FR3145397A1 - Installation de stockage de gaz liquéfié - Google Patents

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FR2300914A
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Mohamed SASSI
Guillaume Le Roux
Bruno Deletré
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Gaztransport et Technigaz SA
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Gaztransport et Technigaz SA
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Abstract

L’invention concerne une installation de stockage de gaz liquéfié comportant : - une cuve étanche et thermiquement isolante, - une conduite étanche (8) traversant la paroi de cuve, dans laquelle la barrière thermiquement isolante (15) comporte au moins un panneau isolant évidé (16) traversé par la conduite étanche (8), dans laquelle la membrane étanche (17) comprend une virure trouée (21) traversée par la conduite étanche (8), dans laquelle la cuve comporte une collerette (27) fixée à la conduite étanche (8) et fixée à la virure trouée (21), dans laquelle le panneau isolant évidé (16) comporte un dispositif isolant de support (26) disposé dans l’évidement (25), et étant configuré pour supporter la collerette (27), le dispositif isolant de support (26) présentant un coefficient de contraction thermique dans la direction d’épaisseur supérieur à celui de la conduite étanche (8) et inférieur à celui du bloc de mousse isolant (24) du panneau isolant évidé (16). Figure pour l’abrégé : 3

Description

Installation de stockage de gaz liquéfié
L’invention se rapporte au domaine des cuves étanches et thermiquement isolantes, à membranes. En particulier, l’invention se rapporte au domaine des cuves étanches et thermiquement isolantes pour le stockage et/ou le transport de gaz liquéfié à basse température, 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
Il est connu du document WO2019162594 une installation de stockage de gaz liquéfié comportant une cuve étanche et thermiquement isolante à membranes dont la paroi de plafond est traversée par une conduite étanche. La paroi de plafond présente une structure multicouche comportant, depuis l’extérieur vers l’intérieur, une barrière thermiquement isolante secondaire reposant contre la structure porteuse, une membrane étanche secondaire reposant contre la barrière thermiquement isolante secondaire, une barrière thermiquement isolante primaire reposant contre la membrane étanche secondaire et une membrane étanche primaire destinée à être en contact avec le gaz liquéfié contenu dans la cuve.
Dans ce document, la conduite étanche traverse ainsi un panneau isolant secondaire et un panneau isolant primaire, et est raccordée aux membranes étanches à l’aide d’une collerette. Les panneaux isolants secondaire et primaire ainsi traversés sont réalisés sous la forme de caisson de contreplaqué partitionné et rempli de garniture isolante.
Une telle structure a pour désavantage d’avoir un taux de vaporisation (« Boil Off Rate » en anglais) non optimal à cause en raison des performances d’isolation thermiques limitées des caissons de contreplaqué. Le taux de vaporisation définit la quantité de gaz liquéfié convertie en vapeur en raison de la vaporisation du gaz liquéfié sur une période de temps donnée.
Une idée à la base de l’invention est d’améliorer le taux de vaporisation d’une installation de stockage tout conservant une bonne tenue à la contraction thermique.
Selon un mode de réalisation, l’invention fournit une installation de stockage de gaz liquéfié, l’installation de stockage comportant :
- une cuve étanche et thermiquement isolante destinée au stockage du gaz liquéfié dans un état d’équilibre diphasique liquide-vapeur, la cuve étant supportée par une structure porteuse et présentant une paroi de cuve comportant au moins une membrane étanche destinée à être en contact avec le gaz liquéfié et au moins une barrière thermiquement isolante disposée entre la membrane étanche et la structure porteuse ;
- une conduite étanche traversant la paroi de cuve,
dans laquelle la barrière thermiquement isolante comporte une pluralité de panneaux isolants juxtaposés les uns aux autres, la pluralité de panneaux isolants comportant au moins un panneau isolant évidé comprenant un évidement au travers duquel passe la conduite étanche, l’au moins un panneau isolant évidé comportant une plaque de fond, une plaque de couvercle et un bloc de mousse isolant disposé entre la plaque de fond et la plaque de couvercle dans la direction d’épaisseur,
dans laquelle la membrane étanche comprend une pluralité de virures à bords relevés soudées bord à bord les unes aux autres, chaque virure comprenant une portion plane située entre deux bords relevés, la pluralité de virures comprenant une virure trouée comportant un trou au travers duquel passe la conduite étanche,
dans laquelle la cuve étanche et thermiquement isolante comporte une collerette comportant un pourtour intérieur fixé à la conduite étanche tout autour de la conduite étanche et un pourtour extérieur fixé à la virure trouée tout autour du trou de la virure trouée,
dans laquelle la barrière thermiquement isolante comporte un dispositif isolant de support disposé dans l’évidement, le dispositif isolant de support étant configuré pour supporter au moins partiellement la collerette, un coefficient de contraction thermique du dispositif isolant de support dans la direction d’épaisseur étant supérieur ou égale au coefficient de contraction thermique de la conduite étanche dans la direction d’épaisseur et inférieur au coefficient de contraction thermique du bloc de mousse isolant du panneau isolant évidé.
Grâce à ces caractéristiques, en remplaçant les caissons en contreplaqué de l’art antérieur par des panneaux en mousse isolante autour de la conduite étanche, le taux de vaporisation au moins dans cette zone est amélioré. De plus, en prévoyant dans ce panneau isolant évidé un dispositif isolant de support supportant au moins partiellement la collerette, il est possible de limiter le phénomène de « marche » ou dénivelé lié aux différences importantes entre la contraction thermique de la conduite étanche et celle de la mousse du panneau isolant. En effet, la mousse du panneau isolant évidé se contracte beaucoup plus que la conduite étanche. Dès lors, la collerette fléchit du fait que celle-ci est solidaire d’une part de la conduite étanche et d’autre part de la membrane étanche qui est supportée par le panneau isolant évidé. En prévoyant un coefficient de contraction thermique intermédiaire entre celui de la conduite étanche et celui de la mousse du panneau isolant évidé, il est possible de diminuer sensiblement le phénomène de « marche » dans cette zone et donc d’améliorer la tenue mécanique à la contraction thermique de la collerette.
Lorsque l’on définit le coefficient de contraction thermique dans la direction d’épaisseur d’un élément qui est formé d’une pluralité de matériaux différents, le matériau s’étendant dans la direction d’épaisseur et se contractant le moins va induire majoritairement le coefficient de contraction thermique de l’élément. Par exemple, dans le cas où l’élément comporterait une boite en contreplaqué avec des plaques en contreplaqué s’étendant dans la direction d’épaisseur et une garniture isolante non structurelle à l’intérieur de la boite, c'est le contreplaqué des plaques qui donnera majoritairement le coefficient de contraction thermique de l’élément. En d’autres termes, pour un tel élément, on ne considérera que le coefficient de contraction thermique du matériau s’étendant dans la direction d’épaisseur et se contractant le moins. Autre exemple, pour un panneau isolant comportant dans la direction d’épaisseur un empilement d’une plaque de couvercle en contreplaqué, d’un bloc de mousse isolant en mousse polyuréthane avec une fonction structurelle et d’une plaque de fond en contreplaqué, on ne considèrera que le coefficient de contraction thermique du matériau du bloc de mousse isolant.
Selon des modes de réalisation, une telle installation de stockage peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes.
Selon un mode de réalisation, le dispositif isolant de support présente un orifice, la conduite passant au travers de l’orifice du dispositif isolant de support.
Selon un mode de réalisation, le dispositif isolant de support est fixé à la plaque de fond du panneau isolant évidé.
Le dispositif isolant de support est par exemple fixé par collage, vissage ou agrafage.
Selon un mode de réalisation, l’évidement est réalisé dans la plaque de couvercle et le bloc de mousse isolant du panneau isolant évidé, la plaque de fond comportant un orifice traversé par la conduite étanche.
Selon un mode de réalisation, le dispositif isolant de support comporte une boite réalisée à l’aide de plaques assemblées les unes aux autres, la boite étant remplie à l’aide d’une garniture isolante.
Selon un mode de réalisation, la boite est une première boite, et le dispositif isolant de support comporte une deuxième boite, la première boite et la deuxième boite étant agencées de sorte à entourer la conduite étanche.
Selon un mode de réalisation, les plaques de la boite sont réalisées en bois contreplaqué, en bois massif ou en matériau composite, de préférence en bois contreplaqué.
Selon un autre mode de réalisation, le dispositif isolant de support comporte un bloc de mousse isolant renforcé, le bloc de mousse isolant renforcé comprenant des fibres s’étendant dans la direction d’épaisseur.
Selon un mode de réalisation, le bloc de mousse isolant renforcé est un premier bloc de mousse isolant renforcé, et le dispositif isolant de support comporte un deuxième bloc de mousse isolant renforcé, le premier bloc de mousse isolant renforcé et le deuxième bloc de mousse isolant renforcé étant agencés de sorte à entourer la conduite étanche.
Selon un mode de réalisation, le ou les blocs de mousse isolants renforcés sont réalisées à l’aide d’une mousse polyuréthane renforcée de fibres de verre, les fibres de verre étant orientées dans leur longueur parallèlement à la direction d’épaisseur.
Selon un mode de réalisation, le dispositif isolant de support est configuré pour supporter au moins le pourtour extérieur de la collerette.
Selon un mode de réalisation, les portions planes de la membrane d’étanchéité sont réalisées dans un plan, le dispositif isolant de support s’étendant parallèlement audit plan de part et d’autre du contour extérieur de la collerette.
Selon un mode de réalisation, les portions planes de la membrane d’étanchéité sont réalisées dans un plan, les dimensions dans ledit plan de la collerette étant strictement inférieures au dispositif isolant de support.
Ainsi, la collerette est supportée dans son intégralité par le dispositif isolant de support.
Selon un mode de réalisation, le dispositif isolant de support présente un coefficient de contraction thermique dans la direction d’épaisseur compris entre 6 et 25*10-6K-1.
Selon un mode de réalisation, le bloc de mousse isolant renforcé du dispositif isolant de support présente un coefficient de contraction thermique dans la direction d’épaisseur compris entre 15 et 25*10-6K-1.
Selon un mode de réalisation, la boite présente un coefficient de contraction thermique dans la direction d’épaisseur compris entre 6 et 10*10-6K-1.
Selon un mode de réalisation, le coefficient de contraction thermique dans la direction d’épaisseur du bloc de mousse isolant du panneau isolant évidé est compris entre 40 et 70*10-6K-1.
Selon un mode de réalisation, le coefficient de contraction thermique dans la direction d’épaisseur de la conduite étanche est compris entre 1 et 14*10-6K-1.
Selon un mode de réalisation, la conduite étanche est réalisée dans un alliage métallique de fer et de nickel dont le coefficient de contraction thermique est compris entre 1 et 2*10-6K-1.
Selon un mode de réalisation, la conduite étanche est réalisée dans un alliage métallique de fer et de manganèse dont le coefficient de contraction thermique est compris entre 6 et 10*10-6K-1.
Selon un mode de réalisation, la conduite étanche est réalisée dans un alliage métallique en acier inoxydable dont le coefficient de contraction thermique est compris entre 10 et 14*10-6K-1.
Selon un mode de réalisation, la pluralité de virures est réalisée dans un alliage métallique de fer et de nickel dont le coefficient de contraction thermique est compris entre 1et 2*10-6K-1.
Selon un mode de réalisation, le bloc de mousse isolant du panneau isolant évidé est réalisée à l’aide d’une mousse polyuréthane renforcée de fibres de verre, les fibres de verre étant orientées perpendiculairement à la direction d’épaisseur, le bloc de mousse isolant du panneau isolant évidé présentant un coefficient de contraction thermique dans la direction d’épaisseur compris entre 40 et 70*10-6K-1, par exemple égal à 60*10-6K-1.
Selon un mode de réalisation, l’évidement est réalisé au centre du panneau isolant évidé.
Selon un mode de réalisation, la pluralité de panneaux isolants comporte deux panneaux isolants évidés disposés de part et d’autre de la conduite étanche, chaque panneau isolant évidé comportant un évidement situé au niveau d’un bord du panneau isolant évidé de sorte que l’évidement de l’un des panneaux isolants évidés soit adjacent à l’évidement de l’autre des panneaux isolants évidés, les deux panneaux isolants évidés étant configurés pour encadrer la conduite étanche.
Selon un mode de réalisation, le dispositif isolant de support est disposé à la fois dans l’évidement de l’un des panneaux isolants évidés et dans l’évidement de l’autre des panneaux isolants évidés.
Selon un mode de réalisation, le dispositif isolant de support comporte deux éléments isolants distincts, l’un des éléments isolants étant inséré dans l’évidement de l’un des panneaux isolants évidés tandis que l’autre des éléments isolants étant inséré dans l’évidement de l’autre des panneaux isolants évidés.
Selon un mode de réalisation, la paroi de cuve est une paroi de plafond de la cuve, et la conduite étanche est une conduite étanche d’évacuation configurée pour définir un passage d’évacuation d’une phase vapeur du gaz liquéfié de l’intérieur vers l’extérieur de la cuve.
Une telle installation peut être une installation de stockage terrestre, par exemple pour stocker du GNL ou être une installation de stockage flottante, côtière ou en eau profonde, notamment un navire méthanier, une unité flottante de stockage et de regazéification (FSRU), une unité flottante de production et de stockage déporté (FPSO) et autres. Ladite cuve peut aussi servir de réservoir de carburant dans tout type de navire.
Selon un mode de réalisation, un navire pour le transport d’un gaz liquéfié comporte une double coque et une installation de stockage précitée disposée dans la double coque.
Selon un mode de réalisation, l’invention fournit aussi un système de transfert pour un gaz liquéfié, 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 gaz liquéfié à travers les canalisations isolées depuis ou vers l’installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.
Selon un mode de réalisation, l’invention fournit aussi un procédé de chargement ou déchargement d’un navire, dans lequel on achemine un gaz liquéfié à travers des canalisations isolées depuis ou vers une installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire précité.
Brève 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 schématique écorchée d’un navire comportant une installation de stockage selon un mode de réalisation.
La est vue partielle en coupe d’une installation de stockage d’un navire de transport de gaz naturel liquéfié, équipée de conduites d’évacuation de la vapeur traversant la paroi de plafond de la cuve et les ponts supérieurs du navire.
La est une vue partielle éclatée du détail III de la selon un premier mode de réalisation.
La est une vue en coupe d’un panneau isolant évidé et d’un dispositif isolant de support selon le premier mode de réalisation au droit de l’évidement.
La est une vue partielle éclatée du détail III de la selon un deuxième mode de réalisation.
La est vue en coupe du détail III de la selon un troisième mode de réalisation.
La est une représentation schématique écorchée d’un navire comportant une installation de stockage et d’un terminal de chargement/déchargement de cette cuve.
Sur la , est représenté un navire 70 équipé d’une installation de stockage de gaz liquéfié qui comporte dans l’exemple représenté une pluralité de cuves 71 étanches et thermiquement isolantes. Chaque cuve 71 est associée à un mât de dégazage 1 qui est prévu sur un pont supérieur 2 du navire 70 et permettant l’échappement du gaz en phase vapeur lors d’une surpression à l’intérieur de la cuve 71 associée.
A l’arrière du navire 70 est prévu un compartiment machine 3 qui comporte classiquement un moteur ou une turbine à vapeur à alimentation mixte apte à fonctionner soit par combustion de gazole, soit par combustion de gaz d’évaporation provenant des cuves 71.
Les cuves 71 présentent une dimension longitudinale s’étendant selon la direction longitudinale du navire 70. Chaque cuve 71 est bordée au niveau de chacune de ses extrémités longitudinales par une paire de cloisons transversales 5 délimitant un espace intercalaire étanche, connu sous le terme de « cofferdam » 6.
Les cuves 71 sont ainsi séparées les unes des autres par un cofferdam 6 transversal. On observe ainsi que les cuves 71 sont chacune ménagées à l’intérieur d’une structure porteuse qui est constituée, d’une part, par la double coque 7 du navire 70 et, d’autre part par l’une des cloisons transversales 5 de chacun des cofferdams 6 bordant la cuve 71.
Le gaz liquéfié destiné à être stocké dans la cuve 71 peut notamment être un gaz naturel liquéfié (GNL), c’est-à-dire un mélange gazeux comportant majoritairement du méthane ainsi qu’un ou plusieurs autres hydrocarbures. Le gaz liquéfié peut également être de l’éthane, un gaz de pétrole liquéfié (GPL), c’est-à-dire un mélange d’hydrocarbures issu du raffinage du pétrole comportant essentiellement du propane et du butane ou de l’hydrogène liquide.
En référence à la , on a représenté partiellement le navire 70 incliné d’un angle de gite. La cuve étanche et thermiquement isolante 71 illustrée présente une forme générale polyédrique, définie par une paroi de plafond 4, seule visible sur la , une paroi de fond, des parois transversales et des parois latérales, les parois transversales et les parois latérales reliant la paroi de fond et la paroi de plafond selon la technique connue.
Une conduite étanche 8 prévue pour l’évacuation de la phase vapeur dans une situation d’inclinaison relie l’espace intérieur de la cuve 71 à un dôme gaz 9, lui-même relié à un circuit collecteur de vapeur principal 10 et au mât de dégazage 1 par l’intermédiaire d’une soupape de surpression 11. Pour cela, la conduite étanche 8 traverse une paroi de la cuve, ici la paroi de plafond 4. La fonction d’une telle conduite d’évacuation de la phase vapeur est décrite plus en détail dans la publication WO2016120540.
Il va être décrit par la suite plus en détails en référence aux figures 3 à 6 la portion de la paroi de plafond 4 traversée par la conduite étanche 8 pour l’évacuation de la phase vapeur. Toutefois, dans d’autres modes de réalisation non représentées, la conduite étanche pourrait être une autre conduite traversant la paroi de plafond ou une autre paroi de la cuve et dont la paroi traversée présenterait la même structure que celle décrite par la suite.
Comme représentée notamment en , la paroi de plafond 4 présente une structure multicouche comportant, depuis l’extérieur vers l’intérieur, une barrière thermiquement isolante secondaire 12 comportant des panneaux isolants secondaires reposant contre la structure porteuse, ici la double coque 7, une membrane étanche secondaire 14 reposant contre la barrière thermiquement isolante secondaire 12, une barrière thermiquement isolante primaire 15 comportant des panneaux isolants primaires reposant contre la membrane étanche secondaire 14 et une membrane étanche primaire 17 destinée à être en contact avec le gaz liquéfié contenu dans la cuve 71. A titre d’exemple, de telles cuves à membranes sont notamment décrites dans la demande de brevet FR2877638.
Les membranes étanche primaire 17 et secondaire 14 comportent une nappe continue comportant des virures 18 métalliques à bords relevés, lesdites virures 18 étant soudées par leurs bords relevés sur des supports de soudure 19, illustrées en , parallèles maintenus respectivement dans des rainures 20 réalisées dans des panneaux isolants secondaires et primaires. Les virures 18 métalliques 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 1.10-6 et 2.10-6K-1,
Les membranes étanche primaire 17 et secondaire 14 comportent également chacune une virure trouée 21, représentée en figures 3 et 5, traversée par la conduite étanche 8 et soudées à d’autres virures 18.
De manière analogue, comme représenté en , les barrières thermiquement isolantes primaire 15 et secondaire 12 comportent respectivement un panneau isolant primaire évidé 16 et un panneau isolant secondaire évidé 13. Le panneau isolant primaire évidé 16 et le panneau isolant secondaire évidé 13 sont traversés par la conduite étanche 8. Le panneau isolant primaire évidé 16 et le panneau isolant secondaire évidé 13 comportent chacun une plaque de fond 22, une plaque de couvercle 23 et un bloc de mousse isolant 24 séparant la plaque de fond 22 et la plaque de couvercle 23 dans la direction d’épaisseur.
Le mode de réalisation décrit comporte ainsi deux barrières thermiquement isolantes traversées par la conduite étanche. Néanmoins, l’invention pourrait également être appliquée à une cuve ne comportant qu’une seule barrière thermiquement isolante. Par la suite, seule la partie primaire, composée de la barrière thermiquement isolante primaire 15 et la membrane étanche primaire 17, qui est traversée par la conduite étanche 8 sera décrite plus en détails. La partie secondaire traversée par la conduite étanche 8 peut être réalisée de manière identique à la partie primaire ou différente.
En effet, c’est la partie primaire qui est exposée aux plus fortes variations de température du fait de sa proximité avec le gaz liquéfié. Dès lors, un élément se contractant très peu comme la conduite étanche 8 et un élément se contractant bien plus comme le panneau isolant primaire évidé 16 peuvent entrainer des contraintes importantes, lors de la mise à froid de la cuve, notamment pour un élément qui est lié ou supporté à la fois par la conduite étanche 8 et par le panneau isolant primaire évidé 16, tel que la collerette 27 qui sera décrite par la suite.
La représente notamment la partie primaire traversé par la conduite étanche 8 en vue éclatée selon un premier mode de réalisation.
Le panneau isolant primaire évidé 16 comporte un évidement 25 au travers duquel passe la conduite étanche 8, illustré notamment en . L’évidement 25 est notamment réalisé dans la plaque de couvercle 23 et le bloc de mousse isolant 24 du panneau isolant primaire évidé 16. La plaque de fond 22 du panneau isolant primaire évidé 16 comporte quant à elle un orifice au travers duquel passe la conduite étanche 8. Dans le premier mode de réalisation, l’évidement 25 est réalisé au centre du panneau isolant primaire évidé 16.
La barrière thermiquement isolante 15 comporte un dispositif isolant de support 26 disposé dans l’évidement 25 et fixé à la plaque de fond 22.
Comme représenté également en , la membrane étanche primaire 17 comporte une collerette 27 qui comprend un pourtour intérieur 28 soudé à la conduite étanche 8 tout autour de la conduite étanche 8 et un pourtour extérieur 29 soudé à la virure trouée 21 tout autour du trou de la virure trouée 21.
Le dispositif isolant de support 26 est configuré pour supporter au moins partiellement la collerette 27 et notamment le pourtour extérieur 29 de la collerette 27. Comme on peut le voir sur la , dans le premier mode de réalisation, en raison de ses dimensions dans le plan de la membrane étanche primaire 17, le dispositif isolant de support 26 permet de supporter intégralement la collerette 27. En effet, dans cet exemple, l’évidement 25 et le dispositif isolant de support 26 sont de forme cubique tandis que la collerette 27 est de forme annulaire. Le côté du cube formé par le dispositif isolant de support 26 est plus grand que le diamètre extérieur de la collerette 27.
Afin de compenser les différences de contraction entre la conduite étanche 8 et le bloc de mousse isolant 24, le dispositif isolant de support 26 est conçu de sorte à avoir un coefficient de contraction thermique dans la direction d’épaisseur étant supérieur ou égal au coefficient de contraction thermique de la conduite étanche 8 dans la direction d’épaisseur et inférieur au coefficient de contraction thermique du bloc de mousse isolant du panneau isolant évidé.
Dans le premier mode de réalisation, et comme visible sur les figures 3 et 4, le dispositif isolant de support 26 comporte une boite 30 réalisée à l’aide de plaques de contreplaqué assemblées les unes aux autres. La boite 30 est de plus remplie à l’aide d’une garniture isolante (non représentée), telle que de la laine de verre ou de la perlite par exemple. Les plaques latérales 31 en contreplaqué de la boite 30 s’étendent sur toute la dimension d’épaisseur du dispositif isolant de support 26. C'est donc le contreplaqué des plaques qui donnera le coefficient de contraction thermique dans la direction d’épaisseur du dispositif isolant de support 26. Le contreplaqué des plaques latérales 31 présente un coefficient de contraction thermique dans la direction d’épaisseur compris entre 6 et 10*10-6K-1. La conduite étanche 8 réalisée dans un alliage métallique de fer et de nickel présente quant à elle un coefficient de contraction thermique dans la direction d’épaisseur compris entre 1et 2*10-6K-1La conduite étanche 8 peut aussi être réalisée dans un alliage métallique de fer et de manganèse dont le coefficient de contraction thermique est compris entre 6 et 10*10-6K-1. Enfin, le bloc de mousse isolant 24 du panneau isolant primaire évidé 16, réalisé ici en mousse polyuréthane renforcée de fibres de verre, présente un coefficient de contraction thermique dans la direction d’épaisseur compris entre 40 et 70*10-6K-1.
La boite 30 comporte de plus un orifice traversant 32 au travers duquel passe la conduite étanche 8. Afin de compléter l’isolation, il est prévu avantageusement entre les parois de l’orifice traversant 32 et la conduite étanche 8 de disposer un isolant 33, tel que de la laine de verre, comme représenté notamment en . Des trous peuvent être réalisés sur les parois latérales 31 afin de permettre la libre circulation du gaz présent dans la barrière thermiquement isolante primaire 15.
La boite 30 présente ainsi une forme complémentaire de l’évidement 25 et la paroi inférieure 34 de la boite 30 est fixée, par exemple par agrafage et/ou collage, à la plaque de fond 22 du panneau isolant primaire évidé 16.
La représente notamment la partie primaire traversé par la conduite étanche 8 en vue éclatée selon un deuxième mode de réalisation.
Ce deuxième mode de réalisation diffère notamment du premier mode de réalisation par le positionnement de l’évidement 25 par rapport au panneau isolant primaire évidé 16. En effet, dans ce mode de réalisation, la barrière thermiquement isolante primaire 15 comporte deux panneaux isolants primaires évidés 16 disposés de part et d’autre de la conduite étanche 8. Ainsi, chaque panneau isolant primaire évidé 16 comporte un évidement 25 situé au niveau d’un bord longitudinal 35 du panneau isolant primaire évidé 16 de sorte que l’évidement 25 du premier panneau isolant primaire évidé 16 est adjacent à l’évidement 25 du deuxième panneau isolant primaire évidé 16. Ainsi, les deux panneaux isolants primaires 16 évidés encadrent la conduite étanche 8.
De plus, dans ce deuxième mode de réalisation, le dispositif isolant de support 26 comporte deux boites 30 qui sont réalisées de manière analogue au premier mode de réalisation. L’une des boites 30 est ainsi fixée dans l’évidement 25 du premier panneau isolant primaire évidé 16 tandis que l’autre des boites 30 est fixée dans l’évidement 25 du deuxième panneau isolant primaire évidé 16. Les deux boites 30 encadrent ainsi la conduite étanche 8.
La représente un troisième mode de réalisation qui diffère du premier et du deuxième mode de réalisation par les matériaux constitutifs du dispositif isolant de support 26.
En effet, dans ce troisième mode de réalisation, la boite 30 remplie de garniture isolante est remplacée par un bloc de mousse isolant renforcé 36. Le bloc de mousse isolant renforcé 36 du dispositif isolant de support 26 comprend des fibres qui sont orientées selon la direction d’épaisseur contrairement au bloc de mousse isolant 24 du panneau isolant évidé qui comprend des fibres orientées perpendiculairement à la direction d’épaisseur. Du fait de cette orientation des fibres dans la direction d’épaisseur, le coefficient de contraction thermique du dispositif isolant de support 26 est supérieur au coefficient de contraction thermique du panneau isolant primaire évidé 16 dans la direction d’épaisseur. Dans l’exemple, avec une mousse polyuréthane et des fibres de verre, le bloc de mousse isolant renforcé 36 du dispositif isolant de support 26 présente un coefficient de contraction thermique dans la direction d’épaisseur compris entre 15 et 25*10-6K-1. La conduite étanche 8 peut être réalisée dans un alliage métallique de fer et de nickel présentant un coefficient de contraction thermique dans la direction d’épaisseur compris entre 1 et 2*10-6K-1ou dans un alliage métallique de fer et de manganèse dont le coefficient de contraction thermique est compris entre 6 et 10*10-6K-1ou dans un alliage métallique en acier inoxydable dont le coefficient de contraction thermique est compris entre 10 et 14*10-6K-1.
Le dispositif isolant de support 26 selon le troisième mode de réalisation peut être disposé dans un évidement 25 centré comme dans le premier mode de réalisation ou bien dans deux évidements 25 sur des bords longitudinaux 35 comme dans le deuxième mode de réalisation. Ainsi, le dispositif isolant de support 26 peut comporter un ou plusieurs blocs de mousse isolant renforcés 36 selon le besoin afin d’encadrer la conduite étanche 8.
En référence à la , une vue écorchée d’un navire méthanier 70 montre une cuve étanche et thermiquement isolante 71 de forme générale prismatique montée dans la double coque 72 du navire 70. La paroi de la cuve 71 comporte une membrane étanche primaire destinée à être en contact avec le GNL contenu dans la cuve, une membrane étanche secondaire agencée entre la membrane étanche primaire et la double coque 72 du navire 70, et deux barrières thermiquement isolante agencées respectivement entre la membrane étanche primaire et la membrane étanche secondaire et entre la membrane étanche 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 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.
L’usage du verbe « comporter », « comprendre » ou « inclure » et de ses formes conjuguées n’exclut pas la présence d’autres éléments ou d’autres étapes que ceux énoncés dans une revendication.
Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication.

Claims (16)

  1. Installation de stockage de gaz liquéfié, l’installation de stockage comportant :
    - une cuve étanche et thermiquement isolante (71) destinée au stockage du gaz liquéfié dans un état d’équilibre diphasique liquide-vapeur, la cuve étant supportée par une structure porteuse et présentant une paroi de cuve (4) comportant au moins une membrane étanche (17) destinée à être en contact avec le gaz liquéfié et au moins une barrière thermiquement isolante (15) disposée entre la membrane étanche (17) et la structure porteuse ;
    - une conduite étanche (8) traversant la paroi de cuve (4),
    dans laquelle la barrière thermiquement isolante (15) comporte une pluralité de panneaux isolants juxtaposés les uns aux autres, la pluralité de panneaux isolants comportant au moins un panneau isolant évidé (16) comprenant un évidement (25) au travers duquel passe la conduite étanche (8), l’au moins un panneau isolant évidé (16) comportant une plaque de fond (22), une plaque de couvercle (23) et un bloc de mousse isolant (24) disposé entre la plaque de fond (22) et la plaque de couvercle (23) dans la direction d’épaisseur,
    dans laquelle la membrane étanche (17) comprend une pluralité de virures à bords relevés soudées bord à bord les unes aux autres, chaque virure comprenant une portion plane située entre deux bords relevés, la pluralité de virures comprenant une virure trouée (21) comportant un trou au travers duquel passe la conduite étanche (8),
    dans laquelle la cuve étanche et thermiquement isolante comporte une collerette (27) comportant un pourtour intérieur (28) fixé à la conduite étanche (8) tout autour de la conduite étanche (8) et un pourtour extérieur (29) fixé à la virure trouée (21) tout autour du trou de la virure trouée (21),
    dans laquelle la barrière thermiquement isolante (15) comporte un dispositif isolant de support (26) disposé dans l’évidement (25), le dispositif isolant de support (26) étant configuré pour supporter au moins partiellement la collerette (27), un coefficient de contraction thermique du dispositif isolant de support (26) dans la direction d’épaisseur étant supérieur ou égal au coefficient de contraction thermique de la conduite étanche (8) dans la direction d’épaisseur et inférieur au coefficient de contraction thermique du bloc de mousse isolant (24) du panneau isolant évidé (16).
  2. Installation de stockage selon la revendication 1, dans laquelle le dispositif isolant de support (26) est fixé à la plaque de fond (22) du panneau isolant évidé (16).
  3. Installation de stockage selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans laquelle le dispositif isolant de support (26) comporte une boite (30) réalisée à l’aide de plaques assemblées les unes aux autres, la boite (30) étant remplie à l’aide d’une garniture isolante.
  4. Installation de stockage selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans laquelle le dispositif isolant de support (26) comporte un bloc de mousse isolant renforcé (36), le bloc de mousse isolant renforcé (36) comprenant des fibres s’étendant dans la direction d’épaisseur.
  5. Installation de stockage selon l’une des revendications 1 à 4, dans laquelle le dispositif isolant de support (26) est configuré pour supporter au moins le pourtour extérieur (29) de la collerette (27).
  6. Installation de stockage selon l’une des revendications 1 à 5, dans laquelle le dispositif isolant de support (26) présente un coefficient de contraction thermique dans la direction d’épaisseur compris entre 5 et 25*10-6K-1.
  7. Installation de stockage selon l’une des revendications 1 à 6, dans laquelle le coefficient de contraction thermique dans la direction d’épaisseur du bloc de mousse isolant (24) du panneau isolant évidé (16) est compris entre 40 et 70*10-6K-1.
  8. Installation de stockage selon l’une des revendications 1 à 7, dans laquelle le coefficient de contraction thermique dans la direction d’épaisseur de la conduite étanche (8) est compris entre 1 et 14*10-6K-1.
  9. Installation de stockage selon l’une des revendications 1 à 8, dans laquelle l’évidement (25) est réalisé au centre du panneau isolant évidé (16).
  10. Installation de stockage selon l’une des revendications 1 à 8, dans laquelle la pluralité de panneaux isolants comporte deux panneaux isolants évidés (16) disposés de part et d’autre de la conduite étanche (8), chaque panneau isolant évidé (16) comportant un évidement (25) situé au niveau d’un bord du panneau isolant évidé (16) de sorte que l’évidement (25) de l’un des panneaux isolants évidés (16) soit adjacent à l’évidement (25) de l’autre des panneaux isolants évidés (16), les deux panneaux isolants évidés (16) étant configurés pour encadrer la conduite étanche (8).
  11. Installation de stockage selon la revendication 10, dans laquelle le dispositif isolant de support (26) est disposé à la fois dans l’évidement (25) de l’un des panneaux isolants évidés (16) et dans l’évidement (25) de l’autre des panneaux isolants évidés (16).
  12. Installation de stockage selon la revendication 10, dans laquelle le dispositif isolant de support (26) comporte deux éléments isolants distincts, l’un des éléments isolants étant inséré dans l’évidement (25) de l’un des panneaux isolants évidés (16) tandis que l’autre des éléments isolants étant inséré dans l’évidement (25) de l’autre des panneaux isolants évidés (16).
  13. Installation de stockage selon l’une des revendications 1 à 12, dans laquelle la paroi de cuve est une paroi de plafond (4) de la cuve, et la conduite étanche (8) est une conduite étanche d’évacuation configurée pour définir un passage d’évacuation d’une phase vapeur du gaz liquéfié de l’intérieur vers l’extérieur de la cuve.
  14. Navire (70) pour le transport d’un gaz liquéfié, le navire comportant une double coque (72) et une installation de stockage l’une des revendications 1 à 13 disposée dans la double coque.
  15. Système de transfert pour un gaz liquéfié, le système comportant un navire (70) selon la revendication 14, 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 flux de gaz liquéfié à travers les canalisations isolées depuis ou vers l’installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.
  16. Procédé de chargement ou déchargement d’un navire (70), dans lequel on achemine un gaz liquéfié 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 (71) du navire (70) selon la revendication 14.
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