FR3141144A1 - Tour de chargement et/ou de déchargement destinée à équiper une cuve de stockage en gaz liquéfié - Google Patents

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Julien COUTEAU
Vincent Berger
Marc Boyeau
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Gaztransport et Technigaz SA
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Abstract

Titre : Tour de chargement et/ou de déchargement destinée à équiper une cuve de stockage en gaz liquéfié La présente invention concerne une tour (16) de chargement et/ou de déchargement de gaz liquéfié destinée à équiper une cuve (2) de gaz liquéfié, la tour (16) s’étendant le long d’une direction principale d’extension entre une extrémité supérieure (20) et une extrémité inférieure (22) et comprend une base (25) à son extrémité inférieure (22), la tour (16) comprenant au moins trois mâts (24) solidaires de la base (25) dont deux mâts (24) forment des mâts arrière (24b) et le troisième mât (24) forme un mât avant (24a), la tour (16) comprenant au moins un organe de pompage (34) du gaz liquéfié disposé au moins en partie à l’extérieur d’un périmètre (P) défini par une enveloppe extérieure des trois mâts (24), caractérisée en ce que la base (25) comprend au moins un support (38) de l’organe de pompage (34), ledit support (38) s’étendant à l’extérieur dudit périmètre (P) et à l’opposé de l’un quelconque des deux mâts arrière (24b) par rapport au mât avant (24a). Figure 4.

Description

Tour de chargement et/ou de déchargement destinée à équiper une cuve de stockage en gaz liquéfié
La présente invention se rapporte au domaine du stockage et/ou de transport d’une cargaison de gaz liquéfié, tels que du gaz naturel liquéfié, de l’ammoniac liquide ou encore du gaz de pétrole liquéfié. Plus particulièrement, l’invention se rapporte à une tour de chargement et de déchargement d’une cuve de stockage de gaz liquéfié.
Le gaz naturel liquéfié, communément connu sous l’acronyme « GNL », ou encore sous l’acronyme « LNG » pour « Liquefied Naturel Gas », est une source d’énergie importante, composée d’environ 95% de méthane. Plus particulièrement, le GNL est stocké à l’état liquide dans une cuve isolée thermiquement à une température proche de -160°C, le GNL occupant alors 1/600 du volume qu’il occuperait à l’état gazeux, permettant ainsi de faciliter son transport d’un site à un autre.
Classiquement, la cuve comprend une tour de chargement et de déchargement suspendue à un couvercle qui ferme une ouverture de la cuve. La tour de chargement et de déchargement peut comporter une structure de type tripode, c’est-à-dire comportant trois mâts verticaux reliés les uns aux autres par des traverses formant une structure en treillis, ladite tour étant guidée par un support de la cuve émergeant d’une paroi de fond. La tour de chargement et de déchargement comprend alors au moins un conduit de déchargement et un organe de pompage dont la fonction est de décharger la cargaison hors de la cuve, ledit organe de pompage étant relié à un dispositif d’entrainement disposé en dehors de la cuve. Par ailleurs, afin de permettre une aspiration optimale de la cargaison, habituellement, l’élément d’aspiration est disposé au moins en partie dans un puisard formé dans la paroi de fond de la cuve qui permet d’augmenter la quantité de la cargaison extraite par le conduit de déchargement tout en assurant l’immersion de l’élément d’aspiration dans ladite cargaison, préservant ainsi son intégrité.
Il est alors connu de disposer le conduit de déchargement dans un des mâts de la structure de la tour de chargement et de déchargement. Un des inconvénients d’un tel arrangement de la tour de chargement et de déchargement réside alors dans la proximité entre le support guidant la structure de la tour et le puisard formé en regard du conduit de déchargement. Une telle proximité limite en effet la propriété de déformation de la paroi de cuve lors du stockage de la cargaison et lors de la mise à froid de la cuve préalablement à son remplissage par le gaz liquéfié, cette propriété de déformation étant nécessaire pour limiter la détérioration de la cuve. Par ailleurs, une telle disposition du conduit de déchargement dans un des mâts de la structure de la tour complexifie son accessibilité pour un opérateur. On comprend ainsi qu’une telle configuration de la cuve et plus particulièrement de la tour de chargement et de déchargement réduit la résistance de ladite cuve, nécessaire au stockage de gaz liquéfié, tout en limitant l’accessibilité du conduit de déchargement.
La présente invention s’inscrit dans ce contexte en proposant une disposition de l’organe de pompage différente des solutions de positionnement déjà existantes, permettant d’une part de faciliter l’accès à l’organe de pompage et au conduit de déchargement, tout en prenant en compte les contraintes mécaniques qui s’exercent sur la paroi de fond de la cuve de stockage.
Dans ce contexte, la présente invention a pour principal objet une tour de chargement et/ou de déchargement de gaz liquéfié pour une cuve destinée à contenir le gaz liquéfié, la tour s’étendant le long d’une direction principale d’extension entre une extrémité supérieure et une extrémité inférieure et comprenant une base à son extrémité inférieure, la tour comprenant au moins trois mâts solidaires de la base dont deux mâts forment des mâts arrière et le troisième mât forme un mât avant, la tour comprenant au moins un organe de pompage du gaz liquéfié disposé au moins en partie à l’extérieur d’un périmètre défini par une enveloppe extérieure des trois mâts, caractérisée en ce que la base comprend au moins un support de l’organe de pompage, ledit support s’étendant à l’extérieur dudit périmètre et à l’opposé de l’un quelconque des deux mâts arrière par rapport au mât avant.
La tour permet ainsi de pouvoir charger ou décharger du gaz liquéfié dans une cuve dans laquelle la tour est installée.
Le périmètre délimité par la structure de la tour correspond à une projection axiale de la structure de la tour sur une paroi de fond de la cuve de stockage dans laquelle est installée la tour. De plus, le périmètre est délimité par les bords extérieurs de chacun des mâts, c’est-à-dire par des portions circulaires des mâts positionnées le plus à l’extérieur de la structure. On comprend par cela que chacun des mâts présente une face intérieure orientée vers les autres mâts et une face extérieure tournée vers l’extérieur de la tour, le périmètre tangentant ces faces extérieures formant l’enveloppe extérieur. Ainsi, le périmètre de la tour passe par chacune des faces extérieures des mâts.
Ainsi, on tire avantage de la disposition de l’organe de pompage en dehors du périmètre délimité par la structure en ce qu’elle permet d’éloigner l’organe de pompage de la base de la tour. Cette disposition spécifique de l’organe de pompage, d’une part, facilite les actions de montage, d’installation, de maintenance ou autre à réaliser sur l’organe de pompage, et d’autre part, réduit la rigidification d’une paroi de la cuve dans laquelle est installée la tour.
En plus d’être disposé à l’extérieur de ce périmètre, l’organe de pompage est disposé avantageusement à l’avant du mât avant, cette disposition s’appréciant par rapport aux deux mâts arrière. Cette disposition à l’avant de la tour optimise encore plus les actions de montage, d’installation, de maintenance ou autre à réaliser sur l’organe de pompage, tout en limitant la rigidification de la paroi de la cuve dans laquelle la tour est installée.
On comprend également de ce qui précède que le support de l’organe de pompage est solidaire de la base de la tour, voire forme une excroissance de cette dernière. Cette solidarité du support avec la base facilite le maintien en position de l’organe de pompage par rapport à la tour notamment lorsque ladite tour est au moins partiellement immergée dans du gaz liquéfié.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, le support comprend au moins une plateforme portant l’organe de pompage, ainsi qu’un système anti-ballotement du gaz liquéfié qui protège l’organe de pompage d’un choc résultant d’un mouvement dudit gaz liquéfié. La disposition à l’avant de la tour de l’organe de pompage et du support les expose à la houle du gaz liquéfié dans laquelle la tour peut être immergée au moins partiellement, cette houle pouvant entrer violemment en contact avec l’organe de pompage et le support, et entraîner une dégradation de ces derniers. Le système anti-ballotement permet alors de réduire la force du choc du gaz liquéfié contre l’organe de pompage et le support, limitant le risque de dégradation de ces derniers. Le système anti-ballotement est un organe de protection et cette protection est locale. Le système anti-ballotement est ainsi un système local visant à réduire les effets du ballotement.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le système anti-ballotement comprend au moins un bras de protection s’étendant entre la plateforme et au moins le mât avant. Le bras de protection est exposé au choc qui peut être formé par la houle de gaz liquéfié, limitant le choc subit par le support et l’organe de pompage.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le bras de protection s’étend entre la plateforme et l’un des mâts. De préférence, le bras de protection est fixé directement sur le mât avant. La solidarité des extrémités du bras de protection, d’une part de la plateforme et d’autre part de l’un des mâts, renforce la solidité du support par rapport à la base.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, la plateforme comprend deux branches s’étendant parallèlement l’une par rapport à l’autre, la plateforme présentant une section en « U » vue dans un plan s’étendant perpendiculaire par rapport à la direction principale d’extension de la tour. La section en « U » peut être renforcée contre les effets du ballotement en ajoutant un renfort, par exemple boulonné pour être amovible, entre les extrémités du « U », pour traiter d’éventuels chargements hydrodynamiques plus sévères.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, les branches de la plateforme sont espacées l’une de l’autre selon une première dimension mesurée le long d’une direction perpendiculaire aux directions le long desquelles s’étendent les branches, l’organe de pompage présentant une deuxième dimension correspondant au diamètre d’un cercle dans lequel s’inscrit une surface externe de l’organe de pompage, la première dimension étant supérieure à la deuxième dimension.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le bras de protection comprend au moins un orifice configuré pour autoriser un passage du gaz liquéfié. La dimension de l’orifice est calculée afin d’une part de permettre à du gaz liquéfié de circuler à son travers et limiter ainsi les forces subies par le bras et le support, et d’autre part, pour que le bras réduise suffisamment les forces subies par le support et l’organe de pompage générées par la houle du gaz liquéfié.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le bras de protection comprend un organe de cerclage de l’un des mâts disposé à l’une de ses extrémités, l’organe de cerclage étant de forme au moins partiellement complémentaire audit mât.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, l’organe de cerclage est relié à l’un des mâts.
Selon une autre caractéristique optionnelle de mâts, l’organe de cerclage est relié au mât avant.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le système anti-ballotement comprend deux bras s’étendant depuis la plateforme vers un même mât, chacun des bras participant à former un orifice configuré pour autoriser un déplacement de gaz liquéfié à son travers.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, les deux bras s’étendent depuis la plateforme vers le mât avant.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, chacun des bras s’étend depuis l’une des branches de la plateforme.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le système anti-ballotement comprend au moins une douille solidaire de la plateforme, l’organe de pompage s’étendant au moins en partie dans la douille. On comprend ici que le terme « douille » fait référence à un organe de forme au moins partiellement cylindrique dans laquelle est logé au moins partiellement l’organe de pompage.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, la douille comprend au moins une embase et au moins une paroi de protection, l’embase s’étendant dans un plan parallèle à un plan dans lequel s’inscrit la plateforme, la paroi de protection s’étendant depuis l’embase le long d’une direction parallèle à la direction principale d’extension de la tour à l’opposé de l’extrémité supérieure de la tour, l’embase et la paroi de protection délimitant un logement de l’organe de pompage.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, l’embase est solidaire de la plateforme, par exemple par soudage et/ou boulonnage.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, l’embase est solidaire de chacune des branches de la plateforme, par exemple par soudage et/ou boulonnage.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, la douille comprend au moins deux parois de protection, par exemple s’étendant chacune le long de la direction principale d’extension de la tour depuis l’embase à l’opposé de l’extrémité supérieure de la tour, les deux parois de protection s’étendant radialement autour de l’organe de pompage, les deux parois de protection étant disposées à distance l’une de l’autre en délimitant une fente.
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, on entend par « radialement » le fait que les parois de protection s’étendent au moins en partie circulairement autour de l’organe de pompage.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, au moins une fente délimitée par deux parois de protection est en regard du mât avant. On comprend par « en regard du mât » le fait que le mât avant est disposé dans un secteur angulaire centré sur l’organe de pompage et passant par les bords de la fente.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le support est boulonné sur la base. Alternativement ou de manière complémentaire, le support est soudé sur la base.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le support est venu de matière avec la base.
La présente invention a également pour objet une cuve de stockage et/ou de transport d’un gaz liquéfié comprenant au moins une paroi de plafond, une paroi de fond et plusieurs parois latérales s’étendant entre la paroi de plafond et la paroi de fond, les parois de la cuve de stockage définissant un volume de stockage du gaz liquéfié, la cuve de stockage comprenant au moins une tour caractérisée selon l’une quelconque des caractéristiques précédentes, la tour s’étendant entre la paroi de plafond et la paroi de fond.
Pour faire écho à ce qui a été préalablement expliqué, la disposition de l’organe de pompage à l’avant du mât avant s’apprécie par rapport à une orientation de la cuve de stockage. La tour est avantageusement disposée à l’arrière de la cuve de stockage, la disposition à l’avant du support permet ainsi de limiter la rigidification de la paroi de fond entre la tour et une paroi latérale disposée à l’arrière de la cuve de stockage.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, la cuve de stockage comprend un puisard disposé dans la paroi de fond et dans lequel est logé au moins partiellement l’organe de pompage de la tour et la douille du système anti-ballotement.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, la cuve de stockage s’étend principalement le long d’une direction longitudinale, au moins deux parois de protection de la douille s’étendant l’une en face de l’autre le long d’une direction transversale perpendiculaire à ladite direction longitudinale et à la direction principale d’extension de la tour.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, les parois de protection participent à former deux fentes en regard l’une de l’autre le long de la direction longitudinale.
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 représentation schématique d’un navire vu de dessus et équipé d’une cuve de stockage d’un gaz liquéfié comportant une tour de chargement et/ou de déchargement selon l’invention ;
est une représentation schématique de la tour illustrée sur la ;
est une représentation schématique de l’extrémité inférieure de la tour selon la ;
est une coupe longitudinale d’une extrémité inférieure de la tour selon la ;
est une représentation schématique d’un support d’un organe de pompage protégé par un système anti-ballotement de la tour selon la ;
est une vue éclatée d’un organe de pompage protégé par un système anti-ballotement de la tour selon 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 par rapport 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 et/ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur.
Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.
Dans la description détaillée qui va suivre, les dénominations « longitudinale », « transversale » et « verticale » se réfèrent à l’orientation d’une cuve de stockage équipée d’une tour de chargement et/ou de déchargement selon l’invention. Une direction longitudinale correspond à une direction principale d’allongement de la cuve de stockage, cette direction longitudinale étant parallèle à un axe longitudinal L d’un repère L, V, T illustré sur les figures. Une direction verticale correspond à une direction le long de laquelle la tour s’étend principalement, cette direction verticale étant parallèle à un axe vertical V du repère L, V, T et cet axe vertical V étant perpendiculaire à l’axe longitudinal L. Enfin, une direction transversale correspond à une direction parallèle à un axe transversal T du repère L, V, T, cet axe transversal T étant perpendiculaire à l’axe longitudinal L et l’axe vertical V.
La illustre un ouvrage 1 correspondant ici à un navire de transport d’un gaz liquéfié. Afin de transporter le gaz liquéfié, le navire comprend au moins une cuve 2 de stockage et/ou de transport du gaz liquéfié comprenant au moins une paroi de fond 4 et une paroi de plafond, ici non visibles et opposées l’une à l’autre suivant une direction verticale de la cuve 2, lesdites parois étant reliées l’une à l’autre par des parois latérales 6. La paroi de fond 4, la paroi de plafond et les parois latérales 6 participent entre autres à délimiter un volume de stockage du gaz liquéfié.
Afin de garantir un transport et une conservation optimale du gaz liquéfié dans la cuve 2, les parois de cette dernière, notamment la paroi de fond 4, comprennent au moins une couche d’isolation thermique recouverte par une membrane étanche, visibles aux figures 3 et 4, et destinée à être au contact du gaz liquéfié.
Une telle cuve 2 est peut-être installée par exemple sur un ouvrage 1 destiné au transport du gaz liquéfié, tel qu’un navire ou une barge, au traitement du gaz liquéfié, tel qu’une unité de reliquéfaction et/ou une unité de gazéification, ou encore au stockage du gaz liquéfié, tel qu’une structure terrestre ou une plateforme gravitaire.
Comme visible sur la , les parois de la cuve 2 comprennent au moins un espace primaire participant à délimiter un volume interne de la cuve 2 et un espace secondaire portant l’espace primaire, chacun des espaces comprenant une couche thermiquement isolante et une membrane d’étanchéité. On comprend que les parois de la cuve 2 sont ainsi composées de couches et de membranes superposées les unes au-dessus des autres.
Plus précisément, les parois de la cuve 2 comprennent, depuis l’extérieur de la cuve 2 vers le volume interne de ladite cuve 2, une couche thermiquement isolante secondaire 8, une membrane d’étanchéité secondaire 10 portée par la couche thermiquement isolante secondaire 8, une couche thermiquement isolante primaire 12 disposée sur la membrane d’étanchéité secondaire 10 et une membrane d’étanchéité primaire 14 portée par la couche thermiquement isolante primaire 12, la membrane d’étanchéité primaire 14 participant à délimiter le volume interne de la cuve 2. Les couches thermiquement isolantes sont formées de blocs, généralement composés par deux panneaux de contreplaqué entre lesquels s’étend du matériau thermiquement isolant.
Dans la suite de la description, les caractéristiques décrites en rapport avec le terme « membrane d’étanchéité 10, 14 » peuvent être relatives à la membrane d’étanchéité primaire 14 et/ou à la membrane d’étanchéité secondaire 10, sauf mention contraire.
La membrane d’étanchéité 10, 14 quant à elle comprend plusieurs bandes ou plaques métalliques présentant chacune une face externe en contact de la couche thermiquement isolante et une face interne en regard du volume interne de la cuve 2. Les bandes métalliques présentent de plus deux bords repliés, les bandes métalliques étant reliées entre elles via leurs bords repliés respectifs. Autrement dit, les bords repliés de deux bandes métalliques voisines l’une de l’autre sont rendues solidaires l’un de l’autre, par soudage par exemple, rendant par ce fait les bandes métalliques solidaires l’une de l’autre. La fixation des bandes métalliques les unes aux autres par le biais de leurs bords repliés favorise une élasticité de la membrane d’étanchéité 10, 14, notamment lorsque les parois de la cuve 2 subissent des déformations thermiques lors du chargement et/ou du déchargement de la cuve 2 en gaz liquéfié.
Telle qu’illustrée sur la , la cuve 2 comprend au moins une tour 16 de chargement et/ou de déchargement selon l’invention permettant d’introduire ou de retirer le gaz liquéfié dans ou en dehors de la cuve 2, la tour 16 s’étendant avantageusement entre la paroi de plafond et la paroi de fond 4. Plus particulièrement, la paroi de plafond comprend une ouverture dans laquelle est disposé un couvercle 18 constitutif de la cuve 2 de manière à fermer le volume de stockage de la cuve 2 de manière étanche. Tel que visible à la , le couvercle 18 est au moins en partie traversé par la tour 16 de sorte à pouvoir charger et/ou décharger du gaz liquéfié vers ou depuis l’espace de stockage de la cuve 2.
La tour 16 comprend une structure qui s’étend principalement suivant une direction principale d’extension parallèle à la direction verticale en présentant une extrémité supérieure 20 et une extrémité inférieure 22, l’extrémité supérieure 20 étant au voisinage immédiat de la paroi de plafond tandis que l’extrémité inférieure 22 est en regard de la paroi de fond 4. Plus particulièrement, la tour 16 est formée par au moins trois mâts 24, autrement appelé tripode, et une base 25 disposée avantageusement à son extrémité inférieure 22 reliant les trois mâts 24 les uns avec les autres.
De manière additionnelle, la structure de la tour 16 comprend les au moins trois mâts 24 solidaires les uns des autres au moyen d’une structure en treillis 28. Chacun des trois mâts 24 traverse le couvercle de la cuve 2. On définit alors un mât avant 24a de la structure et deux mâts arrière 24b de la structure, définis selon un sens d’avancement du navire, visible à la , dans des conditions normales de navigation, le mât avant 24a étant le mât de la structure le plus en avant dans la cuve 2.
Par ailleurs, et tel que cela est particulièrement visible la , la structure de la tour 16 est soutenue par un dispositif de soutien 30 qui traverse au moins en partie la paroi de fond 4 de la cuve 2. De manière plus précise, le dispositif de soutien 30 comprend au moins un pied 32 qui s’étend depuis une structure externe de la cuve 2, non visible et jusqu’à la base 25, en traversant la paroi de fond 4 de ladite cuve 2.
La tour 16 comprend au moins un organe de pompage 34 du gaz liquéfié disposé au moins en partie à l’extérieur d’un périmètre P défini par une enveloppe extérieure des trois mâts 24, comme illustré sur la . On entend par « périmètre P défini par une enveloppe extérieure des trois mâts 24 » une projection axiale de la structure de la tour 16 sur la paroi de fond de la cuve 2. Le périmètre P est délimité ici par les bords extérieurs de chacun des mâts 24, c’est-à-dire par des portions circulaires des mâts 24 positionnées le plus à l’extérieur de la structure. Le périmètre P forme ainsi un triangle dont chaque côté tangente deux mats.
En plus d’être disposé à l’extérieur de ce périmètre P, l’organe de pompage 34 est disposé avantageusement à l’avant du mât avant 24a, cette disposition s’appréciant par rapport aux deux mâts arrière 24b.
La cuve 2 comprend au moins un puisard 26 installé au moins partiellement à travers la paroi de fond 4 de la cuve 2, et dans lequel est disposé au moins partiellement l’organe de pompage 34. Le puisard 26 a pour principal fonction de collecter une partie du gaz liquéfié contenu dans le fond de la cuve 2, l’organe de pompage 34 installé au moins partiellement dans le puisard 26 aspirant dès lors le gaz liquéfié contenu dans le puisard 26. Selon un aspect, l’organe de pompage 34 est configuré pour alimenter en carburant au moins un consommateur de l’ouvrage. Selon une autre solution, l’organe de pompage 34 est configuré pour pomper la cargaison hors de la cuve, notamment en vue de la décharger.
Avantageusement, et comme illustré sur les figures 3 et 4, la tour 16 comprend au moins un organe de déchargement 36 en gaz liquéfié configuré pour aspirer une partie majoritaire de la cargaison de gaz liquéfié contenu dans la cuve 2, et au moins un organe de pompage 34 configuré pour collecter une partie minoritaire de la cargaison qui s’écoule dans le puisard 26, cette partie minoritaire correspondant à du gaz liquéfié impompable par l’organe de déchargement 36. Selon l’invention, et préférentiellement, c’est l’organe de pompage 34 qui est disposé à l’extérieur du périmètre P défini par les trois mâts 24 et à l’avant du mât avant 24a, l’organe de déchargement 36 étant soit dans le périmètre P, soit sécant à celui-ci.
Selon l’invention, et comme plus particulièrement visible sur les figures 3 à 5, la base 25 comprend au moins un support 38 de l’organe de pompage 34, ledit support 38 s’étendant à l’extérieur dudit périmètre P et à l’opposé de l’un quelconque des deux mâts arrière 24b par rapport au mât avant 24a. On comprend ici que la disposition de l’organe de pompage 34 à l’avant du mât avant 24a en dehors du périmètre P défini par les trois mâts 24 est permise par la disposition spécifique du support 38 de la base 25.
Plus précisément, le support 38 de l’organe de pompage 34 est solidaire de la base 25 de la tour 16, voire forme une excroissance de cette dernière, comme illustré sur les figures 3 à 5. Cette solidarité du support 38 avec la base 25 facilite le maintien en position de l’organe de pompage 34 par rapport à la tour 16 notamment lorsque ladite tour 16 est au moins partiellement immergée dans du gaz liquéfié. Selon l’exemple illustré ici sur les figures 3 à 5, le support 38 forme avantageusement un élément monobloc avec la base 25, c’est-à-dire que la séparation du support 38 et de la base 25 entraînerait la destruction du support 38 et/ou de la base 25. Dans un tel cas, le support 38 est venu de matière avec la base 25, mais ce support peut également être soudé et/ou boulonné à cette base.
Tel qu’illustré sur les figures 3 à 5, le support 38 comprend au moins une plateforme 40 portant l’organe de pompage 34, la plateforme 40 s’étendant principalement dans un plan confondu avec un plan dans lequel s’étend la base 25 de la tour 16. Plus précisément, la plateforme 40 comprend deux branches 42, particulièrement visibles sur la , s’étendant parallèlement l’une par rapport à l’autre depuis un bord de la base 25, la plateforme 40 présentant une section en « U » vue dans un plan s’étendant perpendiculairement par rapport à la direction principale d’extension de la tour 16, chacune des branches 42 formant les bras de la forme en « U ».
Les branches 42 de la plateforme 40 sont disposées l’une par rapport à l’autre en définissant un espace au sein duquel s’étend au moins partiellement l’organe de pompage 34. Selon un exemple, ces branches 42 comportent chacune une extrémité libre qui peuvent être reliée l’une à l’autre, ou dépourvue de lien.
Les branches 42 de la plateforme 40 sont espacées l’une de l’autre selon une première dimension mesurée le long d’une direction perpendiculaire aux directions le long desquelles s’étendent les branches 42, l’organe de pompage 34 présente une deuxième dimension correspondant au diamètre d’un cercle dans lequel s’inscrit une surface externe de l’organe de pompage 34, la première dimension étant supérieure à la deuxième dimension de manière à autoriser la disposition de l’organe de pompage.
Selon l’invention, le support 38 comprend un système anti-ballotement 44 du gaz liquéfié qui protège l’organe de pompage 34 d’un choc résultant d’un mouvement dudit gaz liquéfié. Le système anti-ballotement 44 permet de réduire la force du choc du gaz liquéfié contre l’organe de pompage 34 et le support 38, limitant le risque de dégradation de ces derniers, notamment lorsque le navire navigue en mer et que le tangage du navire entraîne la formation d’une houle de gaz liquéfié dans la cuve 2.
Tel qu’illustré sur les figures 3 à 5, le système anti-ballotement 44 comprend au moins un bras de protection 46 s’étendant entre la plateforme 40 et au moins l’un des mâts 24, par exemple le mât avant 24a. Le bras de protection 46 est exposé aux chocs générés par la houle de gaz liquéfié, un tel bras de protection 46 limitant les chocs subis par le support 38 et l’organe de pompage 34.
Le bras de protection 46 prend globalement la forme d’une tige 48 avantageusement métallique s’étendant le long d’une direction sécante au plan dans lequel s’inscrit la plateforme 40 du support 38. De plus, le bras de protection 46 présente par exemple une section en forme de « T » vue dans un plan perpendiculaire à la direction le long de laquelle s’étend le bras de protection 46.
Le bras de protection 46 comprend également une poutre 50 s’étendant entre une tige 48 principale du bras de protection 46 et la plateforme 40. La poutre 50 s’étend ici plus précisément le long de la direction verticale V, en étant solidaire du bord de la base 25 qui fait saillie de la plateforme 40. La poutre 50 est configurée pour renforcer la solidité du support 38 et du système anti-ballotement 44.
Comme particulièrement visible sur les figures 3 à 5, le bras de protection 46 participe à former avec la plateforme 40 au moins un orifice 52 configuré pour autoriser un déplacement de gaz liquéfié à son travers. L’orifice 52 s’étend notamment le long d’une direction transversale T et prend une forme globalement triangulaire dont au moins l’un des côtés est défini par le bras de protection 46 et un autre côté par l’une des branches 42 de la plateforme 40. Selon l’exemple illustré, l’un des côtés est délimité par la tige 48 principale du bras de protection 46, un autre côté étant délimité par la poutre 50 tandis qu’un dernier côté est délimité par l’une des branches 42 de la plateforme 40.
L’orifice 52 est dimensionné d’une part de sorte à permettre à du gaz liquéfié de passer au travers de l’orifice et limiter ainsi les forces subies par le bras, le support 38 et l’organe de pompage 34.
Avantageusement, le bras de protection 46 s’étend entre la plateforme 40 et le mât avant 24a. Encore plus avantageusement, le bras de protection 46 s’étend depuis une extrémité libre de la plateforme 40 vers le mât avant 24a. En s’étendant ainsi, le bras de protection 46 contribue à casser la houle de gaz liquéfié au moins au niveau du support 38, limitant les forces exercées par ladite houle de gaz liquéfié contre le support 38 et/ou l’organe de pompage 34.
Le bras de protection 46 est par ailleurs relié à l’un des mâts 24 et à la plateforme 40, par soudage ou boulonnage. Cette solidarité entre le bras de protection 46 et d’une part la plateforme 40 et d’autre part l’un des mâts 24 augmente la résistance du bras et du support 38 face aux forces exercées contre eux par la houle de gaz liquéfié. Sur l’exemple illustré ici sur les figures 3 à 5, le bras de protection 46 est relié au mât avant 24a.
Comme particulièrement visible sur la , le bras de protection 46 comprend un organe de cerclage 54 de l’un des mâts 24 disposé à l’une de ses extrémités, l’organe de cerclage 54 étant de forme au moins partiellement complémentaire audit mât. On comprend par « organe de cerclage 54 » le fait que l’organe s’étende au moins partiellement autour dudit mât. L’organe de cerclage 54 peut être ainsi formé d’un cerceau fermé par exemple, c’est-à-dire qui fait le tour complet du mât, d’un cerceau en arc de cercle, c’est-à-dire qui est ouvert sur au moins un bord et ne fait pas le tour complet du mât, ou encore de plusieurs cerceaux en arc de cercle formant des portions entourant partiellement le mât. Sur l’exemple illustré ici, l’organe de cerclage 54 est un cerceau formant un arc de cercle.
Avantageusement, l’organe de cerclage 54 est relié à l’un des mâts 24. Encore plus avantageusement, l’organe de cerclage 54 est relié au mât avant 24a.
Selon l’exemple illustré sur les figures 3 et 5, le système anti-ballotement 44 comprend deux bras de protection 46 s’étendant depuis la plateforme 40 vers un même mât 24, chacun des bras de protection 46 délimitant un orifice 52 configuré pour autoriser un passage de gaz liquéfié. On comprend ici que le système anti-ballotement 44 comprend un premier bras de protection 46 solidaire d’une première branche 42 de la plateforme 40, le premier bras de protection 46 et la première branche 42 délimitant au moins partiellement un premier orifice 52, et un deuxième bras de protection 46 solidaire d’une deuxième branche 42 de la plateforme 40, le deuxième bras de protection 46 et la deuxième branche 42 de la plateforme 40 délimitant au moins partiellement un deuxième orifice 52.
On comprend de ce qui précède que les caractéristiques décrites auparavant à propos du bras de protection 46 peuvent s’appliquer au premier bras de protection 46 et/ou au deuxième bras de protection 46.
Les deux bras de protection 46 s’étendent avantageusement depuis la plateforme 40 vers le mât avant 24a. On comprend que chacun des bras s’étend depuis l’une des branches 42 de la plateforme 40 vers un même mât qui est ici le mât avant 24a. Cette disposition particulière de chacun des bras permet ainsi de renforcer la tenue mécanique de la plateforme 40.
De plus, les deux bras de protection 46 sont ici solidaires d’un même organe de cerclage 54, comme visible sur la .
De manière alternative ou complémentaire et tel qu’illustré sur les figures 4 à 6, le système anti-ballotement 44 comprend au moins une douille 56 de l’organe de pompage 34 solidaire de la plateforme 40, l’organe de pompage 34 s’étendant au moins en partie dans la douille 56. On comprend ici que le terme « douille 56 » fait référence à un organe de forme au moins partiellement cylindrique dans lequel est logé au moins partiellement l’organe de pompage 34.
La douille 56 comprend au moins une embase 58 et au moins une paroi de protection 60, l’embase 58 s’étendant dans un plan parallèle à un plan dans lequel s’inscrit la plateforme 40, la paroi de protection 60 s’étendant depuis l’embase 58 le long d’une direction parallèle à la direction principale d’extension de la tour 16 et à l’opposé de l’extrémité supérieure de cette tour 16, l’embase 58 et la paroi de protection 60 délimitant un logement de l’organe de pompage 34. Autrement dit, l’embase 58 est une paroi s’étendant parallèlement à la plateforme 40, la paroi de protection 60 s’étendant quant à elle perpendiculairement à l’embase 58 en direction de la paroi de fond de la cuve. Dans cette configuration, la paroi de protection 60 contribue notamment à protéger l’organe de pompage 34 des chocs produits par la houle de gaz liquéfié.
Avantageusement, l’embase 58 est solidaire de la plateforme 40, notamment par boulonnage et/ou soudage. Plus précisément, l’embase 58 est solidaire de chacune des branches 42 de la plateforme 40, ce qui optimise la solidarisation de la douille 56 avec la plateforme 40. Comme plus particulièrement visible sur la , l’embase 58 prend ici une forme de paroi discoïde présentant deux excroissances 62 s’étendant l’une à l’opposé de l’autre, chacun des excroissances 62 étant rendues solidaires d’une des branches 42 de la plateforme 40.
De plus, l’organe de pompage 34 est rendu solidaire par l’une de ses extrémités à l’embase 58 de la douille 56. Comme visible sur la , l’organe de pompage 34 comprend un conduit de déchargement 64 s’étendant entre l’organe de pompage 34 et l’extérieur de la cuve 2, le conduit de déchargement 64 étant configuré pour acheminer le gaz liquéfié pompé par l’organe de pompage 34 vers l’extérieur de la cuve 2. Pour cela, l’embase 58 comprend un trou 66, visible sur la , par lequel passe le conduit de déchargement 64.
Comme visible sur les figures 5, et 6, la douille 56 comprend au moins deux parois de protection 60 s’étendant chacune le long de la direction principale d’extension de la tour 16 depuis l’embase 58 et à l’opposé de l’extrémité supérieure de la tour 16, les deux parois de protection 60 s’étendant radialement autour de l’organe de pompage 34, les deux parois de protection 60 étant disposées à distance l’une de l’autre en délimitant une fente 68. Les deux parois de protection 60 protègent l’organe de pompage 34 de la houle de gaz liquéfié, tandis que la ou les fentes 68 autorisent une certaine circulation du gaz liquéfié autour de l’organe de pompage 34.
De plus, le terme « radialement » fait notamment référence à des parois de protection 60 s’étendant circulairement autour de l’organe de pompage 34. Cependant, des parois de protection 60 s’étendant radialement autour de l’organe de pompage 34 sans pour autant s’inscrire dans un cercle, et donc sans être circulairement disposées autour de l’organe de pompage 34, ne sortiraient pas du cadre de l’invention.
Tel que visible sur la , les deux parois de protection 60 participent à délimiter deux fentes 68 s’étendant chacune le long de la direction verticale V. Avantageusement, les deux parois de protection 60 sont disposées l’une en face de l’autre, tandis que les deux fentes 68 sont en regard l’une de l’autre. Avantageusement, les deux parois de protection 60 s’étendent l’une en face de l’autre le long de la direction transversale T, les deux fentes 68 étant disposées en regard l’une de l’autre le long de la direction longitudinale L. Cette disposition des parois de protection 60 permet de protéger l’organe de pompage 34 de la houle de gaz liquéfié, cette houle se déplaçant généralement dans la cuve 2 le long de la direction transversale T. Les fentes 68 quant à elles permettent au gaz liquéfié de continuer à circuler autour de l’organe de pompage 34, malgré la présence des parois de protection 60.
Avantageusement, au moins une fente 68 délimitée par deux parois de protection 60 est en regard du mât avant 24a. On comprend par « en regard du mât » le fait que le mât avant 24a est disposé dans un secteur angulaire centré sur l’organe de pompage 34 et passant par les bords de la fente 68, les bords de la fente 68 faisant ici référence aux bords des parois de protection 60.
De plus, comme visible sur la , la douille 56 comprend une bague 70 reliant les extrémités des parois de protection 60. La bague 70 prend ici une forme annulaire au travers duquel s’étend l’organe de pompage 34. On comprend qu’une portion de l’organe de pompage 34 s’étend en dehors de la douille 56 et en dessous de celle-ci, comme visible sur la .
Par ailleurs, la douille 56 s’étend au moins en partie dans le puisard 26 formé dans la paroi de fond 4 de la cuve 2. Plus particulièrement, l’embase 58 est disposée en dehors du puisard 26, tandis que les extrémités opposées à l’embase 58 des parois des protections et la bague 70 sont disposés dans le puisard 26.
Pour rappel, l’invention porte sur une tour 16 comprenant au moins trois mâts 24 dont un mât avant 24a et deux mâts arrière 24b participant à définir un périmètre P de la tour 16, les trois mâts 24 étant rendus solidaires les uns des autres notamment par une base 25, la tour 16 comprenant un organe de pompage 34 d’un gaz liquéfié, la base 25 comprenant un support 38 de l’organe de pompage 34, ledit support 38 s’étendant en dehors du périmètre P défini par les au moins trois mâts 24 et à l’avant du mât avant 24a par rapport aux deux mâts arrière 24b. Cette disposition particulière de l’organe de pompage 34 et du support 38 de ce dernier facilite le montage de la tour 16, et notamment l’installation de l’organe de pompage 34 sur la tour 16, ainsi que la maintenance dudit organe de pompage 34 une fois la tour 16 installée.
La présente invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations décrits et illustrés ici et elle s’étend également à tout moyen et configuration équivalents ainsi qu’à toute combinaison techniquement opérante de tels moyens. En particulier, la forme des éléments constitutifs du système anti-ballotement 44 décrits auparavant n’est pas limitatif de l’invention, et un système anti-ballotement 44 comprenant des éléments sensiblement structurellement différents et/ou supplémentaires ne sortirait pas du cadre de l’invention.

Claims (14)

  1. Tour (16) de chargement et/ou de déchargement de gaz liquéfié pour une cuve (2) destinée à contenir le gaz liquéfié, la tour (16) s’étendant le long d’une direction principale d’extension entre une extrémité supérieure (20) et une extrémité inférieure (22) et comprenant une base (25) à son extrémité inférieure (22), la tour (16) comprenant au moins trois mâts (24) solidaires de la base (25) dont deux mâts (24) forment des mâts arrière (24b) et le troisième mât (24) forme un mât avant (24a), la tour (16) comprenant au moins un organe de pompage (34) du gaz liquéfié disposé au moins en partie à l’extérieur d’un périmètre (P) défini par une enveloppe extérieure des trois mâts (24), caractérisée en ce que la base (25) comprend au moins un support (38) de l’organe de pompage (34), ledit support (38) s’étendant à l’extérieur dudit périmètre (P) et à l’opposé de l’un quelconque des deux mâts arrière (24b) par rapport au mât avant (24a).
  2. Tour (16) selon la revendication 1, dans laquelle le support (38) comprend au moins une plateforme (40) portant l’organe de pompage (34) ainsi qu’un système anti-ballotement (44) du gaz liquéfié qui protège l’organe de pompage (34) d’un choc résultant d’un mouvement dudit gaz liquéfié.
  3. Tour (16) selon la revendication 2, dans laquelle le système anti-ballotement (44) comprend au moins un bras de protection (46) s’étendant entre la plateforme (40) et au moins le mât avant (24a).
  4. Tour (16) selon la revendication 3, dans laquelle le bras de protection (46) comprend au moins un orifice (52) configuré pour autoriser un passage du gaz liquéfié.
  5. Tour (16) selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, dans laquelle le système anti-ballotement (44) comprend au moins une douille (56) solidaire de la plateforme (40), l’organe de pompage (34) s’étendant au moins en partie dans la douille (56).
  6. Tour (16) selon la revendication 5, dans laquelle la douille (56) comprend au moins une embase (58) et au moins une paroi de protection (60), l’embase (58) s’étendant dans un plan parallèle à un plan dans lequel s’inscrit la plateforme (40), la paroi de protection (60) s’étendant depuis l’embase (58) le long d’une direction parallèle à la direction principale d’extension de la tour (16) à l’opposé de l’extrémité supérieure (20) de la tour (16), l’embase (58) et la paroi de protection (60) délimitant un logement de l’organe de pompage (34).
  7. Tour (16) selon la revendication 6, dans laquelle la douille (56) comprend au moins deux parois de protection (60) s’étendant radialement autour (16) de l’organe de pompage (34), les deux parois de protection (60) étant disposées à distance l’une de l’autre en délimitant une fente (68).
  8. Tour (16) selon la revendication 7, dans laquelle au moins une fente (68) délimitée par deux parois de protection (60) est en regard du mât avant (24a).
  9. Tour (16) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle le support (38) est boulonné sur la base (25).
  10. Tour (16) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans laquelle le support (38) est soudé sur la base (25).
  11. Tour (16) selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, dans laquelle le support (38) est venu de matière avec la base (25).
  12. Cuve (2) de stockage et/ou de transport d’un gaz liquéfié comprenant au moins une paroi de plafond, une paroi de fond (4) et plusieurs parois latérales (6) s’étendant entre la paroi de plafond et la paroi de fond (4), les parois (4, 6) de la cuve (2) définissant un volume de stockage du gaz liquéfié, la cuve (2) comprenant au moins une tour (16) caractérisée selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, la tour (16) s’étendant entre la paroi de plafond et la paroi de fond (4).
  13. Cuve (2) selon la revendication 12 en combinaison avec l’une quelconque des revendications 5 à 8, comprenant un puisard (26) disposé dans la paroi de fond (4) et dans lequel est logé au moins partiellement l’organe de pompage (34) de la tour (16) et la douille (56) du système anti-ballotement (44).
  14. Cuve (2) selon la revendication 13 en combinaison avec la revendication 7, s’étendant principalement le long d’une direction longitudinale (L), au moins deux parois de protection (60) de la douille (56) s’étendent l’une en face de l’autre le long d’une direction transversale (T) perpendiculaire à ladite direction longitudinale (L) et à la direction principale d’extension de la tour (16).
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KR20100115096A (ko) * 2009-04-17 2010-10-27 삼성중공업 주식회사 선박의 화물창 내 연료가스 공급구조물
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