FR3131361A1 - Cuve comprenant une membrane étanche présentant des traversées - Google Patents

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Edouard DUCLOY
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Gaztransport et Technigaz SA
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Abstract

Titre de l’invention : Cuve comprenant une membrane étanche présentant des traversées L’invention vise une cuve de transport et/ou de stockage d'un gaz liquéfié comprenant au moins une paroi de fond, une paroi de plafond et des parois latérales reliant la paroi de fond à la paroi de plafond, au moins la paroi de plafond comprenant au moins une membrane étanche 10 qui comporte au moins une série de premières ondes 16 sécantes d’une série de deuxièmes ondes 18, la paroi de plafond comprenant au moins une première traversée 24, une deuxième traversée 26 et une troisième traversée 28, la première traversée 24 et la deuxième traversée 26 étant alignées sur une première droite 42 tandis que cette première traversée 24 et la troisième traversée 28 sont alignées sur une deuxième droite 44 sécante de la première droite 42, la membrane étanche 10 comprenant au moins une première onde 16 ininterrompue entre la première traversée 24 et la deuxième traversée 26, ainsi qu'au moins deux deuxièmes ondes 18 ininterrompues entre la première traversée 24 et la troisième traversée 28. Figure 2

Description

Cuve comprenant une membrane étanche présentant des traversées
L’invention se rapporte au domaine des cuves étanches et thermiquement isolantes pour le stockage et/ou le transport de liquide à basse température, telles que des cuves pour le transport de Gaz de Pétrole Liquéfié (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 et 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 contenir un tel fluide servant de carburant pour une installation à bord, comme la propulsion de l’ouvrage flottant.
Habituellement, les cuves utilisées pour le stockage et/ou le transport de gaz liquide, comprennent des parois composées d’au moins un massif isolant et d’une membrane d’étanchéité destinée à être au contact avec le liquide retenu dans la cuve. Au moins l’une de ces parois peut être munie de traversée destinée à permettre, par exemple, le chargement et/ou le déchargement d’une cargaison liquide. Selon un exemple de réalisation connu, la membrane d’étanchéité peut comprendre une pluralité d’ondes qui permettent à la cuve de résister aux contraintes thermiques imposées par le stockage de la cargaison liquide, mais également aux contraintes mécaniques imposées par le transport par navire de la cargaison liquide, notamment celles résultant de la déformation de la coque du navire.
La traversée délimite une ouverture dans la membrane et cette ouverture autorise le passage par exemple d’un composant destiné à s’étendre à l’intérieur de la cuve. Une plaque de fermeture disposée en périphérie de la traversée permet de relier la membrane à ladite traversée et d’assurer l’étanchéité entre ces dernières.
Un premier inconvénient de ces cuves réside dans l’aménagement de la membrane en périphérie de la traversée. En effet, l’ouverture ménagée dans la membrane coupe les ondes de cette dernière et la plaque de fermeture habituellement utilisée a pour effet de diminuer les propriétés élastiques de la paroi de cuve autour de la traversée.
Par ailleurs, l’art antérieur utilise ce type de plaque de fermeture au niveau d’une paroi de fond de la cuve, mais ces plaques ne sont pas adaptées pour être installées sur une autre paroi que la paroi de fond.
Un but de la présente invention est donc de pallier ces inconvénients en concevant une paroi de plafond d’une cuve qui présente des traversées disposées en trois points non alignés, un nombre d’ondes minimum étant prévu entre ces traversées.
L’invention a pour objet une cuve de transport et/ou de stockage d'un gaz liquéfié comprenant au moins une paroi de fond, une paroi de plafond et des parois latérales reliant la paroi de fond à la paroi de plafond, au moins la paroi de plafond comprenant au moins une membrane étanche qui comporte au moins une série de premières ondes sécantes d’une série de deuxièmes ondes, la paroi de plafond comprenant au moins une première traversée, une deuxième traversée et une troisième traversée, la première traversée et la deuxième traversée étant alignées sur une première droite tandis que cette première traversée et la troisième traversée sont alignées sur une deuxième droite sécante de la première droite, la membrane étanche comprenant au moins une première onde ininterrompue entre la première traversée et la deuxième traversée, ainsi qu’au moins deux deuxièmes ondes ininterrompues entre la première traversée et la troisième traversée.
Un tel montage permet de passer au travers de la paroi de plafond au moyen de traversées distinctes, en réduisant au maximum l’impact sur la rigidité mécanique qui découle de ces traversées distinctes. La règle de conception visée ici garantit une souplesse de la membrane étanche entre chaque traversée qui contribue à limiter le risque de rupture de la membrane étanche, en raison de sa trop grande rigidité.
La paroi de plafond comprend par exemple au moins un massif isolant qui assure l’isolation thermique de la cuve nécessaire pour le transport d’un gaz liquéfié et peut notamment comprendre au moins une couche d’isolation formée de panneaux isolants assemblés les uns à côté des autres. La membrane est étanche au gaz liquéfié et comprend les séries de premières ondes et les séries de deuxièmes ondes reparties sur sa surface, lui permettant de mieux résister aux contraintes mécaniques et thermiques générées sur la cuve, notamment la rétractation thermique lors de la mise au froid de la cuve. Les ondes sur la membrane étanche lui permettent alors de se déformer de manière à absorber les déplacements qui résultent de ces contraintes. Ceci est particulièrement avantageux car ces déformations mécaniques sont plus importantes pour une paroi de plafond que pour une paroi de fond, ajoutant d’autant plus d’intérêt à l’invention.
La traversée dans la paroi de plafond est matérialisée notamment par un cylindre placé transversalement à la paroi de plafond et dont une première extrémité libre s’étend dans le volume intérieur de la cuve et une deuxième extrémité libre s’étend dans l’environnement extérieur à la cuve. Ce cylindre autorise le passage d’au moins un tube au travers de la paroi de plafond, ce tube pouvant être par exemple un tube de chargement et/ou de déchargement de la cargaison liquide, ou un tube pour le passage du gaz émanant du gaz naturel liquéfié contenu dans la cuve ou encore un mât d’une tour de chargement / déchargement. De manière alternative, le cylindre peut permettre le passage d’hommes ou de matériels, nécessaires pour la gestion de la cargaison liquide contenue dans la cuve, ou de la cuve en tant que telle.
L’ouverture de la membrane étanche est un orifice réalisé dans la paroi de plafond et emprunté par le cylindre formant la traversée. Un bord délimitant l’ouverture de la membrane étanche peut être ajusté autour de la traversée, c’est-à-dire que ce bord est ménagé au plus près de la traversée. Dit autrement, l’ouverture est ménagée de telle sorte qu’un écartement minimum soit constaté entre le bord délimitant l’ouverture et la traversée de la membrane étanche. On comprend alors que la traversée et la membrane étanche présentent des surfaces complémentaires leur permettant d’être au plus près l’une de l’autre, que celles-ci soient directement reliées l’une à l’autre ou par l’intermédiaire d’une collerette directement interposée entre ces deux composants.
Selon une précision de l’invention, au moins une première onde s’étend majoritairement de manière perpendiculaire à la deuxième onde.
De manière avantageuse, la première droite passe par un centre de la première traversée et un centre de la deuxième traversée, tandis que la deuxième droite passe par le centre de la première traversée et par un centre de la troisième traversée. La première droite est avantageusement perpendiculaire à la deuxième droite.
Selon une caractéristique, la membrane étanche comprend au moins deux premières ondes ininterrompues entre la première traversée et la deuxième traversée, ainsi qu'au moins trois deuxièmes ondes ininterrompues entre la première traversée et la troisième traversée.
Selon une caractéristique, la cuve selon l’invention peut comprendre une tour de chargement / déchargement comportant au moins un mât qui traverse la paroi de plafond en passant par au moins une des traversées. La tour de chargement / déchargement peut également comprendre au moins un tube de chargement ou de déchargement du gaz liquéfié qui traverse la paroi de plafond en empruntant la traversée, le tube comprenant au moins une extrémité positionnée de sorte à être en contact du gaz liquéfié à l’état liquide présent dans la cuve.
Selon une caractéristique, une distance séparant les premières ondes situées entre la première traversée et la deuxième traversée et mesurée perpendiculairement à au moins une de ces premières ondes est comprise entre 300 et 500mm.
Selon une autre caractéristique, une distance séparant les deuxièmes ondes situées entre la première traversée et la troisième traversée et mesurée perpendiculairement à au moins une d’entre elle est comprise entre 300 et 500mm.
Selon encore une autre caractéristique, une première onde et une deuxième onde sécantes au niveau d’une traversée sont reliées l’une à l’autre par au moins par une onde de dévoiement, éventuellement par l’intermédiaire d’un ou plusieurs capuchons.
L’onde de dévoiement permet alors de raccorder une première onde à une des deuxièmes ondes dont les directions d’extension coupent la traversée. Dit autrement, les ondes de la membrane étanche dont la direction majoritaire d’allongement coupe la traversée de la paroi de plafond sont reliées deux à deux par une onde de dévoiement, cette dernière s’étendant le long d’une direction sécante à la direction de la première onde et à la direction de la deuxième onde. De préférence, l’onde de dévoiement s’étend dans une direction majoritairement rectiligne entre la première onde et la deuxième onde qu’elle joint.
On tire avantage de cette disposition en ce qu’elle permet de conserver une élasticité de la membrane étanche bien que celle-ci soit empruntée par une traversée, en dévoyant les ondes et en les raccordant les unes aux autres pour maintenir une continuité d’étirement ou de contraction de la membrane étanche au voisinage de la traversée. On optimise ainsi la résistance de la membrane étanche aux contraintes évoquées ci-dessus et on augmente par conséquent la durée de vie de la cuve.
L’onde de dévoiement fait partie d’une plaque complémentaire, autrement appelée cloison de fermeture, qui est installée autour de la traversée, après ou avant positionnement des plaques de base constitutives de la membrane étanche. La membrane étanche peut ainsi comprendre quatre plaques complémentaires disposées autour de la traversée, raccordées par soudure aux plaques de base de la membrane étanche.
Selon une caractéristique de l’invention, l’onde de dévoiement de la cloison de fermeture est reliée à la plaque de base de la membrane étanche à une extrémité libre de la première onde et à une extrémité libre de la deuxième onde qu’elle joint par au moins une soudure.
Selon une caractéristique, un maximum de quatre ondes de dévoiement sont réparties autour de la traversée quand celle-ci présente un diamètre inférieur à 610mm et de préférence compris entre 160 et 610mm.
De manière complémentaire, un maximum de huit ondes de dévoiement sont réparties autour de la traversée quand celle-ci présente un diamètre supérieur à 610mm et de préférence compris entre 611 et 1100mm.
Dans une telle situation, les huit ondes de dévoiement forment quatre couples de deux ondes de dévoiement, chaque onde de dévoiement d’un même couple s’étendant selon des directions d’extension parallèles et distinctes. Les plaques complémentaires qui portent chacune un couple d’ondes de dévoiement sont identiques, ou sensiblement identique dans leur conformation.
On notera qu’une distance mesurée entre le cylindre formant la traversée et la direction d’extension de l’onde de dévoiement la plus éloignée radialement de cette traversée est au maximum de 320mm.
Selon une caractéristique, une direction d’extension de l’onde de dévoiement et une direction d’extension de la première onde forment un premier angle complémentaire d’un second angle formé entre la direction d’extension de l’onde de dévoiement et une direction d’extension de la deuxième onde. Le premier angle et le second angle peuvent être égal à 45°. De manière alternative, Le premier angle peut être égal à 60° tandis que le second angle peut être égal à 30°.
Selon un exemple de réalisation de la cuve, la paroi de plafond comprend une portion principale et un couvercle qui ferme une ouverture réalisée dans la portion principale, le couvercle comprenant au moins une portion de la membrane étanche qui comporte la série de premières ondes sécantes de la série de deuxièmes ondes, le couvercle comprenant les traversées, la première traversée et la deuxième traversée étant alignées sur la première droite, la première traversée et la troisième traversée étant alignées sur la deuxième droite sécante de première droite, la portion de membrane étanche du couvercle comprenant au moins la première onde ininterrompue entre la première traversée et la deuxième traversée, ainsi qu'au moins les deux deuxièmes ondes ininterrompues entre la première traversée et la troisième traversée.
Selon un premier aspect de cet exemple, le couvercle et la portion principale de la paroi de plafond sont coplanaires. Le couvercle est ainsi au moins en partie disposé dans une épaisseur de la portion principale.
Selon une alternative, la paroi de plafond comprend un surbau ménagé autour de l’ouverture et qui fait saillie de la portion principale de la paroi de plafond, le couvercle étant disposé à une extrémité libre du surbau.
Selon une caractéristique de l’invention, au moins une collerette est rapportée sur la membrane étanche, la collerette étant en contact direct de la membrane étanche, notamment d’une ou plusieurs cloisons de fermeture, et de l’une des traversées.
On comprend qu’un exemple de la collerette est un anneau dont la section en coupe suivant une direction radiale et une direction axiale de la traversée est une section en forme de « L ». Une telle conformation permet à la collerette d’être au contact à la fois avec au moins une cloison de fermeture de la membrane étanche et avec la traversée suivant sa direction axiale, assurant alors l’étanchéité entres ces deux composants de la membrane étanche. La collerette peut alors être solidarisée à la membrane étanche et à la traversée au moyen d’une soudure, ou de tout autre moyen assurant l’étanchéité requise pour une cuve de transport et/ou de stockage d’un gaz liquéfié.
La collerette est rapportée en ce sens qu’il s’agit d’une pièce distincte de la membrane étanche et de la traversée, cette collerette étant installée et soudée après positionnement de la traversée au travers de la paroi de plafond. La collerette peut être formée d’une pièce unique ou de manière alternative, d’un assemblage de plusieurs pièces solidarisées les unes avec les autres, par exemple par soudage de telle sorte qu’elles forment ladite collerette.
Selon une autre caractéristique, la membrane étanche, notamment au moins une cloison de fermeture disposée immédiatement autour de la traversée, comprend un bord plié qui vient au contact direct d’au moins une des traversées, notamment du cylindre qui forme cette traversée.
On comprend que le bord plié permet de solidariser la membrane étanche directement à la traversée et que celui-ci assure alors l’étanchéité entre ces composants. Un bord plié est une tranche de la cloison de fermeture qui borde la traversée, un tel bord s’étendant dans une direction sensiblement perpendiculaire à un plan principal d’extension de la membrane étanche, le bord plié étant notamment dirigé vers l’intérieur de la cuve.
La membrane étanche est ainsi composée d’une pluralité de plaques, autrement appelées plaques de base sur lesquelles sont ménagées les premières ondes et les deuxièmes ondes.
L’invention vise également un navire de transport et/ou de stockage de gaz liquéfié comprenant au moins une cuve selon l’une quelconque des caractéristiques précédentes, le navire comprenant une double coque dont une des coques forme une structure porteuse de la cuve.
L’invention porte aussi sur un système de transfert de gaz liquéfié comprenant un navire tel que décrit ci-dessus, des canalisations agencées de manière à relier la cuve installée dans la coque du navire à une installation de stockage et/ou de traitement flottante ou terrestre et au moins une pompe pour entraîner un flux de gaz liquéfié à travers les canalisations entre l’installation de stockage et/ou de traitement et la cuve du navire.
L’invention couvre également un procédé de chargement et/ou de déchargement d’un navire selon les caractéristiques précédentes, au cours duquel on fait circuler le gaz liquéfié dans les canalisations entre l’installation de stockage et/ou de traitement flottante ou terrestre et la cuve du navire.
D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :
est une vue générale d’un navire de stockage et/ou de transport d’un gaz liquéfié comprenant au moins une cuve selon l’invention ;
est une vue réalisée depuis l’intérieur de la cuve et représente une partie de la paroi de plafond de ladite cuve ;
est un premier agrandissement de la ;
est un deuxième agrandissement de la .
Les caractéristiques, variantes et les différentes formes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes aux autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolée des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieure.
Sur la et sur la est illustré un repère où une direction verticale V s’étend perpendiculairement à une direction longitudinale L et à une la direction transversale T, la direction longitudinale L correspondant à une direction d’avancement d’un navire.
Sur la est représenté le navire 1, par exemple un méthanier, qui comporte une double coque 100 dans laquelle sont disposées par exemple quatre cuves 2 pour le stockage d’un gaz liquéfié, notamment du Gaz Naturel Liquéfié (ci-après GNL). De manière plus précise, la double coque 100 forme au moins en partie une structure porteuse d’au moins une des cuves 2, ici des quatre cuves 2.
Au moins une canalisation 102 est agencée sur le navire 1, de telle sorte qu’elle relie une des cuves 2 installée dans la coque 100 du navire 1 à une installation de stockage et/ou de traitement flottante ou terrestre (non représentée), ainsi qu’une pompe pour entraîner un flux de gaz naturel liquéfié à travers la canalisation 102 entre la cuve 2 et l’installation de stockage et/ou de traitement.
Les cuves 2 sont séparées les unes des autres par des doubles cloisons transversales 4, autrement appelées « cofferdam ». Chacune des cuves 2 est formée d’une paroi de fond 20, d’une paroi de plafond 6 et d’une pluralité de parois latérales 21. La paroi de fond 20, les parois latérales 21 et la paroi de plafond 6 comprennent entre autres un massif isolant 8, formant en partie une isolation thermique de la paroi en question, et une membrane étanche 10 composée d’une pluralité de plaques de base 12, visibles à la .
La paroi de plafond 6 comprend une portion principale 70 et un couvercle 72 qui ferme une ouverture réalisée dans la portion principale 70, le couvercle 72 comprenant au moins une portion de la membrane étanche qui comporte une série de premières ondes sécantes d’une série de deuxièmes ondes. Un tel couvercle comprend plusieurs traversées dont la disposition sera expliquée en détails à la . Selon un exemple de réalisation d’une telle cuve 2, le couvercle 72 et la portion principale 70 de la paroi de plafond 6 sont coplanaires. Le couvercle 72 est ainsi au moins en partie, et avantageusement en totalité, disposé dans une épaisseur de la portion principale 70.
Selon une alternative à ce concept également illustrée sur la , la paroi de plafond 6 peut comprendre un surbau 74 ménagé autour de l’ouverture et qui fait saillie de la portion principale 70 de la paroi de plafond 6, en s’étendant dans l’environnement extérieur de la cuve, c’est-à-dire hors de son volume interne. Selon ce concept, le couvercle 72 muni de la membrane étanche telle que décrite dans le présent document est disposé à une extrémité libre du surbau 74, de manière à fermer ce dernier.
Une plaque de base 12 est réalisée en un matériau anti-corrosion, notamment de l’inox, d’épaisseur par exemple comprise entre 0.5 mm et 1.5 mm, avantageusement 1.2 mm, mesurée dans la direction verticale V de la plaque de base 12, visible sur la . La plaque de base 12 est une plaque ondulée en ce sens qu’elle comporte des portions planes et des séries d’ondes qui entourent ces portions planes.
La membrane étanche 10 de la paroi de plafond 6, notamment de son couvercle, comprend une pluralité de plaques de base 12. Chaque plaque de base 12 peut être d’une longueur comprise de 1020 mm à 3060 mm mesurée dans la direction longitudinale L de la plaque de base 12. La plaque de base 12 peut être d’une largeur comprise entre 680 mm et 1030 mm, mesurée dans une direction transversale T, perpendiculaire à la direction Longitudinale L, de la plaque de base 12.
Les plaques de base 12 illustrées à la sont constitutives de la membrane étanche 10 de la paroi de plafond 6 de la cuve 2, et plus particulièrement de son couvercle 72. Une plaque de base 12 comprend une série de premières ondes 16 parallèles entres elles et s’étendant suivant une première direction 46 parallèle à la direction longitudinale L de la plaque de base 12. La plaque de base 12 comporte également une série de deuxièmes ondes 18 parallèles entres elles et s’étendant suivant une deuxième direction 48 parallèle la direction transversale T de la plaque de base 12.
On entend par « onde » une déformation de la surface de la plaque de base 12 dans la direction verticale V de la plaque de base 12, qui confère à la membrane une souplesse lui permettant d’absorber des contraintes thermiques et mécaniques. Les ondes vues en coupe transversale présentent alors une forme convexe avec un sommet 23 et font ainsi saillies vers l’intérieur de la cuve 2.
La ou les première ondes 16 et les deuxièmes ondes 18 présentent une hauteur différente, mesurée entre une base de l’onde et le sommet de celle-ci. De préférence, la ou les première ondes 16 possède une hauteur inférieure aux deuxièmes ondes 18. La hauteur de la ou les premières ondes 16 peut être comprise entre 30 et 40mm. La hauteur des deuxièmes ondes 18 peut être comprise entre 45 et 65mm. Dans l’exemple représenté, la hauteur de la ou les premières ondes 16 est 36mm et la hauteur des deuxièmes ondes 18 est 54,5mm.
La série de premières ondes 16 et la série de deuxièmes ondes 18 s’étendent majoritairement le long de directions 46, 48 qui sont perpendiculaires entres elles et forment à leur croisement des nœuds 22. Une première onde 16 est ainsi sécante d’une deuxième onde 18, par exemple de manière perpendiculaire.
On comprend de ce qui précède que la membrane étanche 10, composée d’une pluralité de plaques de base 12, comprend une pluralité de séries de premières ondes 16 et une pluralité de séries de deuxièmes ondes 18. Une telle configuration de la membrane étanche 10 lui procure une plus grande adaptation aux contraintes générées sur la paroi de plafond de la cuve, notamment à la rétractation thermique lors de la mise à froid de la cuve, aux déformations de la coque du navire, notamment en raison de la houle. Les ondes sur les plaques de base 12 permettent à la paroi de plafond de se déformer pour pallier ces contraintes.
La montre des limites 58 symbolisées par un trait continu. Ces limites 58 illustrent le chevauchement entre une arête d’une plaque de base 12 avec une arête d’une plaque de base 12 adjacente. En pratique et à titre d’exemple, ces limites 58 montre les dimensions d’une plaque de base 12, cette dernière comprenant par exemple six premières ondes 16 et trois deuxièmes ondes 18.
Afin de charger ou décharger les cuves 2 en gaz liquéfié, la paroi de plafond de la cuve 2 comprend une pluralité de traversées, parmi lesquelles on trouve au moins une première traversée 24, une deuxième traversée 26 et une troisième traversée 28.
Selon l’exemple illustré sur la , la paroi de plafond peut également comprendre une quatrième traversée 30, une cinquième traversée 32, une sixième traversée 34, une septième traversée 36, une huitième traversée 38 et une neuvième traversée 40.
Toutes ces traversées sont formées par un cylindre circulaire 78, c’est-à-dire une portion de tube, qui traverse de part en part de la paroi de plafond 6, de sorte qu’une première extrémité de ce cylindre 78 s’étend dans le volume interne de la cuve et qu’une seconde extrémité de ce cylindre s’étend en dehors du volume interne de la cuve, notamment dans son environnement extérieur.
Tel qu’illustré sur cette , la première traversée 24 et la deuxième traversée 26 sont alignées sur une première droite 42, cette dernière passant par un centre de ces deux traversées. De manière comparable, la première traversée 24 et la troisième traversée 28 sont alignées sur une deuxième droite 44, cette dernière passant par un centre de ces deux traversées.
La première droite 42 et la deuxième droite 44 sont sécantes au centre de la première traversée 24. De manière plus précise et selon l’exemple illustré ici, la première droite 42 et la deuxième droite 44 sont orthogonales.
La première traversée 24 et la deuxième traversée 26 présentent un diamètre compris entre 611 et 1100mm. Selon l’exemple illustré à la , le diamètre de la première traversée 24 est égal à 830mm tandis que le diamètre de la deuxième traversée 26 est égal à 1100mm.
Entre chacune de ces traversées, la membrane étanche de la paroi de plafond comprend la pluralité d’ondes référencées 16, 18. Ces ondes s’étendent de manière rectiligne et son rassemblées par série : une série de premières ondes 16 et une série de deuxièmes ondes 18.
Les premières ondes 16 s’étendent de manière parallèle à la première direction 46 tandis que les deuxièmes ondes s’étendent parallèlement à la deuxième direction 48, première direction 46 et deuxième direction 48 étant sécantes et avantageusement perpendiculaires.
Selon l’invention, la membrane étanche 10 comprend au moins une première onde 16 qui s’étend de manière ininterrompue entre la première traversée 24 et la deuxième traversée 26. Sur l’exemple illustré à la , la membrane étanche 10 comprend deux premières ondes 16 qui s’étendent de manière ininterrompue entre la première traversée 24 et la deuxième traversée 26, mais l’avantage procuré par l’invention est obtenu dès la présence d’une unique première onde 16.
La membrane étanche 10 comprend au moins deux deuxièmes ondes 18 qui s’étendent de manière ininterrompue entre la première traversée 24 et la troisième traversée 28. Sur l’exemple illustré à la , la membrane étanche 10 comprend trois deuxièmes ondes 18 qui s’étendent de manière ininterrompue entre la première traversée 24 et la troisième traversée 28, mais l’avantage procuré par l’invention est obtenu dès la présence de deux deuxièmes ondes 18.
Les mouvements longitudinaux du navire peuvent être plus importants que les mouvements latéraux, c’est pourquoi l’invention prévoit un nombre plus important d’ondes ininterrompues qui s’étendent transversalement que longitudinalement.
Le caractère ininterrompu d’une onde située entre deux traversées est considéré ainsi dès qu’elle est rectiligne au moins entre ces traversées.
Entre ces traversées, la distance qui sépare les deux premières ondes 16 ininterrompues ou deux deuxièmes ondes ininterrompues de ces trois ondes ininterrompues 18 est comprise entre 300 et 500mm. Selon l’exemple illustré ici, cette distance est égale à 340mm.
La quatrième traversée 30 est disposée à l’intersection d’une troisième droite 50 avec une quatrième droite 52 perpendiculaire à la troisième droite 50, cette troisième droite 50 étant parallèle à la première droite 42, tandis que la quatrième droite 52 est parallèle à la deuxième droite 44. Les première, deuxième, troisième et quatrième traversées sont ainsi disposées aux quatre coins d’un carré. La membrane étanche comprend trois deuxièmes ondes 18 ininterrompues qui s’étendent entre la deuxième traversée 26 et la quatrième traversée 30. Par ailleurs, la membrane étanche comprend quatre premières ondes 16 ininterrompues qui s’étendent entre la troisième traversée 28 et la quatrième traversée 30.
La cinquième traversée 32 est disposée à l’intersection de la quatrième droite 52 avec une cinquième droite 54 qui est perpendiculaire à cette quatrième droite 52, cette cinquième droite 54 étant parallèle à la première droite 42. La membrane étanche comprend trois deuxièmes ondes 18 ininterrompues qui s’étendent entre la deuxième traversée 26 et la cinquième traversée 32.
La sixième traversée 34 est disposée à l’intersection de la deuxième droite 44 avec la cinquième droite 54 qui est perpendiculaire à cette deuxième droite 44. Les première, deuxième, cinquième et sixième traversées sont ainsi disposées aux quatre coins d’un carré. La membrane étanche comprend quatre premières ondes 16 ininterrompues qui s’étendent entre la cinquième traversée 32 et la sixième traversée 34. Par ailleurs, la membrane étanche 10 comprend trois deuxièmes ondes 18 ininterrompues qui s’étendent entre la sixième traversée 34 et la première traversée 24.
La membrane étanche de la paroi de plafond est percée de la huitième traversée 38. Cette dernière est disposée à l’intersection de la première droite 42 avec une sixième droite 56 qui est perpendiculaire à cette première droite 42, cette sixième droite 56 étant parallèle à la deuxième droite 44. La membrane étanche comprend deux premières ondes 16 ininterrompues qui s’étendent entre la première traversée 24 et la huitième traversée 38. Cette huitième traversée 38 présente un diamètre compris entre 611mm et 1100mm, par exemple égal à 830mm.
La septième traversée 36 est disposée à l’intersection de la cinquième droite 54 avec la sixième droite 56 perpendiculaire à cette cinquième droite 54. Les première, sixième, septième et huitième traversées sont ainsi disposées aux quatre coins d’un carré. La membrane étanche comprend trois deuxièmes ondes 18 ininterrompues qui s’étendent entre la septième traversée 36 et la huitième traversée 38. Par ailleurs, la membrane étanche comprend quatre premières ondes 16 ininterrompues qui s’étendent entre la sixième traversée 34 et la septième traversée 36.
La neuvième traversée 40 est disposée à l’intersection de la troisième droite 50 avec la sixième droite 56 qui est perpendiculaire à cette troisième droite 50. Les première, troisième, neuvième et huitième traversées sont ainsi disposées aux quatre coins d’un carré. La membrane étanche comprend quatre ondes premières 16 ininterrompues qui s’étendent entre la troisième traversée 28 et la neuvième traversée 40. Par ailleurs, la membrane étanche comprend trois deuxièmes ondes 18 ininterrompues qui s’étendent entre la huitième traversée 38 et la neuvième traversée 40.
La membrane étanche décrite ci-dessus est adaptée pour laisser passer une tour de chargement / déchargement qui comporte au moins un mât qui traverse la paroi de plafond 6 en passant par au moins une des traversées référencées 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38 ou 40 et qui s’étend dans le volume de la cuve jusqu’à la paroi de fond. Cette tour de chargement / déchargement est par exemple un tripode constitué de trois mâts, un premier mât arrière passant par exemple par la cinquième traversée 32, un second mât arrière passant par la septième traversée 36 et un mât avant passant par la troisième traversée 28. L’un quelconque de ces mâts peut être la canalisation 102 décrite en rapport avec la .
Tel que visible sur les figures 2 à 4, il existe des premières ondes 16 et des deuxièmes onde 18 dont le tracé est sécant d’une traversée. Dans un tel cas, l’onde est interrompue au droit de la traversée. Selon un aspect intéressant de l’invention, une première onde 16 et une deuxième onde 18 sécantes au niveau d’une même traversée sont reliées l’une à l’autre par au moins une onde de dévoiement 60. Une telle onde de dévoiement 60 est rectiligne et sécante à la fois de la première direction 46 et de la deuxième direction 48 le long desquelles s’étendent respectivement la première onde 16 et la deuxième onde 18. Une direction d’extension 66, 68 de l’onde de dévoiement 60 et une direction d’extension 46 de la première onde 16 forment un premier angle α qui est complémentaire d’un second angle β formé entre la direction d’extension 66, 68 de l’onde de dévoiement 60 et une direction d’extension 48 de la deuxième onde 18. Le premier angle α et le second angle β peuvent être chacun égaux à 45°.
L’onde de dévoiement 60 est disposée à proximité de la traversée concernée et elle fait partie d’une cloison de fermeture 62 qui est bordée sur deux côtés par deux plaques de base 12, et par la traversée le long d’arc de cercle. Dans le cas de la , autour de chaque traversée, la membrane étanche comprend quatre cloisons de fermeture 62, qui comprennent chacune au moins une onde de dévoiement 60, disposées autour de la traversée, de sorte à relier le cylindre circulaire matérialisant la traversée aux plaques de base 12. Chaque cloison de fermeture 62 ferme un quart d’ouverture entre la traversée et les plaques de base 12 qui entourent cette traversée. Une collerette 76 de section en forme de « L » peut également être disposée entre ces quatre cloisons de fermeture 62 et le cylindre 78 qui forme la traversée concernée. Dans un tel cas, la collerette est rapportée en étant en contact direct du cylindre circulaire 78 formant la traversée et des quatre cloisons de fermeture 62 qui l’entourent, par exemple en étant soudée sur ces éléments constitutifs de la membrane étanche 10. Une telle collerette est par exemple un anneau monobloc dont la section en coupe suivant une direction radiale et une direction axiale de la traversée suit un profil en forme de « L ».
Selon un autre mode de réalisation, la ou les cloison(s) de fermeture 62 peuvent comprendre un bord plié qui vient au contact direct du cylindre circulaire qui forme la traversée, en étant soudé sur ce dernier. Le bord plié permet de solidariser les cloisons de fermeture 62 directement à la traversée, sans ajout d’un élément supplémentaire. Un bord plié est une tranche de la cloison de fermeture 62 qui borde la traversée, un tel bord plié s’étendant dans une direction perpendiculaire à un plan principal d’extension de la membrane étanche en étant dirigé vers l’intérieur de la cuve.
L’onde de dévoiement 60 et la cloison de fermeture 62 qui la porte sont une pièce métallique de même matière que celle qui forme la plaque de base 12. Vue dans une coupe passant par un plan radial et axial de la traversée, l’onde de dévoiement 60 présente une section similaire à celle d’une onde, c’est-à-dire une forme concave avec un sommet qui fait saillie vers l’intérieur de la cuve.
Sur les figures 3 et 4, l’onde de dévoiement 60 est connectée de manière étanche avec la première onde 16 ou la deuxième onde 18 au moyen de capuchon 64 disposé à cheval sur une extrémité de l’onde de dévoiement et sur une extrémité de la première onde 16 ou de la deuxième onde 18. Ce capuchon 64 est soudé sur la partie plane de la plaque de base, sur une portion plane de la cloison de fermeture 62 et contre les ondes, en suivant leur profil concave. Pour une onde de dévoiement 60, on compte ainsi deux capuchons 64 : un premier capuchon soudé à l’onde de dévoiement 60 et à la première onde 16 et un deuxième capuchon soudé à l’onde de dévoiement 60 et à la deuxième onde 18.
Sur la , on a illustré le cas d’une traversée d’un diamètre supérieur à 611mm, comme c’est le cas de la première, de la deuxième et de la huitième traversées détaillées plus haut. Dans une telle situation, la membrane étanche comprend un maximum de huit ondes de dévoiement 60 réparties autour de la traversée. Ces ondes de dévoiement 60 sont rassemblées par couples, ces derniers étant opposés les uns aux autres par rapport au centre de la traversée.
Chaque onde de dévoiement 60 d’un même couple s’étend selon des directions d’extension parallèles et distinctes, référencées 66 et 68 sur la . Au moins une première onde de dévoiement 60a et une deuxième onde de dévoiement 60b sont disposées de telle sorte que la première onde de dévoiement 60a s’étende entre la deuxième onde de dévoiement 60b et la traversée concernée. Une distance entre un bord périphérique de la traversée concernée et la direction d’extension de l’onde de dévoiement 60 la plus éloignée de la traversée est au maximum de 320mm.
Sur la , on a illustré le cas d’une traversée d’un diamètre inférieur à 610mm, comme c’est le cas de la troisième à la septième traversées et la neuvième traversée, telles que détaillées à la . Dans une telle situation, la membrane étanche comprend un maximum de quatre ondes de dévoiement 60 réparties autour de chaque traversée, chacune de ces ondes de dévoiement 60 étant rendues étanche au niveau de leurs extrémités par le capuchon 64.
L’invention atteint ainsi le but qu’elle s’était fixée en proposant une cuve munie d’une paroi de plafond répondant à des règles de conception qui sont adaptées à la présence de plusieurs traversées rassemblées à l’intérieur d’un périmètre restreint de la membrane étanche, notamment un couvercle ou une zone de la paroi de plafond dédiée aux traversées.
L’invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations exclusivement décrits et illustrés et s’applique également à tous moyens ou configurations, équivalents et à toute combinaison de tels moyens ou configurations.

Claims (14)

  1. Cuve (2) de transport et/ou de stockage d'un gaz liquéfié comprenant au moins une paroi de fond (20), une paroi de plafond (6) et des parois latérales (21) reliant la paroi de fond (20) à la paroi de plafond (6), au moins la paroi de plafond (6) comprenant au moins une membrane étanche (10) qui comporte au moins une série de premières ondes (16) sécantes d’une série de deuxièmes ondes (18), la paroi de plafond (6) comprenant au moins une première traversée (24), une deuxième traversée (26) et une troisième traversée (28), la première traversée (24) et la deuxième traversée (26) étant alignées sur une première droite (42) tandis que cette première traversée (24) et la troisième traversée (28) sont alignées sur une deuxième droite (44) sécante de la première droite (42), la membrane étanche (10) comprenant au moins une première onde (16) ininterrompue entre la première traversée (24) et la deuxième traversée (26), ainsi qu'au moins deux deuxièmes ondes (18) ininterrompues entre la première traversée (24) et la troisième traversée (28).
  2. Cuve selon la revendication précédente, dans laquelle la membrane étanche (10) comprend au moins deux premières ondes (16) ininterrompues entre la première traversée (24) et la deuxième traversée (26), ainsi qu'au moins trois deuxièmes ondes (18) ininterrompues entre la première traversée (24) et la troisième traversée (28).
  3. Cuve selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant une tour de chargement / déchargement qui comporte au moins un mât qui traverse la paroi de plafond (6) en passant par au moins une des traversées (24, 26, 28).
  4. Cuve selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle une distance séparant les premières ondes (16) situées entre la première traversée (24) et la deuxième traversée (26) et mesurée perpendiculairement à au moins une de ces premières ondes (16) est comprise entre 300 et 500mm.
  5. Cuve selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle une distance séparant les deuxièmes ondes (18) situées entre la première traversée (24) et la troisième traversée (28) et mesurée perpendiculairement à au moins une de ces deuxièmes ondes (18) est comprise entre 300 et 500mm.
  6. Cuve selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle une première onde (16) et une deuxième onde (18) sécantes au niveau d’une traversée (24, 26, 28) sont reliées l’une à l’autre par au moins par une onde de dévoiement (60).
  7. Cuve selon la revendication précédente, comprenant un maximum de quatre ondes de dévoiement (60) réparties autour de la traversée (24, 26, 28) quand celle-ci présente un diamètre inférieur à 610mm et de préférence compris entre 160 et 610mm.
  8. Cuve selon la revendication 6 ou 7, comprenant un maximum de huit ondes de dévoiement (60) réparties autour de la traversée (24, 26, 28) quand celle-ci présente un diamètre supérieur à 610mm et de préférence compris entre 611 et 1100mm.
  9. Cuve selon la revendication précédente, dans laquelle les huit ondes de dévoiement (60) forment quatre couples de deux ondes de dévoiement (60), chaque onde de dévoiement (60) d’un même couple s’étendant selon des directions d’extension (66, 68) parallèles et distinctes.
  10. Cuve selon l’une quelconque des revendications 6 à 9, dans laquelle une direction d’extension (66, 68) de l’onde de dévoiement (60) et une direction d’extension (46) de la première onde (16) forment un premier angle (α) complémentaire d’un second angle (β) formé entre la direction d’extension (66, 68) de l’onde de dévoiement (60) et une direction d’extension (48) de la deuxième onde (18).
  11. Cuve selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la paroi de plafond (6) comprend une portion principale (70) et un couvercle (72) qui ferme une ouverture réalisée dans la portion principale (70), le couvercle (72) comprenant au moins une portion de la membrane étanche (10) qui comporte la série de premières ondes (16) sécantes de la série de deuxièmes ondes (18), le couvercle (72) comprenant les traversées (24, 26, 28), la première traversée (24) et la deuxième traversée (26) étant alignées sur la première droite (42), la première traversée (24) et la troisième traversée (28) étant alignées sur la deuxième droite (44) sécante de première droite (42), la portion de membrane étanche du couvercle (72) comprenant au moins la première onde (16) ininterrompue entre la première traversée (24) et la deuxième traversée (26), ainsi qu'au moins les deux deuxièmes ondes (18) ininterrompues entre la première traversée (24) et la troisième traversée (28).
  12. Cuve selon la revendication précédente, dans laquelle le couvercle (72) et la portion principale (70) de la paroi de plafond (6) sont coplanaires.
  13. Cuve selon la revendication 11, dans laquelle la paroi de plafond (6) comprend un surbau (74) ménagé autour de l’ouverture et qui fait saillie de la portion principale (70) de la paroi de plafond (6), le couvercle (72) étant disposé à une extrémité libre du surbau (74).
  14. Navire (1) de transport et/ou de stockage de gaz liquéfié comprenant au moins une cuve (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, le navire comprenant une double coque (100) dont une partie forme une structure porteuse de la cuve (2).
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150039973A (ko) * 2013-10-04 2015-04-14 삼성중공업 주식회사 베이스서포트와 화물창 단열방벽 간의 연결구조체
WO2019211551A1 (fr) * 2018-05-02 2019-11-07 Gaztransport Et Technigaz Cuve etanche et thermiquement isolante equipee d'une tour de chargement/dechargement
WO2021140218A1 (fr) * 2020-01-10 2021-07-15 Gaztransport Et Technigaz Installation de stockage pour gaz liquéfié

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