le logement et présente une face interne affleurant la surface interne de la pluralité de panneaux isolants.
Selon des modes de réalisation, une telle barrière thermiquement isolante peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes.
Selon un mode de réalisation, l’épaisseur e2 de la cale est comprise entre ∆ - 1 mm et ∆ + 1 mm avec ∆ = d2 - d1 - e1.
Selon un mode de réalisation, ladite pluralité de panneaux isolants comporte en outre un lamage présentant un fond bordant ledit logement et la plaque de recouvrement est positionnée dans le lamage et est en appui contre le fond du lamage et/ou contre la cale.
Selon un mode de réalisation, la cale est rigide et réalisée dans un matériau choisi parmi le bois contreplaqué, les matériaux plastiques et les matériaux composites. Selon un mode de réalisation, la cale peut également être réalisée dans un matériau métallique.
Selon un mode de réalisation, la cale est réalisée dans un matériau souple choisi parmi les mastics et les colles polymères, tels que la colle époxy par exemple.
Selon un mode de réalisation, le matériau de la cale comporte un matériau adhésif et la plaque de recouvrement adhère au bouchon isolant au moyen du matériau adhésif. Ainsi, la cale assure une double fonctionnalité, à savoir de solidariser la plaque de recouvrement au bouchon isolant, d’une part, et de limiter les jeux dans la barrière thermiquement isolante ou dénivelés de la surface de support de la membrane d’étanchéité, d’autre part.
Selon un mode de réalisation, le bouchon isolant comporte une couche de mousse polymère isolante présentant une densité comprise entre 100 et 260kg/m3 kg/m3.
Selon un mode de réalisation, le dispositif d’ancrage logé à l’intérieur dudit logement comporte un goujon fixé directement ou indirectement à la structure porteuse, un organe de retenue monté sur le goujon et coopérant avec une zone d’appui d’au moins l’un des panneaux isolants de sorte à retenir ledit panneau isolant vers la structure porteuse, l’organe de retenue formant la surface d’appui contre laquelle l’extrémité externe du bouchon isolant est en appui.
Selon un mode de réalisation, l’invention vise une paroi de cuve comportant une barrière thermiquement isolante précitée et une membrane d’étanchéité qui repose contre la barrière thermiquement isolante et est destinée à être en contact avec le fluide stocké dans la cuve.
Selon un mode de réalisation, la barrière thermiquement isolante précitée est une barrière thermiquement isolante primaire, la paroi de cuve comportant en outre une barrière thermiquement isolante secondaire et une membrane d’étanchéité secondaire disposée entre la barrière thermiquement isolante primaire et la barrière thermiquement isolante secondaire.
Selon un mode de réalisation, l’invention vise une cuve étanche et thermiquement isolante comportant une paroi précitée.
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.
Selon un mode de réalisation, un navire pour le transport d’un fluide comporte une coque, telle qu‘une double coque, et une cuve précitée disposée dans la coque.
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.
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.
Breve description des 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.
La est une représentation en perspective écorchée d’une paroi d’une cuve étanche et thermiquement isolante.
La est une vue en coupe d’une barrière thermiquement isolante passant par un bouchon isolant selon un premier mode de réalisation.
La est une vue en coupe d’une barrière thermiquement isolante passant par un bouchon isolant selon un deuxième mode de réalisation.
La est une vue en coupe d’une barrière thermiquement isolante passant par un bouchon isolant selon un troisième mode de réalisation.
La est une représentation schématique écorchée d’un navire comportant une cuve de stockage de gaz naturel liquéfié et d’un terminal de chargement/déchargement de cette cuve.
La est une représentation en perspective écorchée d’une paroi d’une cuve étanche et thermiquement isolante selon un autre mode de réalisation.
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.
Sur la , on a représenté la structure multicouche d’une paroi 1 d’une cuve étanche et thermiquement isolante de stockage d’un fluide, tel que du gaz naturel liquéfié (GNL). Chaque paroi 1 de la cuve comporte successivement, dans le sens de l’épaisseur, depuis l’extérieur vers l’intérieur de la cuve, une barrière thermiquement isolante secondaire 3 retenue à la structure porteuse 2, une membrane d’étanchéité secondaire 4 reposant contre la barrière thermiquement isolante secondaire 3, une barrière thermiquement isolante primaire 5 reposant contre la membrane d’étanchéité secondaire 4 et une membrane d’étanchéité primaire 6 destinée à être en contact avec le gaz naturel liquéfié contenu dans la cuve.
La structure porteuse 2 peut notamment comprendre des tôles métalliques autoporteuses ou, plus généralement, tout type de cloisons rigides présentant des propriétés mécaniques appropriées. La structure porteuse 2 peut notamment être formée par la coque ou la double coque d’un navire. La structure porteuse 2 comporte une pluralité de parois définissant la forme générale de la cuve, habituellement une forme polyédrique.
La barrière thermiquement isolante secondaire 3 comporte une pluralité de panneaux isolants secondaires 7 ancrés à la structure porteuse 2 au moyen de cordons de résine et de goujons soudés sur la structure porteuse 2. Les panneaux isolants secondaires 7 présentent sensiblement une forme de parallélépipède rectangle et sont juxtaposés selon des rangées parallèles et séparées les uns des autres par des interstices garantissant un jeu fonctionnel de montage. Les interstices sont comblés avec une garniture calorifuge telle que de la laine de verre, de la laine de roche ou de la mousse synthétique souple à cellules ouvertes, par exemple. Les panneaux isolants secondaires 7 comportent chacun une couche de mousse polymère 8 prise en sandwich entre une plaque interne 9 et une plaque externe 10. Les plaques interne 9 et externe 10 sont, par exemple, des plaques de bois contreplaqué collées sur ladite couche de mousse polymère 8. La mousse polymère 8 peut notamment être une mousse à base de polyuréthane, optionnellement renforcée de fibres, telles que des fibres de verre par exemple.
Dans le mode de réalisation représenté, la membrane d’étanchéité secondaire 4 comporte une nappe continue de virures, métalliques, à bords relevés. Les virures sont soudées par leurs bords relevés sur des supports de soudure parallèles qui sont fixés dans les rainures ménagées sur les plaques internes 9 des panneaux isolants secondaires 7. Les virures sont, par exemple, réalisées en Invar ® : c’est-à-dire un alliage de fer et de nickel dont le coefficient de dilatation est typiquement compris entre 1,2.10-6 et 2.10-6 K-1.
Selon un autre mode de réalisation, non représenté, la membrane d’étanchéité secondaire 4 comporte une pluralité de tôles métalliques ondulées ayant chacune une forme sensiblement rectangulaire qui sont soudées les unes aux autres à recouvrement. En outre, les tôles métalliques ondulées sont soudées sur des platines métalliques qui sont fixées sur la plaque interne 9 des panneaux isolants secondaires 7. Les ondulations font, par exemple, saillie vers l’extérieur de la cuve et sont logées dans des rainures ménagées dans la plaque interne 9 des panneaux isolants secondaires 7.
Par ailleurs, la barrière thermiquement isolante primaire 5 comporte une pluralité de panneaux isolants primaires 11 de forme sensiblement parallélépipédique rectangle. Sur la , les panneaux isolants primaires 11 sont décalés par rapport aux panneaux isolants secondaires 7 de la barrière thermiquement isolante secondaire 3 de telle sorte que chaque panneau isolant primaire 11 est disposé en quinconce sur quatre panneaux isolants secondaires 7. Les panneaux isolants primaires 11 sont fixés sur les panneaux isolants secondaires 7 au moyen de dispositifs d’ancrage 12 qui seront décrits par la suite.
Dans le mode de réalisation illustré, chaque panneau isolant primaire 11 présente une couche de mousse polymère 13 prise en sandwich entre deux plaques rigides, à savoir une plaque externe 15 et une plaque interne 14. Les plaques externe 15 et interne 14 sont par exemple en bois contreplaqué. La couche de mousse polymère 13 est par exemple de la mousse de polyuréthane, optionnellement renforcée par des fibres, tels que des fibres de verre.
La membrane d’étanchéité primaire 6 est obtenue par l’assemblage d’une pluralité de tôles métalliques ondulées. Les tôles métalliques ondulées présentent chacune une forme sensiblement rectangulaire. Les ondulations font saillie vers l’intérieur de la cuve. Les tôles métalliques ondulées de la membrane d’étanchéité primaire 6 sont disposées de manière décalée par rapport aux panneaux isolants primaires 11 de telle sorte que chacune desdites tôles métalliques ondulées s’étende conjointement sur quatre panneaux isolants primaires 11 adjacents. Les tôles métalliques ondulées sont soudées entre elles à recouvrement et sont en outre soudées le long de leurs bords sur des platines métalliques qui sont fixées sur les panneaux isolants primaires 11 et plus particulièrement sur leur plaque interne 14. Les plaques internes 14 des panneaux isolants primaires 11 définissent la surface interne de support de la membrane d’étanchéité primaire 6.
Comme représenté sur la , chaque panneau isolant primaire 11 comporte un évidement 16 à chacun de ses coins. Chaque évidement 16 traverse la plaque interne 14 et s’étend sur toute l’épaisseur de la couche de mousse polymère 13.
Ainsi, comme illustré sur la , au niveau de chacun des évidements 16, la plaque externe 15 déborde par rapport à la couche de mousse polymère 13 et à la plaque interne14 de manière à former une zone d’appui 17 coopérant avec un dispositif d’ancrage 12, décrit par la suite. Chaque évidement 16 formé dans le coin de l’un des panneaux isolants primaires 11 est disposé en regard des évidements 16 formés dans le coin des trois panneaux isolants primaires 11 adjacents de manière à ce que les quatre évidements 16 définissent ensemble un logement 18 dans la barrière thermiquement isolante primaire 5. Ainsi, un unique dispositif d’ancrage 12 disposé dans ledit logement 18 peut coopérer avec quatre zones d’appui 17 appartenant respectivement à quatre panneaux isolants primaires 11 adjacents.
Dans le mode de réalisation représenté sur la , un tasseau 19, par exemple en bois contreplaqué, est fixé sur la zone d’appui 17 de chaque panneau isolant primaire 11 de manière à le renforcer.
Dans le mode de réalisation représenté, chaque logement 18 est formé par plusieurs évidements 16 ménagés au niveau des coins des panneaux isolants primaires 11. Toutefois, dans d’autres modes de réalisation non représentés, chaque logement 18 n’est ménagé ni au niveau d’un bord d’un panneau isolant primaire 11, ni au niveau d’un de ses coins, mais est ménagé au travers de la couche de mousse polymère 13 d’un seul panneau isolant primaire 11.
Dans le mode de réalisation représenté, chaque dispositif d’ancrage 12 comporte un goujon 20 qui fait saillie d’une platine métallique, non illustrée, qui est fixée sur la plaque interne 9 de l’un des panneaux isolants secondaires 7. Les goujons 20 passent chacun au travers d’un orifice ménagé dans la membrane d’étanchéité secondaire 4. En outre, la membrane d’étanchéité secondaire 4 est soudée de manière étanche à la platine métallique tout autour de l’orifice de manière à assurer l’étanchéité du passage des goujons 20 au travers de la membrane d’étanchéité secondaire 4.
Comme représenté sur la , chaque dispositif d’ancrage 12 comporte un organe de retenue 21 qui est fixé sur chacun des goujons 20 et qui vient en appui contre les zones d’appui 17 de chacun des quatre panneaux isolants primaires 11 adjacents, ici par l’intermédiaire des tasseaux 19. Par ailleurs, un organe de fixation, tel qu’un écrou 22 coopère avec un filetage du goujon 20 et vient en appui contre la face interne de l’organe de retenue 21 de manière que l’organe de retenue 21 soit fixé sur le goujon 20 et exerce ainsi un effort de retenue contre les zones d’appui 17. A titre d’exemple, l’écrou 22 peut être un écrou fendu dont la particularité est de ne pas se desserrer.
Dans le mode de réalisation de la , l’organe de retenue 21 est une platine annulaire qui présente un orifice enfilé sur le goujon 20.
En outre, dans des modes de réalisation non illustrés, une ou plusieurs rondelles élastiques, telle que des rondelles de Belleville sont enfilées sur le goujon 20, entre l’écrou 22 et l’organe de retenue 21, ce qui permet d’assurer un ancrage élastique des panneaux isolants primaires 11 sur les panneaux isolants secondaires 7.
La barrière thermiquement isolante primaire 5 comporte un bouchon isolant 25 qui est destiné à être inséré dans le logement 18 de manière assurer une continuité de l’isolation thermique. Le bouchon isolant 25 est constitué d’une couche de mousse polymère isolante 23. La couche de mousse polymère isolante 23 est, par exemple, une mousse de polyuréthane, optionnellement renforcée par des fibres, tels que des fibres de verre. La couche de mousse polymère isolante 23 présente une densité comprise entre 100 et 260 kg/m3 et avantageusement entre 110 et 150 kg/m3, par exemple de l’ordre de130 kg/m3. Selon d’autres modes de réalisation, le bouchon isolant 25 est réalisé en polystyrène ou en mousse de Polychlorure de vinyle (PVC).
Le bouchon isolant 25 présente une extrémité interne et une extrémité externe qui est en appui en direction de la structure porteuse 2 contre une surface d’appui logée dans le logement 18. Dans le mode de réalisation représenté, la surface d’appui est formée par l’organe de retenue 21. La surface d’appui est positionnée à une distance d2 de la surface interne de support de la membrane d’étanchéité primaire 6. Dans le mode de réalisation représenté, le bouchon isolant 25 présente un renfoncement 26 qui débouche au niveau de l’extrémité externe dudit bouchon isolant 25 et dans lequel est ménagé l’écrou 22 du dispositif d’ancrage 12. Le bouchon isolant 25 comporte également un trou borgne 27 qui débouche dans ledit renfoncement 26 et dans lequel est logé l’extrémité du goujon 20.
Par ailleurs, dans le mode de réalisation représenté sur la , la barrière thermiquement isolante primaire 5 présente des lamages 28 qui sont usinés dans la plaque interne 14 des panneaux isolants primaires 11. Les lamages 28 présentent chacun un fond 29 qui borde l’un des logements 18. Les lamages 28 sont destinés à recevoir une plaque de recouvrement 30 recouvrant le logement 18. La plaque de recouvrement 30 présente une épaisseur e1 qui est égale ou sensiblement égale à la profondeur du lamage 28 selon la direction d’épaisseur de la paroi 1 de sorte que, lorsque la plaque de recouvrement 30 est disposée dans le lamage 28 en appui contre le fond 29 du lamage 28, la face interne de la plaque de recouvrement 30 affleure la surface interne de support de la membrane d’étanchéité primaire 6. La plaque de recouvrement 30 est, par exemple, en bois contreplaqué ou en matériau composite.
Le bouchon isolant 25 présente une dimension d1, mesurée selon la direction d’épaisseur de la paroi 1, entre l’extrémité interne et l’extrémité externe dudit bouchon isolant 25. La dimension d1 est inférieure à d2- e1. En d’autres termes, lorsque le bouchon isolant 25 est en position dans l’évidement 16, le fond 29 du lamage 28 se situe au-dessus de l’extrémité interne du bouchon isolant 25.
Lors de la fabrication de la barrière thermiquement isolante primaire 5, le bouchon isolant 25 est inséré à l’intérieur de l’évidement 16 puis poussé jusqu’à ce que l’extrémité externe du bouchon isolant 25 vienne en appui en direction de la structure porteuse 2 contre la surface d’appui, c’est-à-dire contre l’organe de retenue 21.
Par la suite, l’on détermine la dimension, selon la direction d’épaisseur de la paroi 1 de cuve, entre l’extrémité interne du bouchon isolant 25 et le fond 29 du lamage 28. Cette dimension est égale à ∆ = d2 - d1 - e1.
Par la suite, l’on positionne une cale 31 dans l’évidement 16 en appui contre l’extrémité interne du bouchon isolant 25, la cale présentant une épaisseur e2 déterminée en fonction de ∆ de manière à ce que la surface interne de la cale affleure le fond 29 du lamage 28. De manière avantageuse, cette cale 31 présente une épaisseur e2 comprise entre ∆ - 1 mm et ∆ + 1 mm, avantageusement comprise entre ∆ - 0.5 mm et ∆ + 0.5 mm et de préférence comprise entre - 0.1 mm et ∆ + 0.1 mm.
Dans le mode de réalisation représenté sur la , la cale 31 est une cale rigide. La cale 31 est, par exemple réalisée dans un matériau choisi parmi le bois contreplaqué, les matériaux plastiques, les matériaux métalliques et les matériaux composites. Selon un mode de réalisation avantageux, l’opérateur dispose d’un jeu de plusieurs cales présentant des épaisseurs différentes et choisit la cale dont l’épaisseur e2 est égale ou, à défaut, la plus proche de la dimension ∆.
Dans le mode de réalisation représenté sur la , la cale 31 a une épaisseur comprise entre 3 mm et 15 mm, de préférence entre 3 mm et 9 mm.
Par la suite, la plaque de recouvrement 30 est disposée dans l’évidement 16 en appui contre le fond 29 du lamage 28 et/ou contre la cale 31. Ainsi, un tel procédé permet de limiter ou d’éviter les jeux ménagés entre le bouchon isolant 25 et la plaque de recouvrement 30 et susceptibles de nuire à la qualité de l’isolation thermique.
En outre, de manière avantageuse, la cale 31 affleure le fond 29 du lamage 28 de sorte que la plaque de recouvrement 30 est en appui à la fois contre le fond 29 du lamage 28 et contre le bouchon isolant 25 par l’intermédiaire de la cale 31. Ceci permet de renforcer la reprise des efforts de pression statiques et dynamiques s’exerçant sur la membrane d’étanchéité primaire 6.
Dans le mode de réalisation représenté sur la , la cale 32 est réalisée dans un matériau qui est souple avant application, et avantageusement adhésif, choisi parmi les mastics et les colles polymères. A titre d’exemple, la cale 32 est réalisée par de la colle époxy. Le matériau souple est disposé dans l’évidement 16 contre l’extrémité interne du bouchon isolant 25. Le matériau souple peut être disposé sous la forme d’une couche ou d’une pluralité de zones, ayant par exemple la forme de points ou de cordons. La quantité de matériau souple disposée est telle que ledit matériau souple affleure le fond 29 du lamage 28 ou s’étende légèrement au-dessus de celui-ci. La cale 32 présente une épaisseur d2 comprise entre 2 et 18 mm et de préférence comprise entre 2 et 12 mm.
Par la suite, une plaque de recouvrement 30 est disposée dans l’évidement 16 et pousser contre le fond 29 du lamage 28 et contre la cale 32 en matériau souple. Lorsque le matériau souple est disposé de manière à s’étendre légèrement au-dessus du fond 29 du lamage 28, le matériau souple flue et/ou se compresse sous l’effet de l’effort de compression de sorte que la cale 32 en matériau souple affleure alors le fond 29 du lamage 28.
En outre, lorsque le matériau souple présente un caractère adhésif, l’effort de pousser permet de faire adhérer la plaque de recouvrement 30 au bouchon isolant 25.
Ainsi, un tel procédé est avantageux en ce qu’il permet d’éviter la présence d’un jeu susceptible de dégrader les performances d’isolation thermique, permet d’assurer une excellente reprise des efforts de pression statiques et dynamiques s’exerçant sur la membrane d’étanchéité primaire 6 et permet en outre d’assurer une adhésion de la plaque de recouvrement 30 au bouchon isolant 25 facilitant ainsi la construction de la barrière thermiquement isolante, notamment lorsque la paroi 1 à réaliser est une paroi de plafond de la cuve.
Dans le mode de réalisation de la , la cale 31 est avantageusement fixée à la plaque de recouvrement 30, par exemple au moyen d’une ou plusieurs agrafes. Ceci peut également être utile si la cale 32 du mode de réalisation de la ne présente pas de caractère adhésif.
De manière avantageuse, dans les deux modes de réalisation des figures 2 et 3, la plaque de recouvrement 30 est fixée à la barrière thermiquement isolante primaire 5. Pour ce faire, la plaque de recouvrement 30 est, par exemple, fixée à l’un des quatre panneaux isolants primaires 11 bordant le logement 18 au moyen d’une ou plusieurs agrafes.
En relation avec la , on décrit ci-dessous un autre mode de réalisation. Ce mode de réalisation diffère de ceux décrits ci-dessus en relation avec les figures 2 et 3 en ce que la barrière thermiquement isolante primaire 5 est dépourvue de lamage 28 bordant l’évidement 16. Ainsi, la plaque de recouvrement 33 ne repose pas contre les panneaux isolants primaires 11. La plaque de recouvrement 33 est alors logé dans l’évidement 16 et repose seulement contre la cale 31 qui est disposée en appui contre le bouchon isolant 25. Dans ce mode de réalisation, la cale 31 disposée entre le bouchon isolant 25 et la plaque de recouvrement 30 peut être rigide, comme décrit ci-dessus en relation la , ou réalisée dans un matériau souple comme décrit en relation avec la .
La représente une paroi de cuve selon un autre mode de réalisation. Ce mode de réalisation diffère de celui décrit ci-dessus en relation avec la en ce que chacun des panneaux isolants primaires 11 est positionné au droit de l’un des panneaux isolants secondaires 7, dans l’alignement de celui-ci selon la direction d’épaisseur de la paroi 1.
Ainsi, les dispositifs d’ancrage sont positionnés, de préférence, au niveau des quatre coins des panneaux isolants secondaires 7 et panneaux isolants primaires 11. Chaque empilement d’un panneau isolant secondaire 7 et d’un panneau isolant primaire 11 est donc ancré à la structure porteuse 2 au moyen de quatre dispositifs d’ancrage. En outre, chaque dispositif d’ancrage coopère avec les coins de quatre panneaux isolants secondaires 7 adjacents et avec les coins de quatre panneaux isolants primaires 11 adjacents.
En outre, dans ce mode de réalisation, la membrane d’étanchéité primaire 6 comporte une nappe continue de virures métalliques à bord relevés. Aussi, comme dans la membrane d’étanchéité secondaire 4 du mode de réalisation de la , les virures métalliques sont soudées par leurs bords relevés sur des supports de soudure parallèles qui sont fixés dans des rainures ménagées sur les plaques internes des panneaux isolants primaires 11.
En référence à la , une vue écorchée d’un navire méthanier 70 montre une cuve étanche et isolée 71 de forme générale prismatique montée dans la double coque 72 du navire. La paroi de la cuve 71 comporte une membrane primaire destinée à être en contact avec le GNL contenu dans la cuve, une membrane secondaire agencée entre la membrane primaire et la double coque 72 du navire, et deux barrières thermiquement isolantes agencées respectivement entre la membrane primaire et la membrane secondaire et entre la membrane secondaire et la double coque 72.
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.
La représente également un exemple de terminal maritime comportant un poste de chargement et de déchargement 75, une conduite sous-marine 76 et une installation à terre 77. Le poste de chargement et de déchargement 75 est une installation fixe off-shore comportant un bras mobile 74 et une tour 78 qui supporte le bras mobile 74. Le bras mobile 74 porte un faisceau de tuyaux flexibles isolés 79 pouvant se connecter aux canalisations de chargement/déchargement 73. Le bras mobile 74 orientable s'adapte à tous les gabarits de méthaniers. Une conduite de liaison non représentée s'étend à l'intérieur de la tour 78. Le poste de chargement et de déchargement 75 permet le chargement et le déchargement du méthanier 70 depuis ou vers l'installation à terre 77. Celle-ci comporte des cuves de stockage de gaz liquéfié 80 et des conduites de liaison 81 reliées par la conduite sous-marine 76 au poste de chargement ou de déchargement 75. La conduite sous-marine 76 permet le transfert du gaz liquéfié entre le poste de chargement ou de déchargement 75 et l'installation à terre 77 sur une grande distance, par exemple 5 km, ce qui permet de garder le navire méthanier 70 à grande distance de la côte pendant les opérations de chargement et de déchargement.
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.
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.
Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication.

Claims (24)

  1. Procédé de fabrication d’une barrière thermiquement isolante (5) pour une paroi (1) d’une cuve étanche et thermiquement isolante fixée à une structure porteuse (2), ledit procédé comportant les étapes suivantes :
    - ancrer une pluralité de panneaux isolants (11) directement ou indirectement à la structure porteuse (2) au moyen d’au moins un dispositif d’ancrage (12) , ladite pluralité de panneaux isolants (11) définissant une surface interne destinée à supporter une membrane d’étanchéité (6) et comportant un logement (18) débouchant au niveau de la surface interne et dans lequel est logé le dispositif d’ancrage (12) ,
    - fournir un bouchon isolant (25) destiné à assurer une continuité de l’isolation thermique au niveau dudit logement (18), ledit bouchon isolant (25) comportant une extrémité interne et une extrémité externe et présentant une dimension d1 entre l’extrémité interne et l’extrémité externe ;
    - fournir une plaque de recouvrement (30) présentant une épaisseur e1 ;
    - insérer le bouchon isolant (25) à l’intérieur du logement (18) et le pousser en direction de la structure porteuse (2) jusqu’à ce que l’extrémité externe du bouchon isolant (25) vienne en appui en direction de la structure porteuse (2) contre une surface d’appui qui est distante de la surface interne de la pluralité de panneaux isolants (11) d’une distance d2 supérieure à d1 +e1 ;
    - positionner une cale (31, 32) dans le logement (18) contre l’extrémité interne du bouchon isolant (25), la cale (31, 32) présentant une épaisseur e2 déterminée en fonction de ∆ = d2 - d1 - e1 ; et
    - positionner la plaque de recouvrement (30, 33) dans une position de recouvrement dans laquelle ladite plaque de recouvrement (30) recouvre l’évidement (16) et présente une face interne affleurant la surface interne de la pluralité de panneaux isolants (11).
  2. Procédé de fabrication selon la revendication 1, dans lequel l’épaisseur e2 de la cale (31, 32) est comprise entre ∆ - 1 mm et ∆ + 1 mm.
  3. Procédé de fabrication selon la revendication 1 ou 2, dans lequel ladite pluralité de panneaux isolants (11) comporte en outre un lamage (28) présentant un fond (29) bordant ledit logement (18) et dans lequel la plaque de recouvrement (30) est positionnée dans le lamage (28) en appui contre le fond (29) du lamage (28) et/ou contre la cale.
  4. Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la cale (31) est rigide.
  5. Procédé de fabrication selon la revendication 4, dans lequel la cale (31) est choisie parmi plusieurs cales présentant des épaisseurs différentes de manière à ce que l’épaisseur e2 de la cale (31) choisie soit égale à ∆ ou la plus proche de ∆.
  6. Procédé de fabrication selon la revendication 4 ou 5, dans lequel la cale présente une épaisseur d2 comprise entre 3 et 15 mm et de préférence comprise entre 3 et 9 mm.
  7. Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications 4 à 6, dans lequel la cale (31) est réalisée dans un matériau choisi parmi le bois contreplaqué, les matériaux plastiques, les matériaux composites et les matériaux métalliques.
  8. Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la cale (32) est réalisée dans un matériau choisi parmi les mastics et les colles polymères.
  9. Procédé de fabrication selon la revendication 8, dans lequel le matériau de la cale (32) comporte un matériau adhésif et dans lequel, lors du positionnement de la plaque de recouvrement (30), on pousse la plaque de recouvrement (30) contre la cale (32) de manière à ce que la plaque de recouvrement (30) adhère au bouchon isolant (25) au moyen du matériau adhésif.
  10. Procédé de fabrication selon la revendication 8 ou 9, dans lequel la cale (32) est réalisée en colle époxy.
  11. Procédé de fabrication selon l’une des revendications 1 à 10, dans lequel le bouchon isolant (25) comporte une couche de mousse polymère isolante (23) qui est de préférence réalisée dans un matériau choisi parmi le mousse de polyuréthane, le polystyrène et la mousse de Polychlorure de vinyle (PVC) et qui présente une densité comprise entre 100 et 260 kg/m3.
  12. Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel le dispositif d’ancrage (12) logé à l’intérieur dudit logement (18)comporte un goujon(20) fixé directement ou indirectement à la structure porteuse (2), dans lequel lors de l’ancrage de la pluralité de panneaux isolants (11) l’on monte sur le goujon (20) un organe de retenue (21) de manière à ce qu’il coopère avec une zone d’appui (17) d’au moins l’un des panneaux isolants (11) de sorte à retenir ledit panneau isolant vers la structure porteuse (2) et dans lequel l’organe de retenue (21) forme la surface d’appui contre laquelle l’extrémité externe du bouchon isolant (25) est poussée.
  13. Barrière thermiquement isolante (5) pour une paroi (1) d’une cuve étanche et thermiquement isolante fixée à une structure porteuse (2), ladite barrière thermiquement isolante (5) comportant :
    - une pluralité de panneaux isolants (11) ancrés directement ou indirectement à la structure porteuse (2) au moyen d’au moins un dispositif d’ancrage (12), ladite pluralité de panneaux isolants (11) définissant une surface interne destinée à supporter une membrane d’étanchéité (6) et comportant un logement (18)débouchant au niveau de la surface interne et dans lequel est logé le dispositif d’ancrage (12),
    - un bouchon isolant (25) destiné à assurer une continuité de l’isolation thermique au niveau dudit logement (18), ledit bouchon isolant (25) comportant une extrémité interne et une extrémité externe et présentant une dimension d1 entre l’extrémité interne et l’extrémité externe, l’extrémité externe du bouchon isolant (25) étant en appui en direction de la structure porteuse (2) contre une surface d’appui qui est distante de la surface interne de la pluralité de panneaux isolants (11) d’une distance d2 ;
    - une cale (31, 32) positionnée contre l’extrémité interne du bouchon isolant (25), la cale (31, 32) présentant une épaisseur e2 ; et
    - une plaque de recouvrement (30) disposée dans une position de recouvrement dans laquelle ladite plaque de recouvrement (30) recouvre l’évidement (16) et présente une face interne affleurant la surface interne de la pluralité de panneaux isolants (11).
  14. Barrière thermiquement isolante (5) selon la revendication 13, dans laquelle l’épaisseur e2 de la cale (31, 32) est comprise entre ∆ - 1 mm et ∆ + 1 mm avec ∆ = d2 - d1 - e1..
  15. Barrière thermiquement isolante (5) selon la revendication 13 ou 14, dans laquelle ladite pluralité de panneaux isolants (11) comporte en outre un lamage (28) présentant un fond (29) bordant ledit logement (18)et dans laquelle la plaque de recouvrement (30) est positionnée dans le lamage (28) et est en appui contre le fond (29) du lamage (28) et/ou contre la cale (31).
  16. Barrière thermiquement isolante (5) selon l’une quelconque des revendication 13 à 15, dans laquelle la cale (31) est rigide et réalisée dans un matériau choisi parmi le bois contreplaqué, les matériaux plastiques, les matériaux composites et les matériaux métalliques.
  17. Barrière thermiquement isolante (5) selon l’une quelconque des revendication 13 à 15, dans laquelle la cale (32) est réalisée dans un matériau souple choisi parmi les mastics et les colles polymères, de préférence la colle époxy.
  18. Barrière thermiquement isolante (5) selon la revendication 17, dans laquelle le matériau de la cale (32) comporte un matériau adhésif et dans laquelle la plaque de recouvrement (30) adhère au bouchon isolant (25) au moyen du matériau adhésif.
  19. Barrière thermiquement isolante (5) selon l’une quelconque des revendications 13 à 18, dans laquelle le bouchon isolant (25) comporte une couche de mousse polymère isolante (23) qui est de préférence réalisée dans un matériau choisi parmi le mousse de polyuréthane, le polystyrène et la mousse de Polychlorure de vinyle (PVC) et qui présente une densité comprise entre 100 et 260 kg/m3.
  20. Barrière thermiquement isolante (5) selon l’une quelconque des revendications 13 à 19, dans laquelle le dispositif d’ancrage (12) logé à l’intérieur dudit logement (18)comporte un goujon (20) fixé directement ou indirectement à la structure porteuse (2), un organe de retenue (21) monté sur le goujon(20) et coopérant avec une zone d’appui d’au moins l’un des panneaux isolants (11) de sorte à retenir ledit panneau isolant vers la structure porteuse (2) et dans laquelle l’organe de retenue (21) forme la surface d’appui contre laquelle l’extrémité externe du bouchon isolant (25) est en appui.
  21. Cuve étanche et thermiquement isolante comportant une barrière thermiquement isolante (5) selon l’une quelconque des revendications 13 à 20 et une membrane d’étanchéité (6) reposant contre ladite barrière thermiquement isolante (5).
  22. Navire (70) pour le transport d’un fluide, le navire comportant une double coque (72) et une cuve (71) selon la revendication 21.
  23. Système de transfert pour un fluide, le système comportant un navire (70) selon la revendication 22, des canalisations isolées (73, 79, 76, 81) agencées de manière à relier la cuve (71) installée dans la coque du navire à une installation de stockage flottante ou terrestre (77) et une pompe pour entrainer un fluide à travers les canalisations isolées depuis ou vers l’installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.
  24. Procédé de chargement ou déchargement d’un navire (70) selon la revendication 22, dans lequel on achemine un fluide à travers des canalisations isolées (73, 79, 76, 81) depuis ou vers une installation de stockage flottante ou terrestre (77) vers ou depuis la cuve du navire (71).
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