WO2016166481A2 - Cuve équipée d'une paroi présentant une zone singulière au travers de laquelle passe un élément traversant - Google Patents

Cuve équipée d'une paroi présentant une zone singulière au travers de laquelle passe un élément traversant Download PDF

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WO2016166481A2
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Gaztransport Et Technigaz
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Definitions

  • the invention relates to the field of sealed and thermally insulating tanks, with membranes, for storing and / or transporting fluid, such as a cryogenic fluid.
  • LNG liquefied natural gas
  • the document FR2996520 describes a sealed and thermally insulating tank for the storage of liquefied natural gas having a multilayer structure retained to a supporting structure.
  • Each wall has successively, in the direction of the thickness, from the outside to the inside of the tank, a secondary heat-insulating barrier retained to the supporting structure, a secondary sealing membrane resting against the secondary thermally insulating barrier, a primary thermally insulating barrier resting against the secondary sealing membrane and a primary sealing membrane carried by the primary thermally insulating barrier and intended to be in contact with the liquefied natural gas contained in the tank.
  • the primary and secondary thermally insulating barriers respectively comprise a plurality of primary and secondary insulating panels of rectangular parallelepipedal shape which are juxtaposed in parallel rows. The longitudinal directions of the primary insulating panels are parallel to those of the secondary insulating panels.
  • Each primary insulation board straddles four secondary insulation panels.
  • each primary insulation panel is anchored at each of its four corners on an anchor member fixed to the center of the inner face of one of the secondary insulating panels that it overlaps.
  • the primary and secondary sealing membranes each consist of a plurality of metal sheets having corrugations and allowing them to deform under the effect of the stresses. thermal and mechanical generated by the fluid stored in the tank.
  • the metal sheets of the secondary waterproofing membrane are anchored to the secondary insulation panels and the metal sheets of the primary waterproofing membrane are anchored to the primary insulation panels.
  • the sealed and thermally insulating tanks for the storage of liquefied natural gas are equipped with watertight conduits each passing through a singular zone of one of the walls to define a passage between the interior space of the tank and the outside of the tank. tank.
  • This is particularly the case at the ceiling wall which is traversed by a sealed pipe opening into the upper part of the internal space of the tank and thus defining a passage of steam between the interior of the tank and a collector vapor arranged outside the tank.
  • a sealed pipe thus makes it possible to avoid generating, inside the tank, an excess pressure that can be produced by the natural evaporation of the liquefied natural gas stored inside the tank.
  • such a sealed pipe generally has a diameter smaller than the width of the primary and secondary insulation panels as described in document FR2996520 cited above, this diameter is however likely to be large enough that, given the layout primary insulation panels straddling the secondary insulation panels, said watertight conduit can not pass through a primary insulation board and a secondary insulation board without at least one cutout being formed in an edge of one or more primary insulating panels or secondary.
  • the formation of a cutout in an edge of an insulating panel is undesirable because it reduces the rigidity of said insulating panel and weakens its mechanical strength.
  • a cutout formed in an edge of an insulating panel is also likely to lead to further stress certain areas of the metal plates bordering the sealed pipe, in the singular area of the tank wall.
  • An idea underlying the invention is to provide a multilayer structure tank equipped with a through element passing through a singular area of a wall of the tank and having primary insulating panels anchored astride several panels secondary and in which the structure of the tank in said singular zone is simple and has a reduced negative impact on the resistance to thermomechanical stresses of the tank.
  • the invention provides a sealed and thermally insulating tank for storing a fluid, said vessel having a vessel wall attached to a supporting structure, the wall comprising successively, in the direction of the thickness since the outside to the inside of the tank, a secondary heat-insulating barrier retained against the supporting structure, a secondary sealing membrane carried by the secondary heat-insulating barrier, a primary heat-insulating barrier resting against the secondary waterproofing membrane and a primary sealing membrane carried by the primary thermally insulating barrier and intended to be in contact with the fluid contained in the tank;
  • the secondary thermally insulating barrier comprising juxtaposed secondary insulating panels, held against the supporting structure and having a rectangular parallelepipedal shape having a longitudinal direction, each secondary insulating panel having an inner face, opposite to the supporting wall, equipped with at least one member anchor;
  • the primary thermally insulating barrier comprising juxtaposed primary insulating panels having a rectangular parallelepipedal shape having a longitudinal direction, each primary insulating panel being disposed astride at least four secondary insulating panels and anchored to said anchoring member of each of the secondary insulating panels that said primary insulation board overlaps;
  • the sealed tank being equipped with a through element passing through a singular area of the wall;
  • the primary thermally insulating barrier comprising in the singular zone of the vessel wall a primary series of primary insulating panels having longitudinal directions parallel to each other;
  • the secondary thermally insulating barrier comprising in the singular zone of the wall a secondary series of secondary insulating panels having longitudinal directions parallel to each other;
  • the primary series and the secondary series being arranged relative to one another so that the longitudinal directions of the primary insulating panels of the primary series are perpendicular to the longitudinal directions of the secondary insulating panels of the secondary series;
  • the through element extending in the direction of the thickness of the singular zone of the wall and passing successively through an opening in one of the secondary insulating panels of the secondary series, through an opening in the secondary sealing membrane, through an opening in one of the primary insulating panels of the primary series and through an opening in the primary waterproofing membrane.
  • the through element passes through openings at the continuous periphery of one of the primary insulating panels and one of the secondary insulating panels without a cutout being formed in an edge of said insulating panels while each of the primary insulating panels is offset from the secondary insulating panels and straddling several of them.
  • such a sealed and thermally insulating tank may have one or more of the following characteristics:
  • the secondary insulating panels arranged in a remaining area around the singular area of the wall, are arranged in parallel rows and have longitudinal directions oriented parallel to each other.
  • the primary insulating panels, arranged in the said remaining zone, are arranged in parallel rows and have longitudinal directions oriented parallel to one another.
  • the longitudinal directions of the secondary insulating panels of the remaining zone are parallel to the longitudinal directions of the primary insulating panels of the remaining zone.
  • the longitudinal directions of the insulating panels of one of the primary and secondary series are oriented perpendicularly to the longitudinal directions of the primary and secondary insulating panels of the remaining zone and the longitudinal directions of the insulating panels of the other of the primary and secondary series are oriented parallel to the longitudinal directions of the primary and secondary insulating panels of the remaining area.
  • the series whose insulating panels have longitudinal directions oriented perpendicularly to the longitudinal directions of the primary and secondary insulating panels of the remaining zone is the primary series.
  • the primary insulating panels each have a longitudinal dimension equal to n times their transverse dimension, n being an integer greater than 1, and the primary series comprises n primary insulating panels.
  • the primary insulating panels of the remaining zone have longitudinal and transverse dimensions identical to those of the primary insulating panels of the primary series.
  • the secondary series of secondary insulation panels comprises a row of secondary insulating panels extending from one edge to the other of the tank wall in a transverse direction perpendicular to the longitudinal direction of said secondary insulating panels and the secondary insulating panels of the secondary series have a longitudinal dimension smaller than the longitudinal dimension of the secondary insulating panels in the remaining zone.
  • the longitudinal dimension of the secondary insulating panels of the secondary series is an integer multiple of the inter-ripple distance between two successive corrugations of the secondary waterproofing membrane.
  • the opening through which passes through element which is formed in the secondary insulating panel of the secondary series is disposed at the center of said secondary insulating panel.
  • the aperture through which the through element in the primary insulating panel of the primary series passes is centered in the middle of the transverse dimension of said primary insulating panel.
  • the traversing element has a cross section smaller than the transverse dimension of the primary and secondary insulating panels through which it passes.
  • each secondary insulating panel is associated with the adjacent secondary insulating panels through a plurality of bridging elements, each bridging element being disposed between at least said secondary insulating board and an adjacent secondary insulating board and being a part attached to an edge of the inner face of one of the secondary insulating panels and, on the other hand, to an edge vis-à-vis the inner face of the other secondary insulating panel so as to opposing mutual spacing of said adjacent secondary insulating panels.
  • the bridging elements are bridging plates which each have an outer face resting against the inner face of each of the adjacent secondary insulating panels and an inner face carrying the secondary sealing membrane.
  • each secondary insulating panel is equipped with metal plates
  • the secondary sealing membrane comprising in the singular area of the wall a secondary closure plate equipped with opening of the secondary sealing membrane through which passes the through element; said secondary closure plate being welded to the metal plates of the secondary insulating panel equipped with the opening.
  • the secondary closure plate is welded to the through element.
  • the secondary sealing membrane comprises a plurality of corrugated secondary metal sheets welded to each other in a sealed manner and each comprising at least two perpendicular corrugations, said secondary metal sheets being welded to the metal plates of the secondary insulating panels, the secondary metal sheets corrugated adjacent to the secondary closure plate being welded thereto.
  • the traversing element is centered on a position corresponding to the intersection between the guidelines of two corrugations perpendicular to each other of the secondary metal sheets.
  • the two corrugations which are perpendicular to each other and whose intersection of the guidelines corresponds to the center of the traversing element are sealed at the level of the secondary closure plate with end pieces each comprising a sole sealingly welded to the secondary closure plate and a shell sealed to said corrugation.
  • the secondary closure plate comprises two pairs of parallel corrugations, the two undulations of the same pair passing on either side of the opening and each extending in the extension of a corrugation of one of the plates; secondary corrugated metal.
  • the undulations of the secondary metal sheets protrude outwardly of the tank towards the supporting structure, the inner face of the secondary insulating panels, having perpendicular grooves receiving the corrugations of the secondary metal sheets.
  • the corrugations of the secondary metal sheets project towards the interior of the tank, the primary insulating panels each having an external face having perpendicular grooves receiving the corrugations of the corrugated metal sheets of the waterproofing membrane. secondary.
  • the primary sealing membrane comprises, in the singular zone of the wall, a primary closure plate equipped with the opening of the primary sealing membrane through which the through element passes; said primary closure plate being sealingly welded to the through element and being secured to the primary insulating panel provided with the opening.
  • Each primary insulating panel of the primary thermally insulating barrier has an inner face, opposite the carrier wall; said inner face being equipped with metal plates, the primary sealing membrane comprising a plurality of corrugated primary metal sheets welded to each other in a sealed manner and each comprising at least two corrugations perpendicular, said primary metal sheets being welded to the metal plates of the primary insulating panels, the primary corrugated metal sheets adjacent to the primary closure plate being welded thereto.
  • the traversing element is centered on a position corresponding to the intersection between a first and a second straight line, the first straight line being parallel to a first pair of parallel corrugations of the primary sealing membrane and arranged at an equal distance between the first and second straight lines; ripples of the first pair and the second straight line being parallel to a second pair of parallel corrugations which are perpendicular to the corrugations of the first pair and disposed equally between the corrugations of the second pair.
  • the corrugations interrupted by the primary closure plate are sealingly closed at the level of the primary closure plate with end pieces each comprising a sole sealingly welded to the primary closure plate and a shell welded in a sealed manner to said ripple.
  • the through element is a sealed pipe passing through a singular area of the wall to define a passage between the inner space of the tank and the outside of the tank.
  • the traversing element is a sump structure.
  • the sump structure comprises:
  • Such a tank can be part of an onshore storage facility, for example to store LNG or be installed in a floating structure, coastal or deep water, including a LNG carrier, ethanier, a floating unit storage and regasification (FSRU), a floating production and remote storage unit (FPSO) and others.
  • LNG carrier for example to store LNG
  • ethanier ethanier
  • FSRU floating unit storage and regasification
  • FPSO floating production and remote storage unit
  • a vessel for transporting a fluid comprises a double hull and a said tank disposed in the double hull.
  • the invention also provides a method for loading or unloading such a vessel, in which a fluid is conveyed through isolated pipes from or to a floating or land storage facility to or from the tank of the vessel. ship.
  • the invention also provides a transfer system for a fluid, the system comprising the abovementioned vessel, insulated pipes arranged to connect the vessel installed in the hull of the vessel to a floating or ground storage facility. and a pump for driving fluid through the insulated pipelines from or to the floating or land storage facility to or from the vessel vessel.
  • FIG. 1 is a sectional view of a sealed and thermally insulating tank liquefied natural gas storage at a corner area between two walls.
  • FIG. 2 is a perspective view, cut away, of a wall of the tank in a standard area.
  • FIG. 3 is a sectional view of a ceiling wall of the tank in a singular zone through which a fluid-collecting fluid-tight conduit passes, the section being taken along the line III-III of FIG. 7; .
  • FIG. 4 is a bottom view of the ceiling wall representing the secondary thermally insulating barrier at the singular area.
  • - Figure 5 is a broken view from below of the secondary sealing membrane at the singular area.
  • FIG. 6 is a broken view of the bottom of the ceiling wall at the singular area; the primary waterproofing membrane is not shown to allow observation of the primary thermally insulating barrier.
  • FIG. 7 is a bottom view of the ceiling wall showing the primary waterproofing membrane at the singular area.
  • FIG. 8 is a schematic representation of the primary and secondary thermally insulating barriers at the singular zone, the contours of the primary insulating panels being illustrated in solid lines and the contours of the secondary insulating panels being illustrated in dotted lines.
  • FIG. 9 is a cutaway schematic representation of a tank of a LNG carrier comprising a sealed and thermally insulating tank for storing a fluid and a loading / unloading terminal for this tank.
  • FIG. 10 is a sectional view of a sealed and thermally insulating tank for storing a fluid at a corner area between two walls according to another embodiment.
  • Figure 11 is a sectional view similar to that of Figure 3 which illustrates a bottom wall of the tank in a singular area through which passes a sump structure.
  • the terms “external” and “internal” are used to define the relative position of one element relative to another, with reference to the interior and exterior of the vessel.
  • longitudinal direction of a rectangular parallelepiped element the direction corresponding to the larger dimension of the rectangle.
  • each wall of the tank comprises, from the outside to the inside of the tank, a secondary thermally insulating barrier 1 comprising insulating panels 2 juxtaposed and anchored to a supporting structure 3 by retaining members secondary 8, a secondary waterproofing membrane 4 carried by the insulating panels 2 of the secondary thermally insulating barrier 1, a primary thermally insulating barrier 5 comprising insulating panels 6 juxtaposed and anchored to the insulating panels 2 of the secondary thermally insulating barrier 1 by primary retaining members 19 and a primary sealing membrane 7, carried by the insulating panels 6 of the primary thermally insulating barrier 5 and intended to be in contact with the liquefied natural gas contained in the tank.
  • the supporting structure 3 can in particular be a self-supporting metal sheet or, more generally, any type of rigid partition having suitable mechanical properties.
  • the supporting structure 3 can in particular be formed by the hull or the double hull of a ship.
  • the supporting structure 3 comprises a plurality of walls defining the general shape of the tank, usually a polyhedral shape.
  • the secondary thermally insulating barrier 1 comprises a plurality of insulating panels 2 anchored on the supporting structure 3 by means of resin cords, not shown, and / or studs 8 welded to the supporting structure 3.
  • the insulating panels 2 have substantially a shape rectangular parallelepiped.
  • the insulating panels 2 each comprise an insulating polymer foam layer 9 sandwiched between an internal rigid plate 10 and an external rigid plate 11.
  • the rigid plates, internal 10 and external 11, are, for example plywood boards bonded to said layer of insulating polymer foam 9.
  • the insulating polymer foam may in particular be a polyurethane-based foam.
  • the polymer foam is advantageously reinforced by glass fibers contributing to reduce its thermal contraction coefficient.
  • the insulating panels 2 are juxtaposed in parallel rows and separated from each other by interstices 12 ensuring a functional play assembly.
  • the interstices 12 are filled with a heat insulating lining 13, shown in Figures 2, such as glass wool, rock wool or flexible synthetic foam open cell for example.
  • the heat insulator 13 is advantageously made of a porous material so as to provide gas flow spaces in the interstices 12 between the insulating panels 2.
  • the interstices 12 have, for example, a width of the order of 30 mm.
  • the inner plate 10 has two series of grooves 14, 15, perpendicular to each other, so as to form a network of grooves.
  • Each of the series of grooves 14, 15 is parallel to two opposite sides of the insulating panels 2.
  • the grooves 14, 15 are intended for receiving corrugations, protruding towards the outside of the tank, formed on the metal sheets of the secondary sealing membrane 4.
  • each inner plate 10 has three grooves 14 extending in the longitudinal direction of the insulating panel 2 and nine grooves 15 extending in the transverse direction of the insulating panel 2.
  • the grooves 14, 15 completely cross the thickness of the inner plate 10 and thus open at the level of the insulating polymeric foam layer 9. Moreover, the insulating panels 2 comprise in the zones of intersection between the grooves 14, 15, relief openings 16 formed in the layer of insulating polymer foam 9. The clearance orifices 16 allow the housing of the node zones, formed at the intersections between the corrugations of the metal sheets of the secondary sealing membrane 4.
  • the inner plate 10 is equipped with metal plates 17, 18 for anchoring the edge of the corrugated metal sheets of the secondary sealing membrane 4 on the insulating panels 2.
  • the metal plates 17, 18 extend in two directions. perpendicular directions which are each parallel to two opposite sides of the insulating panels 2.
  • the metal plates 17, 18 are fixed to the inner plate 10 of the insulating panel 2, by screws, rivets or staples, for example.
  • the metal plates 17, 18 are placed in recesses formed in the inner plate 10 so that the inner surface of the metal plates 17, 18 is flush with the inner surface of the inner plate 10.
  • the inner plate 10 is also equipped with threaded studs 19 projecting towards the inside of the tank, and intended to ensure the fixing of the primary thermally insulating barrier 5 on the insulating panels 2 of the secondary thermally insulating barrier 1.
  • the insulating panels 2 are provided with cylindrical well 20, shown in FIG. 2, passing through the insulating panels 2 over their entire thickness and arranged at of each of the four corners of the insulating panels 2.
  • the cylindrical wells 20 have a change of section, not shown, defining bearing surfaces for nuts cooperating with the threaded ends of the studs 8.
  • the inner plate 10 has along its edges, in each interval between two successive grooves 14, 15, a recess receiving bridging plates 22 which are each arranged astride between two insulating panels 2 adjacent, stepping over the interstice 12 between the insulating panels 2.
  • Each bridging plate 22 is fixed against each of the two adjacent insulating panels 2 so as to oppose their mutual spacing.
  • the bridging plates 22 have a rectangular parallelepipedal shape and consist for example of a plywood plate.
  • the outer face of the bridging plates 22 is fixed against the bottom of the recesses 21.
  • the depth of the recesses 21 is substantially equal to the thickness of the bridging plates 22 so that the inner face of the bridging plates 22 reaches substantially at the level of the bridging plates 22. other flat areas of the inner plate 10 of the insulation board.
  • the bridging plates 22 are able to ensure continuity in the carrying of the secondary sealing membrane 4.
  • a plurality of bridging plates 22 extend along each edge of the inner plate 10 of the insulating panels 2, a bridging plate 22 being disposed in each gap between two adjacent grooves 14, 15 of a series of parallel grooves.
  • the bridging plates 22 may be fixed against the inner plate 10 of the insulating panels 2 by any appropriate means.
  • the combination of the application of an adhesive between the outer face of the bridging plates 22 and the inner plate 10 of the insulating panels 2 and the use of mechanical fasteners, such as staples allowing pressurization of the bridging plates 22 against the insulating panels 2, was particularly advantageous.
  • the secondary waterproofing membrane 4 comprises a plurality of corrugated metal sheets 24 each having a substantially rectangular shape.
  • the corrugated metal sheets 24 are arranged offset from the insulating panels 2 of the secondary heat-insulating barrier 1 so that each of said corrugated metal sheets 24 extends jointly on four adjacent insulating panels 2.
  • Each corrugated metal sheet 24 has a first series of parallel corrugations 25 extending in a first direction and a second series of parallel corrugations 26 extending in a second direction.
  • the directions of the series of corrugations 25, 26 are perpendicular.
  • Each of the series of corrugations 25, 26 is parallel to two opposite edges of the corrugated metal sheet 24.
  • the corrugations 25, 26 protrude towards the outside of the vessel, that is to say in the direction of the supporting structure 3.
  • the corrugated metal sheet 24 has between the corrugations 25, 26, a plurality of planar surfaces. At each crossing between two corrugations 25, 26, the metal sheet has a node area having an apex projecting outwardly of the vessel.
  • the corrugations 25, 26 corrugated metal sheets 24 are housed in the grooves 14, 15 formed in the inner plate 10 of the insulating panels 2.
  • the corrugated metal sheets 24 adjacent are welded together overlap.
  • the anchoring of the corrugated metal sheets 24 on the metal plates 17, 18 is achieved by pointing welds.
  • the corrugated metal sheets 24 comprise along their longitudinal edges and at their four corners cutouts 28 allowing the passage of the studs 19 for securing the primary heat-insulating barrier 5 on the secondary heat-insulating barrier 1.
  • the corrugated metal sheets 24 are, for example, made of Invar®: that is to say an alloy of iron and nickel whose expansion coefficient is typically between 1, 2.10 e and 2.10 "6 K " 1 , or in an iron alloy with a high manganese content whose expansion coefficient is typically of the order of 7 ⁇ 10 -6 K -1 .
  • the corrugated metal sheets 24 may also be made of stainless steel or aluminum.
  • the primary thermally insulating barrier 5 comprises a plurality of insulating panels 6 of substantially rectangular parallelepiped shape.
  • the insulating panels 6 are here offset with respect to the insulating panels 2 of the secondary thermally insulating barrier 1 so that each insulating panel 6 extends over four insulating panels 2 of the secondary thermally insulating barrier 1.
  • the insulating panels 6 insulating panels 6 of the primary thermally insulating barrier 5 and the insulating panels 2 of the secondary thermally insulating barrier 1 are oriented such that the longitudinal directions of the insulating panels 2, 6 are parallel to each other.
  • the insulating panels 6 comprise a structure similar to that of the insulating panels 2 of the secondary thermally insulating barrier 1, namely a sandwich structure consisting of a layer of insulating polymer foam sandwiched between two rigid plates, for example plywood.
  • the inner plate 30 of an insulating panel 6 of the primary thermally insulating barrier 5 is equipped with metal plates 32, 33 for anchoring the corrugated metal sheets of the primary waterproofing membrane 7.
  • the metal plates 32, 33 are extend in two perpendicular directions which are each parallel to two opposite edges of the insulating panels 6.
  • the metal plates 32, 33 are fixed in recesses formed in the inner plate 30 of the insulating panel 5 and fixed thereto by screws, rivets or staples for example.
  • the inner plate 30 of the insulating panel 6 is provided with a plurality of relaxation slots 34 allowing the primary waterproofing membrane 7 to deform without imposing excessive mechanical stresses on the insulating panels 6.
  • Such slits relaxation are described in particular in document FR 3001945.
  • each insulating panel 6 of the primary thermally insulating barrier is fastened to the insulating panels 2 of the secondary thermally insulating barrier by means of the threaded studs 19.
  • each insulating panel 6 comprises a plurality of cutouts 35 along its lengths. edges and at its corners, inside which extends a threaded stud 19.
  • the outer plate of the insulating panels 2 overflows inside the cutouts 35 so as to form a bearing surface for a retaining member which comprises a threaded bore threaded onto each threaded bolt 19.
  • the retaining member comprises lugs housed inside the cutouts 35 and bearing against the portion of the outer plate projecting inside the cutout 35 so that sandwiching the outer plate between a tab of the retaining member and an insulating panel 2 of the secondary heat-insulating barrier 1 and thus ensuring the fixation of each an insulating panel 6 on the insulating panels 2 that it overlaps.
  • the primary thermally insulating barrier 5 comprises a plurality of closure plates 38 making it possible to complete the bearing surface of the primary waterproofing membrane 7 at the cutouts 35.
  • the primary waterproofing membrane 7 is obtained by assembling a plurality of corrugated metal sheets 39.
  • Each corrugated metal sheet 39 comprises a first series of parallel corrugations 40, so-called high, extending in a first direction and a second series parallel corrugations 41, said low, extending in a second direction perpendicular to the first series.
  • the corrugations 40, 41 project inwardly of the vessel.
  • the corrugated metal sheets 39 are, for example, made of stainless steel or aluminum.
  • the first and second series of corrugations have identical heights.
  • FIG 3 shows a sectional view of the upper wall of the tank, in a singular zone, through which passes a sealed pipe 42 to define a passage between the interior space 43 of the tank and the outside of the tank .
  • This sealed pipe 42 opens in the upper portion of the interior space 43 of the tank and aims to evacuate the vapors produced by the natural evaporation of liquefied natural gas stored inside the tank so as to avoid overpressure.
  • the carrying structure 3 comprises a circular opening 48 around which is welded a shaft 44 which extends outside the carrier structure 3.
  • the sealed pipe 42 is anchored inside the shaft 44.
  • the sealed pipe 42 crosses the ceiling wall at the center of the circular opening 48 as well as the thermally insulating barriers 1, 5 and the sealing membranes 4, 7 to open into the vessel.
  • This sealed pipe 42 is connected in particular to a steam collector, not shown, disposed outside the tank which extracts this vapor and transmits it for example to a degassing mast, a steam turbine for the propulsion of the ship or to a liquefaction device to then reintroduce the fluid into the tank.
  • the primary waterproofing membrane 7 is sealingly connected to the sealed pipe 42.
  • the secondary waterproofing membrane 4 is sealingly connected to the sealed pipe except in passages 45 allowing the fluid present in the thermal barrier.
  • the shaft 44 is sealingly connected to the supporting structure 1 and to the sealed pipe 42 in a not shown upper zone.
  • An insulation layer 47 is evenly distributed over the outer span of the sealed conduit 42.
  • a gap between the insulation layer 47 and the circular aperture 48 allows fluid flow between the secondary insulating barrier 1 and an intermediate space 49. present between the barrel 44 and the insulation layer 47.
  • the two secondary ducts 46 extend parallel to the sealed duct 42 in the insulation layer 47 to the passage 45.
  • One of the secondary ducts 46 makes it possible to carry out a passage between the primary thermally insulating barrier 5 and a control member. evacuation, such as a pump, not shown, which makes it possible to control the fluids present in the primary thermally insulating barrier 5 while the other secondary conduit 46 makes it possible to carry out a passage between the primary thermally insulating barrier 5 and a measuring member pressure, not shown.
  • These two secondary lines 46 make it possible in particular to carry out a nitrogen sweep within the primary thermally insulating barrier 5.
  • Two other pipes are welded to the shaft 44 and open inside the shaft 44 in the intermediate space 49 to also allow the management of fluids and the pressure measurement within the secondary heat insulating barrier 1.
  • FIG. 8 shows the arrangement of the secondary insulating panels 2, 2a, 2b, 2c, 2d, 2e - the contours of which are illustrated in dashed lines - and the primary insulating panels 6, 6a, 6b, 6c - the contours of which are illustrated in solid lines - in the singular area of the ceiling wall through which the sealed pipe 42 passes.
  • the secondary thermally insulating barrier comprises a row 50 of remarkable secondary insulating panels 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, one of which 2c is crossed by the sealed pipe 42.
  • the sealed pipe 42 passes through a circular opening arranged in the center of said secondary insulating panel 2c.
  • the sealed pipe 42 having a diameter smaller than the transverse dimension of the panel 2c, the periphery of the opening is continuous and the edges of said secondary insulating panel 2c are not cut to allow passage of the sealed pipe 42.
  • the singular row 50 develops perpendicular to the longitudinal direction of the secondary insulating panels 2, 2a, 2b, 2c, 2d, 2e.
  • this singular row 50 consists of secondary insulating panels 2a, 2b, 2c, 2d, 2e which are juxtaposed one after the other in a direction transverse to the longitudinal direction of the secondary insulating panels 2, 2a , 2b, 2c, 2d, 2e.
  • This singular row 50 extends substantially over an entire dimension of the ceiling wall, that is to say between two corner zones delimiting said ceiling wall.
  • the secondary insulating panels 2a, 2b, 2c, 2d, 2e of the singular row 50 have an orientation identical to that of the insulating panels 2 arranged in the standard zone of the tank wall, around the singular row 50.
  • the longitudinal directions of the secondary insulating panels 2, 2a, 2b, 2c, 2d, 2e are therefore parallel to each other over the entire surface of the ceiling wall.
  • the secondary insulating panels 2a, 2b, 2c, 2d, 2e of the singular row 50 have a structure substantially identical to that of the secondary insulating panels 2 of the standard zone.
  • the secondary insulating panels 2 of the standard zone and those of the singular zone also have an identical transverse dimension.
  • Each of the secondary insulating panels 2a, 2b, 2c, 2d of the singular row 50 is aligned with one of the lines of secondary insulating panels 2, juxtaposed in the standard zone, one after the other in the longitudinal direction of said panels. 2.
  • the secondary insulating panels 2a, 2b, 2c, 2d, 2e of the singular row 50 have a longitudinal dimension smaller than that of the secondary insulating panels 2 of the standard area.
  • the dimensions of the secondary insulating panels 2 of the standard zone correspond approximately to those of a corrugated metal sheet of the secondary waterproofing membrane.
  • the secondary insulating panels 2 have on their internal face nine grooves extending in the transverse direction of the panel.
  • the longitudinal dimension of said insulating panels 2 thus corresponds approximately to nine inter-corrugation intervals.
  • the insulating panels 2a, 2b, 2c, 2d of the singular row 50 comprise only seven grooves extending in the transverse direction of the panel, which corresponds to a longitudinal dimension representing approximately seven intervals interondulations.
  • This singular row 50 whose panels 2a, 2b, 2c, 2d, 2e have a longitudinal dimension smaller than that of the panels 2 of the standard zone makes it possible to ensure that, given the arrangement of the primary insulating panels 6, 6a , 6b, 6c which will be described below, each of the primary insulating panels 6, 6a, 6b, 6c straddles between several secondary insulating panels 2, 2a, 2b, 2c, 2d, 2e and can be anchored so satisfactory to secondary insulating panels, away from their edges.
  • the secondary insulating panels 2 of the standard zone have a length of about 3 meters, for example 3.06 meters and a width of about 1 meter, for example 1.02 meters, while the insulating panels secondary 2a, 2b, 2c, 2d, 2e of the singular row 50 has a length of 2.38 meters for a width of about 1 meter, for example 1, 02 meter.
  • the secondary insulating panels 2a, 2b, 2c, 2d, 2e of the singular zone have a different longitudinal dimension, corresponding for example to five inter-waving intervals.
  • the primary thermally insulating barrier comprises a series of three remarkable primary insulating panels 6a, 6b, 6c, one of which 6b is crossed by the sealed pipe 42.
  • the three primary insulating panels 6a, 6b, 6c of the singular series exhibit dimensions identical to those of the other secondary insulating panels 6 outside the singular zone, which makes it possible to standardize the size of the primary insulating panels 6, 6a, 6b, 6c and, consequently, to simplify the manufacture of the thermally insulating barrier primary 1.
  • the primary insulating panels 6 have transverse and longitudinal dimensions identical to those of the secondary insulating panels 2 of the standard zone, for example a length of about 3 meters and a width of about 1 meter, this which makes it possible to maintain an identical gap between the secondary insulating panels 2 and the primary insulating panels 6 over the entire area. urface of the standard area.
  • the thickness of the primary insulating panels 6 may be identical or different to that of the secondary insulating panels 2.
  • the thickness of the secondary insulating panels 2 is greater than that of the primary insulating panels 6.
  • the three primary insulating panels 6a, 6b, 6c are oriented perpendicularly to the other primary insulating panels 6 and secondary insulating panels 2, 2a, 2b, 2c, 2d, 2e.
  • the longitudinal direction of these three primary insulating panels 6a, 6b, 6c is perpendicular to those of the other panels 2, 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 6.
  • the sealed pipe 42 passes through an opening, with a continuous circular periphery, which is formed in the central panel 6b of the series of three insulating panels 6a, 6b, 6c and centered in the middle of the transverse dimension of said panel 6b.
  • the sealed pipe 42 passes through an opening formed in a secondary insulating panel 2c and a circular opening formed in a primary insulating panel 6b, and this without that a cutout is formed in an edge of said panels 2c, 6b and while each of the primary insulating panels 6, 6a, 6b, 6c is anchored astride several secondary insulating panels 2, 2a, 2b, 2c, 2d, 2e.
  • the primary insulating panels 6, 6a, 6b, 6c have a longitudinal dimension which is an integer multiple of their transverse dimension and the series of remarkable primary insulating panels 6a, 6b, 6c comprises a corresponding integer number of panels. Therefore, such an arrangement allows to keep the alignments of the primary insulating panels 6 in rows parallel to each other in the standard area, outside the singular area.
  • the arrangement of the secondary and primary thermally insulating barriers makes it possible to center the sealed pipe 42, longitudinally and transversely, on a secondary insulating panel 2c and to center the sealed pipe 42 according to the transverse dimension of a primary insulating panel 6b, which best distributes the stresses in the secondary and primary thermally insulating barriers.
  • FIG. 4 illustrates in detail the secondary insulating panels 2, 2a, 2b, 2c, 2d, 2e at the singular zone crossed by the sealed pipe 42.
  • the other secondary insulating panels 2a, 2b, 2d, 2e of the singular row 50 comprise only metal plates 17 extending in the longitudinal direction of said panels 2a, 2b, 2d, 2e since the edges of the longitudinal ends of each metal sheets of the secondary sealing membrane which cover the singular row 50 protrude on either side of the longitudinal ends of the panels 2a, 2b, 2d, 2 e and are welded to the metal plates 18 of the secondary insulating panels 2 bordering the singular row 50.
  • the secondary insulating panel 2c crossed by the sealed pipe 42 has on both sides of the sealed pipe 42 metal plates 51 extending in the transverse direction of said panel 2c. These metal plates 51 are intended for anchoring a secondary closure plate equipped with an opening through which passes the sealed pipe, which will be described in more detail later.
  • the studs 19 fixed to the inner plate 10 of the panels are positioned in accordance with the arrangement of the primary insulating panels 6, 6a, 6b, 6c so that each primary insulating panel 6, 6a, 6b, 6c is anchored to the level of its four corners and at its lateral edges on the secondary insulating panels 2, 2a, 2b, 2c, 2d, 2e.
  • FIG. 5 illustrates in detail the secondary sealing membrane 4 in the singular area.
  • the secondary sealing membrane 4 comprises a secondary closure plate 53, metallic, of square shape.
  • the secondary closure plate 53 has a central circular opening 54 through which passes the sealed pipe, not shown in Figure 5.
  • the secondary closure plate 53 is welded to the metal plates 51 above which are attached to the secondary insulation board 2c.
  • the two corrugated metal plates 24a, 24b disposed on either side of the sealed pipe 42 are cut to provide a window having dimensions slightly smaller than that of the secondary closure plate 53.
  • the two corrugated metal plates 24a , 24b are sealingly sealed on the secondary closure plate 53.
  • the secondary closure plate 53 has dimensions such that each of its sides encounters a series of three corrugations 25a, 25b, 25c, 26a, 26b, 26c.
  • the sealed pipe 42 is centered on a position corresponding to the intersection between the guidelines of the central corrugations 25b, 26b of each of these series.
  • the guidelines of the central corrugations 25b, 26b are therefore interrupted at the secondary closure plate 53.
  • the central corrugations 25b, 26b are sealed with end pieces 55.
  • Each end piece 55 has a sole in two. portions welded sealingly to the secondary closure plate 53 and a shell welded tightly to the central corrugation 25b, 26b at its interruption.
  • the secondary closure plate 53 has two pairs of parallel corrugations 56a, 56b, 57a, 57b. Each of the pairs 56a, 56b, 57a, 57b has corrugations perpendicular to those of the other pair.
  • the two undulations 56a and 56b or 57a and 57b of the same pair pass on either side of the circular opening 54 and extend in the extension of the two lateral corrugations 25a, 25c, 26a, 26c of one of the series meeting the secondary closure plate 53.
  • the continuity of part of the corrugations 25a, 25c, 26a, 26c, meeting the secondary closure plate 53 is ensured, which limits the losses of elasticity of the secondary sealing membrane 4 at the singular zone.
  • corrugations 56a, 56b, 57a, 57b of the secondary closure plate 53 project outwards from the tank, that is to say in the direction of the supporting structure and are housed inside grooves 14, 15 formed in the inner plate of the secondary insulating panel 2c.
  • the secondary closure plate 53 is also equipped with cutouts 58 for the passage of studs, not shown in Figure 5, for securing the primary insulating panels 6a, 6b, 6c of the primary thermally insulating barrier .
  • Figure 6 illustrates in detail the arrangement of the primary thermally insulating barrier in the singular area of the ceiling wall.
  • one of the primary insulating panels 6b of the series of three remarkable panels 6a, 6b, 6c whose orientation is perpendicular to that of the other primary insulating panels 6 is crossed by the sealed pipe 42.
  • a closure plate primary 59 of the primary waterproofing membrane 7 is fixed on said primary insulating panel 6b.
  • the primary closure plate 59 is provided with a passage opening of the sealed pipe 42.
  • the sealed pipe 42 is sealingly welded to the primary closure plate 59.
  • the three primary insulating panels 6a, 6b, 6c have in fact arrangements of metal plates 60, 61, 62, 63, 64 which are arranged in such a way that they are suitable for anchoring the edges of metal sheets of the membrane. 7 which are arranged in the singular zone, and which have particular dimensions.
  • FIG. 7 The arrangement of the primary waterproofing membrane 7, in the singular area of the ceiling wall, is shown in FIG. 7. Only seven corrugated metal sheets 39a, 39b, 39c, 39d, 39e, 39f, 39g have dimensions different from standard corrugated metal sheets 39 covering the standard area of the tank wall. This particular arrangement aims to prevent the cutting of a window in the primary waterproofing membrane 7 to allow the passage of the sealed pipe 42 to be made at an angle zone of the corrugated metal sheets 39, which would have the effect of affecting their mechanical strength.
  • the two corrugated metal sheets 39a, 39b disposed on either side of the sealed pipe 42 have smaller dimensions than those of standard corrugated metal sheets 39. Thus, these two corrugated metal sheets 39a, 39b have only two large corrugations for six small undulations.
  • the two corrugated metal sheets 39a, 39b each have a cutout formed along one of their longitudinal edges and centered along the longitudinal dimension of said corrugated metal sheet 39a, 39b. The cuts together provide a window having dimensions slightly smaller than those of the primary closure plate 52.
  • the two corrugated metal sheets 39a, 39b are welded over the entire periphery of the primary closure plate 52.
  • the primary closure plate 52 has dimensions such that each of its sides meets a series of two undulations 40a, 40b, 41a, 41b.
  • the sealed pipe 42 is centered on a position corresponding to the intersection between two perpendicular lines d, d 2 of which one (d-) is parallel to the two undulations 40a, 40b of one of the series and arranged at equal distance between these two undulations 40a, 40b and the other of which 2 ) is parallel to the two undulations 41a, 41b of the other of the series and arranged at an equal distance therebetween.
  • the corrugations 40a, 40b, 41a, 41b meeting the primary closure plate 52 are sealingly closed with end pieces 65.
  • the end pieces 65 each comprise a two-piece flange sealingly welded to the closure plate. primary 52 and a shell welded in a ripple-tight manner at its interruption.
  • the primary waterproofing membrane comprises five other corrugated sheets 39c, 39d, 39e, 39f, 39g whose dimensions are adjusted so that the arrangement of the set of two plates 39a, 39b bordering the sealed pipe 45 and five corrugated sheets 39c, 39d, 39e, 39f , 39g are equivalent to the arrangement of four corrugated metal sheets of standard dimensions.
  • the compensation plate 39c has two high corrugations 40 for six low ripples 39 while the four other compensation plates 39d, 39e, 39f, 39g each have three high ripples 40 for six low ripples 39.
  • the corrugated metal sheets 24 of the secondary sealing membrane 4 comprise corrugations 66 projecting inwardly of the vessel, unlike the corrugations of the previous embodiment.
  • the corrugated metal sheets 24 of the secondary sealing membrane 4 also comprise two series of perpendicular corrugations 66.
  • the corrugated metal sheets 24 are fixed on the inner plate 10 of the insulating panels 2 of the barrier thermally insulating secondary 1 by means of metal plates, not shown, extending in two perpendicular directions which are fixed on the inner plate 10 of the insulating panels 2.
  • the outer plate 30 of the insulating panels 6 of the primary thermally insulating barrier 5 have two series of grooves 67 perpendicular to each other so as to form a network of grooves.
  • the grooves 67 are thus intended to receive the corrugations 66, protruding towards the inside of the tank, formed on the corrugated metal sheets 24 of the secondary sealing membrane 4.
  • the secondary sealing membrane comprises a general structure identical to that shown in Figure 5, the only difference residing in the orientation of the corrugations 66 to the inside of the tank.
  • a sealed and thermally insulating tank wall structure as described above may also be made at any other type of through element, and in particular at a sump structure 68, as illustrated. in Figure 11, passing through the bottom wall and intended to accommodate a suction member, for example a pump, not shown.
  • the sump structure 68 comprises a conical or primary cylindrical cup 69, the axis of which is perpendicular to the supporting wall 3.
  • the primary cylindrical cup 69 is connected continuously to the primary waterproofing membrane 7, which it thus completes. waterproof way.
  • the sump structure further comprises a conical or secondary cylindrical bowl 70, concentric with the primary bowl 69, which is continuously connected to the secondary sealing membrane 4 which it thus completes sealingly.
  • the sump structure 68 also comprises insulating materials 71 which are housed between the primary and secondary cylindrical cups 69, 70 as well as insulating materials 72 interposed between the secondary bowl 70 and the supporting structure 3 to ensure continuity thermal insulation of the primary and secondary thermally insulating barriers 1, 5 at the sump structure 68.
  • the tank described above can be used in different types of installation, especially in a land installation or in a floating structure such as a LNG tank or other.
  • a cutaway view of a LNG tank 70 shows such a sealed and insulated tank 71 of general prismatic shape mounted in the double hull 72 of the ship.
  • loading / unloading lines 73 arranged on the upper deck of the ship can be connected, by means of appropriate connectors, to a marine or port terminal to transfer a cargo of LNG from or to the tank 71.
  • FIG. 9 also represents an example of a marine terminal including a loading and unloading station 75, an underwater pipe 76 and an onshore installation 77.
  • the loading and unloading station 75 is a fixed offshore installation comprising a movable arm 74 and a tower 78 which supports the movable arm 74.
  • the movable arm 74 carries a bundle of insulated flexible pipes 79 which can be connected to the loading / unloading pipes 73.
  • the movable arm 74 can be adapted to all the jigs of LNG.
  • a connection pipe (not shown) extends inside the tower 78.
  • the loading and unloading station 75 enables the loading and unloading of the LNG tank 70 from or to the shore facility 77.
  • the underwater line 76 allows the transfer of the liquefied gas between the loading or unloading station 75 and the onshore installation 77 over a large distance, for example 5 km, which makes it possible to keep the tanker vessel 70 at great distance from the coast during the loading and unloading operations.
  • pumps on board the ship 70 and / or pumps equipping the shore installation 77 and / or pumps equipping the loading and unloading station 75 are used.

Abstract

L'invention concerne une cuve étanche et thermiquement isolante destinée au stockage d'un fluide, ladite cuve comportant; - une barrière isolante secondaire (1) comportant des panneaux isolants (2, 2a, 2b, 2c, 2d) juxtaposés; - une barrière isolante primaire (5) comportant des panneaux isolants (6, 6a, 6b, 6c) qui sont chacun disposés à cheval sur au moins quatre panneaux isolants secondaires (2, 2a, 2b, 2c, 2d) et ancrés à ceux-ci; la cuve étanche étant équipée d'un élément traversant (42) passant au travers d'une zone singulière de la paroi; dans la zone singulière de la paroi, les directions longitudinales des panneaux primaires (6a, 6b, 6c) étant perpendiculaires aux directions longitudinales des panneaux isolants secondaires (2a, 2b, 2c, 2d); et l'élément traversant (42) passe successivement au travers d'un ouverture ménagé dans un des panneaux isolants secondaires (2c) et d'un ouverture ménagé dans un des panneaux isolants primaires (6b).

Description

CUVE EQUIPEE D'UNE PAROI PRESENTANT UNE ZONE SINGULIERE AU TRAVERS DE LAQUELLE PASSE UN ELEMENT TRAVERSANT
Domaine technique
L'invention se rapporte au domaine des cuves, étanches et thermiquement isolantes, à membranes, pour le stockage et/ou le transport de fluide, tel qu'un fluide cryogénique.
Des cuves étanches et thermiquement isolantes à membranes sont notamment employées pour le stockage de gaz naturel liquéfié (GNL), qui est stocké, à pression atmosphérique, à environ -162°C.
Arrière-plan technologique
Le document FR2996520 décrit une cuve étanche et thermiquement isolante pour le stockage de gaz naturel liquéfié présentant une structure multicouche retenue à une structure porteuse. Chaque paroi présente successivement, dans le sens de l'épaisseur, depuis l'extérieur vers l'intérieur de la cuve, une barrière thermiquement isolante secondaire retenue à la structure porteuse, une membrane d'étanchéité secondaire reposant contre la barrière thermiquement isolante secondaire, une barrière thermiquement isolante primaire reposant contre la membrane d'étanchéité secondaire et une membrane d'étanchéité primaire portée par la barrière thermiquement isolante primaire et destinée à être en contact avec le gaz naturel liquéfié contenu dans la cuve.
Les barrières thermiquement isolantes primaire et secondaire comportent respectivement une pluralité de panneaux isolants primaires et secondaires de forme parallélépipédique rectangle qui sont juxtaposés selon des rangées parallèles. Les directions longitudinales des panneaux isolants primaires sont parallèles à celles des panneaux isolants secondaires. Chaque panneau isolant primaire est disposé à cheval sur quatre panneaux isolants secondaires. En outre, chaque panneau isolant primaire est ancré au niveau de chacun de ses quatre coins sur un organe d'ancrage fixé au centre de la face interne d'un des panneaux isolants secondaires qu'il chevauche. Les membranes d'étanchéité primaire et secondaire sont chacune constituées d'une pluralité de tôles métalliques comportant des ondulations et leur permettant de se déformer sous l'effet des sollicitations thermiques et mécaniques générées par le fluide emmagasiné dans la cuve. Les tôles métalliques de la membrane d'étanchéité secondaire sont ancrées sur les panneaux isolants secondaires et les tôles métalliques de la membrane d'étanchéité primaire sont ancrées sur les panneaux isolants primaires.
Les cuves étanches et thermiquement isolantes pour le stockage de gaz naturel liquéfié sont équipées de conduites étanches passant chacune au travers d'une zone singulière d'une des parois pour définir un passage entre l'espace intérieur de la cuve et l'extérieur de la cuve. C'est notamment le cas au niveau de la paroi de plafond qui est traversée par une conduite étanche débouchant en partie supérieure de l'espace interne de la cuve et définissant ainsi un passage de vapeur entre l'espace intérieur de la cuve et un collecteur de vapeur agencé à l'extérieur de la cuve. Une telle conduite étanche permet ainsi d'éviter de générer, à l'intérieur de la cuve, une surpression susceptible d'être produite par l'évaporation naturelle du gaz naturel liquéfié stocké à l'intérieur de la cuve.
Si une telle conduite étanche présente généralement un diamètre plus faible que la largeur des panneaux d'isolation primaires et secondaires tels que décrits dans le document FR2996520 précité, ce diamètre est toutefois susceptible d'être suffisamment important pour que, compte-tenu de la disposition des panneaux isolants primaires à cheval sur les panneaux isolants secondaires, ladite conduite étanche ne puisse pas traverser un panneau isolant primaire et un panneau isolant secondaire sans qu'au moins une découpe ne soit ménagée dans un bord d'un ou de plusieurs panneaux isolants primaires ou secondaires. Or, la formation d'une découpe dans un bord d'un panneau isolant n'est pas souhaitable car elle diminue la rigidité dudit panneau isolant et affaiblit sa résistance mécanique.
De plus, une découpe ménagée dans un bord d'un panneau isolant est également susceptible de conduire à solliciter davantage certaines zones des plaques métalliques bordant la conduite étanche, dans la zone singulière de la paroi de cuve.
De problèmes similaires sont également susceptibles de se poser dans la paroi inférieure de la cuve, par exemple au niveau d'une structure de puisard ou de tout autre élément traversant une zone singulière de la paroi de cuve.
Résumé Une idée à la base de l'invention est de proposer une cuve à structure multicouche équipée d'un élément traversant passant au travers d'une zone singulière d'une paroi de la cuve et présentant des panneaux isolants primaires ancrés à cheval sur plusieurs panneaux secondaires et dans laquelle la structure de la cuve dans ladite zone singulière est simple et ne présente qu'un impact négatif réduit sur le résistance aux contraintes thermomécaniques de la cuve.
Selon un mode de réalisation, l'invention fournit une cuve étanche et thermiquement isolante destinée au stockage d'un fluide, ladite cuve comportant une paroi de cuve fixée à une structure porteuse, la paroi comportant successivement, dans le sens de l'épaisseur depuis l'extérieur vers l'intérieur de la cuve, une barrière thermiquement isolante secondaire retenue contre la structure porteuse, une membrane d'étanchéité secondaire portée par la barrière thermiquement isolante secondaire, une barrière thermiquement isolante primaire reposant contre la membrane d'étanchéité secondaire et une membrane d'étanchéité primaire portée par la barrière thermiquement isolante primaire et destinée à être en contact avec le fluide contenu dans la cuve ;
la barrière thermiquement isolante secondaire comportant des panneaux isolants secondaires juxtaposés, retenus contre la structure porteuse et présentant une forme parallélépipédique rectangle ayant une direction longitudinale, chaque panneau isolant secondaire présentant une face interne, opposée à la paroi porteuse, équipée d'au moins un organe d'ancrage ;
la barrière thermiquement isolante primaire comportant des panneaux isolants primaires juxtaposés présentant une forme parallélépipédique rectangle ayant une direction longitudinale, chaque panneau isolant primaire étant disposé à cheval sur au moins quatre panneaux isolants secondaires et ancré audit organe d'ancrage de chacun des panneaux isolants secondaires que ledit panneau isolant primaire chevauche ;
la cuve étanche étant équipée d'un élément traversant passant au travers d'une zone singulière de la paroi ;
la barrière thermiquement isolante primaire comprenant dans la zone singulière de la paroi de cuve une série primaire de panneaux isolants primaires présentant des directions longitudinales parallèles les unes aux autres ;
la barrière thermiquement isolante secondaire comprenant dans la zone singulière de la paroi une série secondaire de panneaux isolants secondaires présentant des directions longitudinales parallèles les unes aux autres ;
la série primaire et la série secondaire étant disposées l'une par rapport à l'autre de telle sorte que les directions longitudinales des panneaux isolants primaires de la série primaire soient perpendiculaires aux directions longitudinales des panneaux isolants secondaires de la série secondaire ;
l'élément traversant s'étendant dans le sens de l'épaisseur de la zone singulière de la paroi et passant successivement au travers d'une ouverture ménagée dans un des panneaux isolants secondaires de la série secondaire, au travers d'une ouverture ménagée dans la membrane d'étanchéité secondaire, au travers d'une ouverture ménagée dans un des panneaux isolants primaires de la série primaire et au travers d'une ouverture ménagée dans la membrane d'étanchéité primaire.
Ainsi, grâce à l'orientation des panneaux isolants primaires de la série primaire perpendiculairement à l'orientation des panneaux isolants secondaires de la série secondaire, l'élément traversant passe au travers d'ouvertures à pourtour continu d'un des panneaux isolants primaires et d'un des panneaux isolants secondaires sans qu'une découpe ne soit formée dans un bord desdits panneaux isolants alors que chacun des panneaux isolants primaires est décalé par rapport aux panneaux isolants secondaires et à cheval sur plusieurs d'entre eux. En d'autres termes, l'ouverture traversée par l'élément traversant est disjointe des bords du panneau primaire, respectivement secondaire.
La réalisation d'un tel agencement dans la zone singulière de la paroi de cuve est particulièrement simple et permet d'obtenir de bonnes caractéristiques de résistance aux contraintes thermomécaniques au niveau de la zone singulière.
Selon d'autres modes de réalisation avantageux, une telle cuve étanche et thermiquement isolante peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- les panneaux isolants secondaires, disposés dans une zone restante située autour de la zone singulière de la paroi, sont agencés en rangées parallèles et présentent des directions longitudinales orientées parallèlement les unes aux autres.
- les panneaux isolants primaires, disposés dans ladite zone restante, sont agencés en rangées parallèles et présentent des directions longitudinales orientées parallèlement les unes aux autres. - les directions longitudinales des panneaux isolants secondaires de la zone restante sont parallèles aux directions longitudinales des panneaux isolants primaires de la zone restante. Ainsi, les directions longitudinales des panneaux isolants de l'une des séries primaire et secondaire sont orientées perpendiculairement aux directions longitudinales des panneaux isolants primaires et secondaires de la zone restante et les directions longitudinales des panneaux isolants de l'autre des séries primaire et secondaire sont orientées parallèlement aux directions longitudinales des panneaux isolants primaires et secondaires de la zone restante. - la série dont les panneaux isolants présentent des directions longitudinales orientées perpendiculairement aux directions longitudinales des panneaux isolants primaires et secondaires de la zone restante est la série primaire. les panneaux isolants primaires présentent chacun une dimension longitudinale égale à n fois leur dimension transversale, n étant un nombre entier supérieur à 1 , et la série primaire comporte n panneaux isolants primaires. les panneaux isolants primaires de la zone restante présentent des dimensions longitudinales et transversales identiques à celles des panneaux isolants primaires de la série primaire. la série secondaire de panneaux isolants secondaires comporte une rangée de panneaux isolants secondaires s'étendant d'un bord à l'autre de la paroi de cuve selon une direction transversale perpendiculaire à la direction longitudinale desdits panneaux isolants secondaires et les panneaux isolants secondaires de la série secondaire présentent une dimension longitudinale inférieure à la dimension longitudinale des panneaux isolants secondaires dans la zone restante.
- la dimension longitudinale des panneaux isolants secondaire de la série secondaire est un multiple entier de la distance inter-ondulations entre deux ondulations successives de la membrane d'étanchéité secondaire.
- l'ouverture au travers de laquelle passe l'élément traversant qui est ménagée dans le panneau isolant secondaire de la série secondaire est disposée au centre dudit panneau isolant secondaire. l'ouverture au travers de laquelle passe l'élément traversant qui est ménagée dans le panneau isolant primaire de la série primaire est centrée au milieu de la dimension transversale dudit panneau isolant primaire. l'élément traversant présente une section inférieure à la dimension transversale des panneaux isolants primaire et secondaire qu'il traverse. chaque panneau isolant secondaire est associé aux panneaux isolants secondaires adjacents par l'intermédiaire d'une pluralité d'éléments de pontage, chaque élément de pontage étant disposé à cheval entre au moins ledit panneau isolant secondaire et un dit panneau isolant secondaire adjacent et étant d'une part fixé à un bord de la face interne de l'un des panneaux isolants secondaires et, d'autre part, à un bord en vis-à-vis de la face interne de l'autre panneau isolant secondaire de manière à s'opposer à un écartement mutuel desdits panneaux isolants secondaires adjacents. les éléments de pontage sont des plaques de pontage qui présentent chacune une face externe reposant contre la face interne de chacun des panneaux isolants secondaires adjacents et une face interne portant la membrane d'étanchéité secondaire. la face interne de chaque panneau isolant secondaire est équipée de platines métalliques, la membrane d'étanchéité secondaire comportant dans la zone singulière de la paroi une plaque de fermeture secondaire équipée de ouverture de la membrane d'étanchéité secondaire au travers de laquelle passe l'élément traversant ; ladite plaque de fermeture secondaire étant soudée sur les platines métalliques du panneau isolant secondaire équipé de l'ouverture. la plaque de fermeture secondaire est soudée sur l'élément traversant. la membrane d'étanchéité secondaire comporte une pluralité de tôles métalliques secondaires ondulées soudées les unes aux autres de manière étanche et comprenant chacune au moins deux ondulations perpendiculaires, lesdites tôles métalliques secondaires étant soudées sur les platines métalliques des panneaux isolants secondaires, les tôles métalliques secondaires ondulées adjacentes à la plaque de fermeture secondaire étant soudées sur celle-ci. - l'élément traversant est centré sur une position correspondant à l'intersection entre les lignes directrices de deux ondulations perpendiculaires l'une à l'autre des tôles métalliques secondaires.
- les deux ondulations perpendiculaires l'une à l'autre et dont l'intersection des lignes directrices correspond au centre de l'élément traversant sont fermées de manière étanche au niveau de la plaque de fermeture secondaire avec des pièces de bout comportant chacune une semelle soudée de manière étanche à la plaque de fermeture secondaire et une coque soudée de manière étanche à ladite ondulation. - la plaque de fermeture secondaire comporte deux paires d'ondulations parallèles, les deux ondulations d'une même paire passant de part et d'autre de l'ouverture et s'étendant chacune dans le prolongement d'une ondulation d'une des tôles métalliques ondulées secondaires.
- selon un mode de réalisation, les ondulations des tôles métalliques secondaires font saillie vers l'extérieur de la cuve en direction de la structure porteuse, la face interne des panneaux isolants secondaires, présentant des rainures perpendiculaires recevant les ondulations des tôles métalliques secondaires.
- selon un autre mode de réalisation, les ondulations des tôles métalliques secondaires font saillie vers l'intérieur de la cuve, les panneaux isolants primaires présentant chacun une face externe présentant des rainures perpendiculaires recevant les ondulations des tôles métalliques ondulées de la membrane d'étanchéité secondaire.
- la membrane d'étanchéité primaire comporte dans la zone singulière de la paroi une plaque de fermeture primaire équipée de l'ouverture de la membrane d'étanchéité primaire au travers de laquelle passe l'élément traversant ; ladite plaque de fermeture primaire étant soudée de manière étanche à l'élément traversant et étant fixée sur le panneau isolant primaire équipé de l'ouverture.
- chaque panneau isolant primaire de la barrière thermiquement isolante primaire présente une face interne, opposée à la paroi porteuse ; ladite face interne étant équipée de platines métalliques, la membrane d'étanchéité primaire comportant une pluralité de tôles métalliques primaires ondulées soudées les unes aux autres de manière étanche et comprenant chacune au moins deux ondulations perpendiculaires, lesdites tôles métalliques primaires étant soudées sur les platines métalliques des panneaux isolants primaires, les tôles métalliques primaires ondulées adjacentes à la plaque de fermeture primaire étant soudées sur celle-ci. - l'élément traversant est centré sur une position correspondant à l'intersection entre une première et une seconde droite, la première droite étant parallèle à une première paire d'ondulations parallèles de la membrane d'étanchéité primaire et disposée à égale distance entre les ondulations de la première paire et la seconde droite étant parallèle à une seconde paire d'ondulations parallèles qui sont perpendiculaires aux ondulations de la première paire et disposée à égale distance entre les ondulations de la seconde paire.
- les ondulations interrompues par la plaque de fermeture primaire sont fermées de manière étanche au niveau de la plaque de fermeture primaire avec des pièces de bout comportant chacune une semelle soudée de manière étanche à la plaque de fermeture primaire et une coque soudée de manière étanche à ladite ondulation.
- l'élément traversant est une conduite étanche passant au travers d'une zone singulière de la paroi pour définir un passage entre l'espace intérieur de la cuve et l'extérieur de la cuve. - l'élément traversant est une structure de puisard.
- La structure de puisard comporte :
- une cuvette primaire raccordée à la membrane d'étanchéité primaire,
- une cuvette secondaire, concentrique à la cuvette primaire, et raccordée à la membrane d'étanchéité secondaire,
- des matières isolantes primaires logées entre les cuvettes primaires et secondaires ;
- des matières isolantes secondaires interposées entre la cuvette secondaire et la structure porteuse.
Une telle cuve peut faire partie d'une installation de stockage terrestre, par exemple pour stocker du GNL ou être installée dans une structure flottante, côtière ou en eau profonde, notamment un navire méthanier, éthanier, une unité flottante de stockage et de regazéification (FSRU), une unité flottante de production et de stockage déporté (FPSO) et autres.
Selon un mode de réalisation, un navire pour le transport d'un fluide comporte une double coque et une cuve précitée disposée dans la double coque.
Selon un mode de réalisation, l'invention fournit aussi un procédé de chargement ou déchargement d'un tel navire, dans lequel on achemine un fluide à travers des canalisations isolées depuis ou vers une installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.
Selon un mode de réalisation, l'invention fournit aussi un système de transfert pour un fluide, le système comportant le navire précité, des canalisations isolées agencées de manière à relier la cuve installée dans la coque du navire à une installation de stockage flottante ou terrestre et une pompe pour entraîner un fluide à travers les canalisations isolées depuis ou vers l'installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.
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 figure 1 est une vue en coupe d'une cuve étanche et thermiquement isolante de stockage de gaz naturel liquéfié au niveau d'une zone d'angle entre deux parois.
- La figure 2 est une vue en perspective, écorchée, d'une paroi de la cuve dans une zone standard.
- La figure 3 est une vue en coupe d'une paroi de plafond de la cuve dans une zone singulière au travers de laquelle passe une conduite étanche de collecte de fluide, la coupe étant réalisée selon l'axe lll-lll de la figure 7.
- La figure 4 est une vue de dessous de la paroi de plafond représentant la barrière thermiquement isolante secondaire au niveau de la zone singulière. - La figure 5 est une vue écorchée de dessous de la membrane d'étanchéité secondaire au niveau de la zone singulière.
- La figure 6 est une vue écorchée de dessous de la paroi de plafond au niveau de la zone singulière ; la membrane d'étanchéité primaire n'étant pas représentée afin de permettre l'observation de la barrière thermiquement isolante primaire.
- La figure 7 est une vue de dessous de la paroi de plafond représentant la membrane d'étanchéité primaire au niveau de la zone singulière.
- La figure 8 est une représentation schématique des barrières thermiquement isolantes primaire et secondaire au niveau de la zone singulière, les contours des panneaux isolants primaires étant illustrés en traits pleins et les contours des panneaux isolants secondaires étant illustrés en traits pointillés.
- La figure 9 est une représentation schématique écorchée d'une cuve de navire méthanier comportant une cuve étanche et thermiquement isolante de stockage d'un fluide et d'un terminal de chargement/déchargement de cette cuve.
- La figure 10 est une vue en coupe d'une cuve étanche et thermiquement isolante de stockage d'un fluide au niveau d'une zone d'angle entre deux parois selon un autre mode de réalisation.
- La figure 11 est une vue en coupe analogue à celle de la figure 3 qui illustre une paroi de fond de la cuve dans une zone singulière au travers de laquelle passe une structure de puisard.
Description détaillée de modes de réalisation
Par convention, les termes «externe » et « interne » sont utilisés pour définir la position relative d'un élément par rapport à un autre, par référence à l'intérieur et à l'extérieur de la cuve. En outre, on entend par direction longitudinale d'un élément parallélépipédique rectangle, la direction correspondant au côté de plus grande dimension du rectangle.
En relation avec les figures 1 et 2, on décrit la structure multicouche d'une cuve étanche et thermiquement isolante de stockage de de gaz naturel liquéfié. Chaque paroi de la cuve comporte, depuis l'extérieur vers l'intérieur de la cuve, une barrière thermiquement isolante secondaire 1 comportant des panneaux isolants 2 juxtaposés et ancrés à une structure porteuse 3 par des organes de retenue secondaires 8, une membrane d'étanchéité secondaire 4 portée par les panneaux isolants 2 de la barrière thermiquement isolante secondaire 1 , une barrière thermiquement isolante primaire 5 comportant des panneaux isolants 6 juxtaposés et ancrés aux panneaux isolants 2 de la barrière thermiquement isolante secondaire 1 par des organes de retenue primaires 19 et une membrane d'étanchéité primaire 7, portée par les panneaux isolants 6 de la barrière thermiquement isolante primaire 5 et destinée à être en contact avec le de gaz naturel liquéfié contenu dans la cuve.
La structure porteuse 3 peut notamment être une tôle métallique autoporteuse ou, plus généralement, tout type de cloison rigide présentant des propriétés mécaniques appropriées. La structure porteuse 3 peut notamment être formée par la coque ou la double coque d'un navire. La structure porteuse 3 comporte une pluralité de parois définissant la forme générale de la cuve, habituellement une forme polyédrique.
La barrière thermiquement isolante secondaire 1 comporte une pluralité de panneaux isolants 2 ancrés sur la structure porteuse 3 au moyen de cordons de résine, non illustrés, et/ou de goujons 8 soudés sur la structure porteuse 3. Les panneaux isolants 2 présentent sensiblement une forme de parallélépipède rectangle.
Comme illustré sur la figure 1 , les panneaux isolants 2 comportent chacun une couche de mousse polymère isolante 9 prise en sandwich entre une plaque rigide interne 10 et une plaque rigide externe 11. Les plaques rigides, interne 10 et externe 11 , sont, par exemple, des plaques de bois contreplaqué collées sur ladite couche de mousse polymère isolante 9. La mousse polymère isolante peut notamment être une mousse à base de polyuréthanne. La mousse polymère est avantageusement renforcée par des fibres de verre contribuant à réduire son coefficient de contraction thermique.
Dans une zone standard d'une paroi, tel que représenté sur la figure 2, les panneaux isolants 2 sont juxtaposés selon des rangées parallèles et séparés les uns des autres par des interstices 12 garantissant un jeu fonctionnel de montage. Les interstices 12 sont comblés avec une garniture calorifuge 13, représentée sur les figures 2, telle que de la laine de verre, de la laine de roche ou de la mousse synthétique souple à cellules ouvertes par exemple. La garniture calorifuge 13 est avantageusement réalisée dans un matériau poreux de sorte à ménager des espaces d'écoulement de gaz dans les interstices 12 entre les panneaux isolants 2. Les interstices 12 présentent par exemple, une largeur de l'ordre de 30 mm.
Comme représenté sur la figure 2, la plaque interne 10 présente deux séries de rainures 14, 15, perpendiculaires l'une à l'autre, de sorte à former un réseau de rainures. Chacune des séries de rainures 14, 15 est parallèle à deux côtés opposés des panneaux isolants 2. Les rainures 14, 15 sont destinées à la réception d'ondulations, faisant saillie vers l'extérieur de la cuve, formées sur les tôles métalliques de la membrane d'étanchéité secondaire 4. Sur la figure 2, chaque plaque interne 10 comporte trois rainures 14 s'étendant selon la direction longitudinale du panneau isolant 2 et neuf rainures 15 s'étendant selon la direction transversale du panneau isolant 2.
Les rainures 14, 15 traversent intégralement l'épaisseur de la plaque interne 10 et débouchent ainsi au niveau de la couche de mousse polymère isolante 9. Par ailleurs, les panneaux isolants 2 comportent dans les zones de croisement entre les rainures 14, 15, des orifices de dégagement 16 ménagés dans la couche de mousse polymère isolante 9. Les orifices de dégagements 16 permettent le logement des zones de nœud, formés aux intersections entre les ondulations des tôles métalliques de la membrane d'étanchéité secondaire 4.
Par ailleurs, la plaque interne 10 est équipée de platines métalliques 17, 18 pour l'ancrage du bord des tôles métalliques ondulées de la membrane d'étanchéité secondaire 4 sur les panneaux isolants 2. Les platines métalliques 17, 18 s'étendent selon deux directions perpendiculaires qui sont chacune parallèles à deux côtés opposés des panneaux isolants 2. Les platines métalliques 17, 18 sont fixées sur la plaque interne 10 du panneau isolant 2, par des vis, des rivets ou des agrafes, par exemple. Les platines métalliques 17, 18 sont mises en place dans des évidements ménagés dans la plaque interne 10 de telle sorte que la surface interne des platines métalliques 17, 18 affleure la surface interne de la plaque interne 10.
La plaque interne 10 est également équipée de goujons filetés 19 faisant saillie vers l'intérieur de la cuve, et destinés à assurer la fixation de la barrière thermiquement isolante primaire 5 sur les panneaux isolants 2 de la barrière thermiquement isolante secondaire 1. Afin d'assurer la fixation des panneaux isolants 2 aux goujons 8 fixés à la structure porteuse 3, les panneaux isolants 2 sont pourvues de puits cylindrique 20, représentés sur la figure 2, traversant les panneaux isolants 2 sur toute leur épaisseur et ménagés au niveau de chacun des quatre coins des panneaux isolants 2. Les puits cylindriques 20 présentent un changement de section, non illustré, définissant des surfaces d'appui pour des écrous coopérant avec les extrémités filetées des goujons 8.
Par ailleurs, la plaque interne 10 présente le long de ses bords, dans chaque intervalle entre deux rainures successives 14, 15, un décrochement recevant des plaques de pontage 22 qui sont chacune disposées à cheval entre deux panneaux isolants 2 adjacents, en enjambant l'interstice 12 entre les panneaux isolants 2. Chaque plaque de pontage 22 est fixée contre chacun des deux panneaux isolants 2 adjacents de manière à s'opposer à leur écartement mutuel. Les plaques de pontage 22 présentent une forme parallélépipédique rectangle et sont par exemple constituées d'une plaque de bois contreplaqué. La face externe des plaques de pontage 22 est fixée contre le fond des décrochements 21. La profondeur des décrochements 21 est sensiblement égale à l'épaisseur des plaques de pontage 22 de telle sorte que la face interne des plaques de pontage 22 parvienne sensiblement au niveau des autres zones planes de la plaque interne 10 du panneau isolant. Ainsi, les plaques de pontage 22 sont en mesure d'assurer une continuité dans le portage de la membrane d'étanchéité secondaire 4.
De manière à assurer une bonne répartition des efforts de liaison entre les panneaux adjacents, une pluralité de plaques de pontage 22 s'étend le long de chaque bord de la plaque interne 10 des panneaux isolants 2, une plaque de pontage 22 étant disposée dans chaque intervalle entre deux rainures voisines 14, 15 d'une série de rainures parallèles. Les plaques de pontage 22 peuvent être fixées contre la plaque interne 10 des panneaux isolants 2 par tous moyens appropriés. Il a toutefois été constaté que la combinaison de l'application d'une colle entre la face externe des plaques de pontage 22 et la plaque interne 10 des panneaux isolants 2 et de l'utilisation d'organes de fixation mécanique, tels que des agrafes, permettant une mise en pression des plaques de pontage 22 contre les panneaux isolants 2, était particulièrement avantageuse.
La membrane d'étanchéité secondaire 4 comporte une pluralité de tôles métalliques ondulées 24 ayant chacune une forme sensiblement rectangulaire. Les tôles métalliques ondulées 24 sont disposées de manière décalée par rapport aux panneaux isolants 2 de la barrière thermiquement isolante secondaire 1 de telle sorte que chacune desdites tôles métalliques ondulées 24 s'étende conjointement sur quatre panneaux isolants 2 adjacents. Chaque tôle métallique ondulée 24 présente une première série d'ondulations 25 parallèles s'étendant selon une première direction et une seconde série d'ondulations 26 parallèles s'étendant selon une seconde direction. Les directions des séries d'ondulations 25, 26 sont perpendiculaires. Chacune des séries d'ondulations 25, 26 est parallèle à deux bords opposés de la tôle métallique ondulée 24. Les ondulations 25, 26 font saillie vers l'extérieur de la cuve, c'est-à-dire en direction de la structure porteuse 3. La tôle métallique ondulée 24 comporte entre les ondulations 25, 26, une pluralité de surfaces planes. Au niveau de chaque croisement entre deux ondulations 25, 26, la tôle métallique comporte une zone de nœud présentant un sommet en saillie vers l'extérieur de la cuve. Les ondulations 25, 26 des tôles métalliques ondulées 24 sont logées dans les rainures 14, 15 ménagées dans la plaque interne 10 des panneaux isolants 2. Les tôles métalliques ondulées 24 adjacentes sont soudées entre elles à recouvrement. L'ancrage des tôles métalliques ondulées 24 sur les platines métalliques 17, 18 est réalisé par des soudures de pointage.
Les tôles métalliques ondulées 24 comportent le long de leur bords longitudinaux et au niveau de leur quatre coins des découpes 28 permettant le passage des goujons 19 destinés à assurer la fixation de la barrière thermiquement isolante primaire 5 sur la barrière thermiquement isolante secondaire 1 .
Les tôles métalliques ondulées 24 sont, par exemple, réalisées en Invar® : c'est-à-dire un alliage de fer et de nickel dont le coefficient de dilatation est typiquement compris entre 1 ,2.10 e et 2.10"6 K"1, ou dans un alliage de fer à forte teneur en manganèse dont le coefficient de dilatation est typiquement de l'ordre de 7.10"6 K"1. De manière alternative, les tôles métalliques ondulées 24 peuvent également être réalisées en acier inoxydable ou en aluminium.
La barrière thermiquement isolante primaire 5 comporte une pluralité de panneaux isolants 6 de forme sensiblement parallélépipédique rectangle. Les panneaux isolants 6 sont ici décalés par rapport aux panneaux isolants 2 de la barrière thermiquement isolante secondaire 1 de telle sorte que chaque panneau isolant 6 s'étende sur quatre panneaux isolants 2 de la barrière thermiquement isolante secondaire 1. Dans une zone standard, les panneaux isolants 6 de la barrière thermiquement isolante primaire 5 et les panneaux isolants 2 de la barrière thermiquement isolante secondaire 1 sont orientés de telle sorte que les directions longitudinales des panneaux isolants 2, 6 soient parallèles les unes aux autres.
Les panneaux isolants 6 comportent une structure analogue à celle des panneaux isolants 2 de la barrière thermiquement isolante secondaire 1 , à savoir une structure sandwich constituée d'une couche de mousse polymère isolante prise en sandwich entre deux plaques rigides, par exemple en bois contreplaqué. La plaque interne 30 d'un panneau isolant 6 de la barrière thermiquement isolante primaire 5 est équipée de platines métalliques 32, 33 pour l'ancrage des tôles métalliques ondulées de la membrane d'étanchéité primaire 7. Les platines métalliques 32, 33 s'étendent selon deux directions perpendiculaires qui sont chacune parallèles à deux bords opposés des panneaux isolants 6. Les platines métalliques 32, 33 sont fixées dans des évidements ménagés dans la plaque interne 30 du panneau isolant 5 et fixées à celui-ci, par des vis, des rivets ou des agrafes par exemple.
Par ailleurs, la plaque interne 30 du panneau isolant 6 est pourvue d'une pluralité de fentes de relaxation 34 permettant à la membrane d'étanchéité primaire 7 de se déformer sans imposer des contraintes mécaniques trop importantes sur les panneaux isolants 6. De telles fentes de relaxation sont notamment décrites dans le document FR 3001945.
La fixation des panneaux isolants 6 de la barrière thermiquement isolante primaire sur les panneaux isolants 2 de la barrière thermiquement isolante secondaire est assurée au moyen des goujons filetés 19. Pour ce faire, chaque panneau isolant 6 comporte une pluralité de découpes 35 le long de ses bords et au niveau de ses coins, à l'intérieur desquelles s'étend un goujon fileté 19. La plaque externe des panneaux isolants 2 déborde à l'intérieur des découpes 35 de sorte à former une surface d'appui pour un organe de retenue qui comporte un alésage fileté enfilé sur chaque goujon fileté 19. L'organe de retenue comporte des pattes logées à l'intérieur des découpes 35 et venant en appui contre la portion de la plaque externe débordant à l'intérieur de la découpe 35 de sorte à prendre en sandwich la plaque externe entre une patte de l'organe de retenue et un panneau isolant 2 de la barrière thermiquement isolante secondaire 1 et assurer ainsi la fixation de chaque panneau isolant 6 sur les panneaux isolants 2 qu'il chevauche. La barrière thermiquement isolante primaire 5 comporte une pluralité de plaques de fermeture 38 permettant de compléter la surface d'appui de la membrane d'étanchéité primaire 7 au niveau des découpes 35.
La membrane d'étanchéité primaire 7 est obtenue par assemblage d'une pluralité de tôles métalliques ondulées 39. Chaque tôle métallique ondulée 39 comporte une première série d'ondulations 40 parallèles, dite hautes, s'étendant selon une première direction et une seconde série d'ondulations 41 parallèles, dites basses, s'étendant selon une seconde direction perpendiculaire à la première série. Les ondulations 40, 41 font saillie vers l'intérieur de la cuve. Les tôles métalliques ondulées 39 sont, par exemple, réalisées en acier inoxydable ou en aluminium. Dans un mode de réalisation non illustré, la première et la seconde séries d'ondulations présentent des hauteurs identiques.
La figure 3 représente une vue en coupe de la paroi supérieure de la cuve, dans une zone singulière, au travers de laquelle passe une conduite étanche 42 pour définir un passage entre l'espace intérieur 43 de la cuve et l'extérieur de la cuve. Cette conduite étanche 42 débouche en portion supérieure de l'espace intérieur 43 de la cuve et vise à évacuer les vapeurs produites par l'évaporation naturelle du gaz naturel liquéfié stocké à l'intérieur de la cuve de manière à éviter les surpressions.
La structure porteuse 3 comporte une ouverture circulaire 48 autour de laquelle est soudé un fût 44 qui s'étend à l'extérieur de la structure porteuse 3. La conduite étanche 42 est ancrée à l'intérieur du fût 44. La conduite étanche 42 traverse la paroi de plafond au centre de l'ouverture circulaire 48 ainsi que les barrières thermiquement isolantes 1 , 5 et les membranes d'étanchéité 4, 7 pour déboucher à l'intérieur de la cuve. Cette conduite étanche 42 est notamment reliée à un collecteur de vapeur, non représenté, disposé à l'extérieur de la cuve qui extrait cette vapeur et la transmet par exemple à un mât de dégazage, à une turbine à vapeur pour la propulsion du navire ou à un dispositif de liquéfaction pour réintroduire ensuite le fluide dans la cuve.
La membrane d'étanchéité primaire 7 est reliée de manière étanche à la conduite étanche 42. De même, la membrane d'étanchéité secondaire 4 est reliée de manière étanche à la conduite étanche sauf en des passages 45 permettant au fluide présent dans la barrière thermiquement isolante primaire 5, c'est-à-dire entre les membranes d'étanchéité primaire 7 et secondaire 4, de circuler vers des conduites secondaires 46.
Par ailleurs, le fût 44 est relié de manière étanche à la structure porteuse 1 et à la conduite étanche 42 dans une zone supérieure non représentée. Une couche d'isolation 47 est répartie uniformément sur la portée extérieure de la conduite étanche 42. Un espace entre la couche d'isolation 47 et l'ouverture circulaire 48 permet la circulation de fluide entre la barrière isolante secondaire 1 et un espace intermédiaire 49 présent entre le fût 44 et la couche d'isolation 47.
Les deux conduites secondaires 46 s'étendent parallèlement à la conduite étanche 42 dans la couche d'isolation 47 jusqu'au passage 45. L'une des conduites secondaires 46 permet de réaliser un passage entre la barrière thermiquement isolante primaire 5 et un organe d'évacuation, tel qu'une pompe, non représenté qui permet de contrôler les fluides présents dans la barrière thermiquement isolante primaire 5 tandis que l'autre conduite secondaire 46 permet de réaliser un passage entre la barrière thermiquement isolante primaire 5 et un organe de mesure de pression, non représenté. Ces deux conduites secondaires 46 permettent notamment de réaliser un balayage d'azote au sein de la barrière thermiquement isolante primaire 5.
Deux autres conduites, non représentées, sont soudées au fût 44 et débouchent à l'intérieur du fût 44 dans l'espace intermédiaire 49 pour permettre elles aussi la gestion des fluides et la mesure de pression au sein de la barrière thermiquement isolante secondaire 1.
Sur la figure 8, l'on observe l'agencement des panneaux isolants secondaires 2, 2a, 2b, 2c, 2d, 2e - dont les contours sont illustrés en traits pointillés - et des panneaux isolants primaires 6, 6a, 6b, 6c - dont les contours sont illustrés en traits pleins - dans la zone singulière de la paroi de plafond au travers de laquelle passe la conduite étanche 42.
Dans la zone singulière, la barrière thermiquement isolante secondaire comporte une rangée 50 de panneaux isolants secondaires remarquables 2a, 2b, 2c, 2d, 2e dont l'un 2c est traversé par la conduite étanche 42. La conduite étanche 42 traverse une ouverture circulaire ménagée au centre dudit panneau isolant secondaire 2c. La conduite étanche 42 présentant un diamètre inférieure à la dimension transversale du panneau 2c, le pourtour de l'ouverture est continu et les bords dudit panneau isolant secondaire 2c ne sont pas découpés pour permettre le passage de la conduite étanche 42.
La rangée singulière 50 se développe perpendiculairement à la direction longitudinale des panneaux isolants secondaires 2, 2a, 2b, 2c, 2d, 2e. En d'autres termes, cette rangée singulière 50 est constituée de panneaux isolants secondaires 2a, 2b, 2c, 2d, 2e qui sont juxtaposés les uns à la suite des autres selon une direction transversale à la direction longitudinale des panneaux isolants secondaires 2, 2a, 2b, 2c, 2d, 2e. Cette rangée singulière 50 s'étend sensiblement sur toute une dimension de la paroi de plafond, c'est-à-dire entre deux zones d'angle délimitant ladite paroi de plafond. Les panneaux isolants secondaires 2a, 2b, 2c, 2d, 2e de la rangée singulière 50 présentent une orientation identique à celle des panneaux isolants 2 disposés dans la zone standard de la paroi de cuve, autour de la rangée singulière 50. Les directions longitudinales des panneaux isolants secondaires 2, 2a, 2b, 2c, 2d, 2e sont donc parallèles les unes aux autres sur toute la surface de la paroi de plafond.
Les panneaux isolants secondaires 2a, 2b, 2c, 2d, 2e de la rangée singulière 50 présentent une structure sensiblement identique à celle des panneaux isolants secondaires 2 de la zone standard. Les panneaux isolants secondaires 2 de la zone standard et ceux de la zone singulière présentent en outre une dimension transversale identique. Chacun des panneaux isolants secondaires 2a, 2b, 2c, 2d de la rangée singulière 50 est aligné avec l'une des lignes de panneaux isolants secondaires 2, juxtaposés dans la zone standard, les uns à la suite des autres selon la direction longitudinale desdits panneaux 2.
Toutefois, les panneaux isolants secondaire 2a, 2b, 2c, 2d, 2e de la rangée singulière 50 présentent une dimension longitudinale inférieure à celle des panneaux isolants secondaires 2 de la zone standard. Les dimensions des panneaux isolants secondaires 2 de la zone standard correspondent approximativement à celles d'une tôle métallique ondulée de la membrane d'étanchéité secondaire. Aussi, comme indiqué précédemment, dans la zone standard, les panneaux isolants secondaires 2 présentent sur leur face interne neuf rainures s'étendant selon la direction transversale du panneau. La dimension longitudinale desdits panneaux isolants 2 correspond donc approximativement à neuf intervalles inter-ondulations. Dans le mode de réalisation représenté, les panneaux isolants 2a, 2b, 2c, 2d de la rangée singulière 50 ne comporte que sept rainures s'étendant selon la direction transversale du panneau, ce qui correspond à une dimension longitudinale représentant approximativement sept intervalles interondulations.
Cette rangée singulière 50 dont les panneaux 2a, 2b, 2c, 2d, 2e présentent une dimension longitudinale inférieure à celle des panneaux 2 de la zone standard permet d'assurer que, compte-tenu de l'agencement des panneaux isolants primaires 6, 6a, 6b, 6c qui sera décrit ci-après, chacun des panneaux isolants primaires 6, 6a, 6b, 6c s'étende à cheval entre plusieurs panneaux isolants secondaires 2, 2a, 2b, 2c, 2d, 2e et puisse être ancré de manière satisfaisante aux panneaux isolants secondaires, à distance de leur bords.
A titre d'exemple, les panneaux isolants secondaires 2 de la zone standard présente une longueur d'environ 3 mètres, par exemple 3,06 mètres et une largeur d'environ 1 mètre, par exemple 1 ,02 mètre tandis que les panneaux isolants secondaires 2a, 2b, 2c, 2d, 2e de la rangée singulière 50 présente une longueur de 2,38 mètres pour une largeur d'environ 1 mètre, par exemple 1 ,02 mètre.
On note toutefois que, selon un autre mode de réalisation, non illustré, les panneaux isolants secondaires 2a, 2b, 2c, 2d, 2e de la zone singulière présentent une dimension longitudinale différente, correspondant par exemple à cinq intervalles inter-ondulations.
Par ailleurs, la barrière thermiquement isolante primaire comporte une série de trois panneaux isolants primaires remarquables 6a, 6b, 6c dont l'un 6b est traversé par la conduite étanche 42. Les trois panneaux isolants primaires 6a, 6b, 6c de la série singulière présentent des dimensions identiques à celles des autres panneaux isolants secondaires 6 en dehors de la zone singulière, ce qui permet de standardiser la taille des panneaux isolants primaires 6, 6a, 6b, 6c et, par conséquent, de simplifier la fabrication de la barrière thermiquement isolante primaire 1. De manière avantageuse, les panneaux isolants primaires 6 présentent des dimensions transversales et longitudinales identiques à celles des panneaux isolants secondaire 2 de la zone standard, par exemple une longueur d'environ 3 mètres et une largeur d'environ 1 mètre, ce qui permet de conserver un décalage identique entre les panneaux isolants secondaires 2 et les panneaux isolants primaires 6 sur toute la surface de la zone standard. Notons toutefois que l'épaisseur des panneaux isolants primaires 6 peut être identique ou différente à celle des panneaux isolants secondaires 2. De manière avantageuse, l'épaisseur des panneaux isolants secondaires 2 est supérieure à celle des panneaux isolants primaires 6.
Les trois panneaux isolants primaires 6a, 6b, 6c sont orientés perpendiculairement aux autres panneaux isolants primaires 6 et aux panneaux isolants secondaires 2, 2a, 2b, 2c, 2d, 2e. Autrement dit, la direction longitudinale de ces trois panneaux isolants primaires 6a, 6b, 6c est perpendiculaire à celles des autres panneaux 2, 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 6. Aussi, grâce au changement d'orientation de ces trois panneaux isolants primaires 6a, 6b, 6c, la conduite étanche 42 traverse une ouverture, à pourtour continu circulaire, qui est ménagée dans le panneau central 6b de la série de trois panneaux isolants 6a, 6b, 6c et centré au milieu de la dimension transversale dudit panneau 6b. Dès lors, malgré les dimensions relativement importantes de la conduite étanche 42, celle-ci passe au travers d'une ouverture ménagée dans un panneau isolant secondaire 2c et d'une ouverture circulaire ménagée dans un panneau isolant primaire 6b, et cela sans qu'une découpe ne soit formée dans un bord desdits panneaux 2c, 6b et alors que chacun des panneaux isolants primaires 6, 6a, 6b, 6c est ancré à cheval sur plusieurs panneaux isolants secondaires 2, 2a, 2b, 2c, 2d, 2e.
Les panneaux isolants primaires 6, 6a, 6b, 6c présentent une dimension longitudinale qui est un multiple entier de leur dimension transversale et la série de panneaux isolants primaire 6a, 6b, 6c remarquables comporte un nombre entier correspondant de panneaux. Dès lors, un tel agencement permet de conserver les alignements des panneaux isolants primaires 6 selon des rangées parallèles les unes aux autres dans la zone standard, en dehors de la zone singulière.
On observe en outre que l'agencement des barrières thermiquement isolantes secondaire et primaire, tel que décrit ci-dessus, permet de centrer la conduite étanche 42, longitudinalement et transversalement, sur un panneau isolant secondaire 2c et de centrer la conduite étanche 42 suivant la dimension transversale d'un panneau isolant primaire 6b, ce qui permet de répartir au mieux les contraintes dans les barrières thermiquement isolantes secondaire et primaire.
La figure 4 illustre de manière détaillée les panneaux isolants secondaires 2, 2a, 2b, 2c, 2d, 2e au niveau de la zone singulière traversée par la conduite étanche 42. A l'exception du panneau isolant 2c traversé par la conduite étanche 42, les autres panneaux isolants secondaires 2a, 2b, 2d, 2e de la rangée singulière 50 ne comportent que des platines métalliques 17 s'étendant selon la direction longitudinale desdits panneaux 2a, 2b, 2d, 2e puisque les bords des extrémités longitudinales de chacune des tôles métalliques de la membrane d'étanchéité secondaire qui recouvrent la rangée singulière 50 débordent de part et d'autre des extrémités longitudinales des panneaux 2a, 2b, 2d, 2 e et sont soudés sur les platines métalliques 18 des panneaux isolants secondaires 2 bordant la rangée singulière 50.
Le panneau isolant secondaire 2c traversé par la conduite étanche 42 présente de part et d'autre de la conduite étanche 42 des platines métalliques 51 s'étendant selon la direction transversale dudit panneau 2c. Ces platines métalliques 51 sont destinées à l'ancrage d'une plaque de fermeture secondaire équipée d'une ouverture au travers de laquelle passe la conduite étanche, qui sera décrite de manière plus détaillée par la suite.
Par ailleurs, les goujons 19 fixés sur la plaque interne 10 des panneaux sont positionnés en conformité avec la disposition des panneaux isolants primaires 6, 6a, 6b, 6c de telle sorte que chaque panneau isolant primaire 6, 6a, 6b, 6c soit ancré au niveau de ses quatre coins et au niveau de ses bords latéraux sur les panneaux isolants secondaires 2, 2a, 2b, 2c, 2d, 2e.
La figure 5 illustre de manière détaillée la membrane d'étanchéité secondaire 4 dans la zone singulière. La membrane d'étanchéité secondaire 4 comporte une plaque de fermeture secondaire 53, métallique, de forme carrée. La plaque de fermeture secondaire 53 présente une ouverture circulaire centrale 54 au travers de laquelle passe la conduite étanche, non illustrée sur la figure 5. La plaque de fermeture secondaire 53 est soudée sur les platines métalliques 51 précitées qui sont fixées sur le panneau isolant secondaire 2c. Par ailleurs, les deux plaques métalliques ondulées 24a, 24b disposées de part et d'autre de la conduite étanche 42 sont découpées pour ménager une fenêtre présentant des dimensions légèrement inférieures à celle de la plaque de fermeture secondaire 53. Les deux plaques métalliques ondulées 24a, 24b sont soudées à recouvrement de manière étanche sur la plaque de fermeture secondaire 53.
La plaque de fermeture secondaire 53 présente des dimensions telles que chacun de ses côtés rencontre une série de trois ondulations 25a, 25b, 25c, 26a, 26b, 26c. La conduite étanche 42 est centrée sur une position correspondant à l'intersection entres les lignes directrices des ondulations centrales 25b, 26b de chacune de ces séries. Les lignes directrices des ondulations centrales 25b, 26b sont donc interrompues au niveau de la plaque de fermeture secondaire 53. Les ondulations centrales 25b, 26b sont fermées de manière étanche avec des pièces de bout 55. Chaque pièce de bout 55 comporte une semelle en deux parties soudée de manière étanche à la plaque de fermeture secondaire 53 et une coque soudée de manière étanche à l'ondulation centrale 25b, 26b au niveau de son interruption.
Par ailleurs, la plaque de fermeture secondaire 53 présente deux paires d'ondulations parallèles 56a, 56b, 57a, 57b. Chacune des paires 56a, 56b, 57a, 57b présente des ondulations perpendiculaires à celles de l'autre paire. En outre, les deux ondulations 56a et 56b ou 57a et 57b d'une même paire passent de part et d'autre de l'ouverture circulaire 54 et s'étendent dans le prolongement des deux ondulations latérales 25a, 25c, 26a, 26c de l'une des séries rencontrant la plaque de fermeture secondaire 53. Ainsi, la continuité d'une partie des ondulations 25a, , 25c, 26a, , 26c, rencontrant la plaque de fermeture secondaire 53 est assurée, ce qui permet de limiter les pertes d'élasticité de la membrane d'étanchéité secondaire 4 au niveau de la zone singulière.
Les ondulations 56a, 56b, 57a, 57b de la plaque de fermeture secondaire 53 font saillie vers l'extérieur de la cuve, c'est-à-dire en direction de la structure porteuse et sont logés à l'intérieur de rainures 14, 15 formées dans la plaque interne du panneau isolant secondaire 2c.
On remarque en outre que la plaque de fermeture secondaire 53 est également équipée de découpes 58 permettant le passage de goujons, non illustrés sur la figure 5, destinés à assurer la fixation des panneaux isolants primaires 6a, 6b, 6c de la barrière thermiquement isolante primaire.
La figure 6 illustre de manière détaillée l'agencement de la barrière thermiquement isolante primaire 5 dans la zone singulière de la paroi de plafond. Comme décrit précédemment, l'un des panneaux isolants primaires 6b de la série de trois panneaux remarquables 6a, 6b, 6c dont l'orientation est perpendiculaire à celle des autres panneaux isolants primaires 6 est traversé par la conduite étanche 42. Une plaque de fermeture primaire 59 de la membrane d'étanchéité primaire 7 est fixée sur ledit panneau isolant primaire 6b. La plaque de fermeture primaire 59 est pourvue d'une ouverture de passage de la conduite étanche 42. La conduite étanche 42 est soudée de manière étanche à la plaque de fermeture primaire 59.
Seuls les trois panneaux isolants primaires 6a, 6b, 6c sont impactés par le passage de la conduite étanche 42 au travers de la zone singulière, les autres panneaux isolants primaires 6 présentant une structure identique.
Les trois panneaux isolants primaires 6a, 6b, 6c présentent en effet des agencements de platines métalliques 60, 61 , 62, 63, 64 qui sont disposées de telle sorte qu'elles soient adaptées à l'ancrage des bords de tôles métalliques de la membrane d'étanchéité primaire 7 qui sont disposées dans la zone singulière, et qui présentent des dimensions particulières.
L'agencement de la membrane d'étanchéité primaire 7, dans la zone singulière de la paroi de plafond, est représenté sur la figure 7. Seules sept tôles métalliques ondulées 39a, 39b, 39c, 39d, 39e, 39f, 39g présentent des dimensions différentes de celles des tôles métalliques ondulées 39 standard recouvrant la zone standard de la paroi de cuve. Cet agencement particulier vise à éviter que la découpe d'une fenêtre dans la membrane d'étanchéité primaire 7 pour permettre le passage de la conduite étanche 42 ne soit réalisée au niveau d'une zone d'angle des tôles métalliques ondulées 39, ce qui aurait pour effet d'affecter leur tenue mécanique.
Les deux tôles métalliques ondulées 39a, 39b disposés de part et d'autre de la conduite étanche 42 présentent des dimensions plus faibles que celles des tôles métalliques ondulées 39 standard. Ainsi, ces deux tôles métalliques ondulées 39a, 39b ne comportent que deux grandes ondulations pour six petites ondulations. Les deux tôles métalliques ondulées 39a, 39b présente chacune une découpe ménagée le long d'un de leurs bords longitudinaux et centrée selon la dimension longitudinale de ladite tôle métallique ondulée 39a, 39b. Les découpes ménagent ensemble une fenêtre présentant des dimensions légèrement inférieures à celles de la plaque de fermeture primaire 52. Les deux tôles métalliques ondulées 39a, 39b sont soudées à recouvrement sur toute la périphérie de la plaque de fermeture primaire 52.
La plaque de fermeture primaire 52 comporte des dimensions telles que chacun de ses côtés rencontre une série de deux ondulations 40a, 40b, 41a, 41 b. La conduite étanche 42 est centrée sur une position correspondant à l'intersection entre deux droites d , d2 perpendiculaires dont l'une (d-,) est parallèle aux deux ondulations 40a, 40b de l'une des séries et disposée à égale distance entre ces deux ondulations 40a, 40b et dont l'autre (d2) est parallèle aux deux ondulations 41a, 41 b de l'autre des séries et disposée à égale distance entre celles-ci.
Les ondulations 40a, 40b, 41a, 41 b rencontrant la plaque de fermeture primaire 52 sont fermées de manière étanche avec des pièces de bout 65. Les pièces de bout 65 comportent chacune une semelle en deux parties soudée de manière étanche sur la plaque de fermeture primaire 52 et une coque soudée de manière étanche à l'ondulation au niveau de son interruption.
Par ailleurs, afin de compenser les dimensions particulières des deux tôles métalliques ondulées 39a, 39b bordant la conduite étanche 42 de sorte à retomber sur le maillage de tôles métalliques ondulées 39 dans la zone standard, la membrane d'étanchéité primaire comporte cinq autres tôles ondulées de compensation 39c, 39d, 39e, 39f, 39g dont les dimensions sont ajustées de telle sorte que l'agencement de l'ensemble des deux tôles 39a, 39b bordant la conduite étanche 45 et des cinq tôles ondulées 39c, 39d, 39e, 39f, 39g soient équivalents à l'agencement de quatre tôles métalliques ondulées de dimensions standards.
Aussi, la tôle de compensation 39c comporte deux ondulations hautes 40 pour six ondulations basses 39 tandis que les quatre autres tôles de compensation 39d, 39e, 39f, 39g présentent chacune trois ondulations hautes 40 pour six ondulations basses 39.
Dans un autre mode de réalisation, représenté sur la figure 10, les tôles métalliques ondulées 24 de la membrane d'étanchéité secondaire 4 comportent des ondulations 66 faisant saillie vers l'intérieur de la cuve, contrairement aux ondulations du mode de réalisation précédent. Les tôles métalliques ondulées 24 de la membrane d'étanchéité secondaire 4 comportent également deux séries d'ondulations perpendiculaires 66. Comme dans les modes de réalisation précédents, les tôles métalliques ondulées 24 sont fixées sur la plaque interne 10 des panneaux isolants 2 de la barrière thermiquement isolante secondaire 1 par l'intermédiaire de platines métalliques, non représentées, s'étendant selon deux directions perpendiculaires qui sont fixées sur la plaque interne 10 des panneaux isolants 2. Toutefois, dans ce mode de réalisation, la plaque externe 30 des panneaux isolants 6 de la barrière thermiquement isolante primaire 5 présentent deux séries de rainures 67 perpendiculaires l'une à l'autre de sorte à former un réseau de rainures. Les rainures 67 sont ainsi destinées à la réception des ondulations 66, faisant saillie vers l'intérieur de la cuve, formées sur les tôles métalliques ondulées 24 de la membrane d'étanchéité secondaire 4.
Dans un tel mode de réalisation, la membrane d'étanchéité secondaire comprend une structure générale identique à celle représentée sur la figure 5, la seule différence résidant dans l'orientation des ondulations 66vers l'intérieur de la cuve.
Par ailleurs, il convient de noter que si l'invention a été décrite ci-dessus en relation avec un élément traversant qui est une conduite étanche 42 passant au travers d'une zone singulière de la paroi pour définir un passage entre l'espace intérieur de la cuve et l'extérieur de la cuve, elle n'est pas pour autant limitée à une telle réalisation. En effet, une structure de paroi de cuve étanche et thermiquement isolante telle que décrite ci-dessus pourra également être réalisée au niveau de tout autre type d'élément traversant, et notamment au niveau d'une structure de puisard 68, telle qu'illustrée sur la figure 11 , passant au travers de la paroi de fond et destinée à accueillir un organe d'aspiration, par exemple une pompe, non illustré.
La structure de puisard 68 comporte une cuvette conique ou cylindrique primaire 69, dont l'axe est perpendiculaire à la paroi porteuse 3. La cuvette cylindrique primaire 69 est raccordée de manière continue à la membrane d'étanchéité primaire 7 qu'elle complète ainsi de manière étanche. La structure de puisard comporte en outre une cuvette conique ou cylindrique secondaire 70, concentrique à la cuvette primaire 69, qui est raccordée de manière continue à la membrane d'étanchéité secondaire 4 qu'elle complète ainsi de manière étanche. Par ailleurs, la structure de puisard 68 comporte également des matières isolantes 71 qui sont logées entre les cuvettes cylindriques primaire et secondaire 69, 70 ainsi que des matières isolantes 72 interposées entre la cuvette secondaire 70 et la structure porteuse 3 afin d'assurer la continuité de l'isolation thermique des barrières thermiquement isolantes primaire et secondaire 1 , 5 au niveau de la structure de puisard 68. La cuve décrite ci-dessus peut être utilisée dans différents types d'installation, notamment dans une installation terrestre ou dans un ouvrage flottant comme un navire méthanier ou autre.
En référence à la figure 9, une vue écorchée d'un navire méthanier 70 montre une telle cuve étanche et isolée 71 de forme générale prismatique montée dans la double coque 72 du navire.
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 figure 9 représente également un exemple de terminal maritime comportant un poste de chargement et de déchargement 75, une conduite sous- marine 76 et une installation à terre 77. Le poste de chargement et de déchargement 75 est une installation fixe off-shore comportant un bras mobile 74 et une tour 78 qui supporte le bras mobile 74. Le bras mobile 74 porte un faisceau de tuyaux flexibles isolés 79 pouvant se connecter aux canalisations de chargement/déchargement 73. Le bras mobile 74 orientable s'adapte à tous les gabarits de méthaniers. Une conduite de liaison non représentée s'étend à l'intérieur de la tour 78. Le poste de chargement et de déchargement 75 permet le chargement et le déchargement du méthanier 70 depuis ou vers l'installation à terre 77. Celle-ci comporte des cuves de stockage de gaz liquéfié 80 et des conduites de liaison 81 reliées par la conduite sous-marine 76 au poste de chargement ou de déchargement 75. La conduite sous-marine 76 permet le transfert du gaz liquéfié entre le poste de chargement ou de déchargement 75 et l'installation à terre 77 sur une grande distance, par exemple 5 km, ce qui permet de garder le navire méthanier 70 à grande distance de la côte pendant les opérations de chargement et de déchargement.
Pour engendrer la pression nécessaire au transfert du gaz liquéfié, on met en œuvre des pompes embarquées dans le navire 70 et/ou des pompes équipant l'installation à terre 77 et/ou des pompes équipant le poste de chargement et de déchargement 75.
Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.
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. L'usage de l'article indéfini « un » ou « une » pour un élément ou une étape n'exclut pas, sauf mention contraire, la présence d'une pluralité de tels éléments ou étapes.
Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication.

Claims

REVENDICATIONS
1. Cuve étanche et thermiquement isolante destinée au stockage d'un fluide, ladite cuve comportant une paroi de cuve fixée à une structure porteuse (3), la paroi comportant successivement, dans le sens de l'épaisseur depuis l'extérieur vers l'intérieur de la cuve, une barrière thermiquement isolante secondaire (1) retenue contre la structure porteuse (3), une membrane d'étanchéité secondaire (4) portée par la barrière thermiquement isolante secondaire (1), une barrière thermiquement isolante primaire (5) reposant contre la membrane d'étanchéité secondaire (4) et une membrane d'étanchéité primaire (7) portée par la barrière thermiquement isolante primaire (5) et destinée à être en contact avec le fluide contenu dans la cuve ;
la barrière thermiquement isolante secondaire (1) comportant des panneaux isolants secondaires (2, 2a, 2b, 2c, 2d, 2e) juxtaposés, retenus contre la structure porteuse (3) et présentant une forme parallélépipédique rectangle ayant une direction longitudinale, chaque panneau isolant secondaire (2, 2a, 2b, 2c, 2d, 2e) présentant une face interne, opposée à la paroi porteuse, équipée d'au moins un organe d'ancrage (19) ;
la barrière thermiquement isolante primaire (5) comportant des panneaux isolants primaires (6, 6a, 6b, 6c) juxtaposés présentant une forme parallélépipédique rectangle ayant une direction longitudinale, chaque panneau isolant primaire (6, 6a, 6b, 6c) étant disposé à cheval sur au moins quatre panneaux isolants secondaires (2, 2a, 2b, 2c, 2d, 2e) et ancré audit organe d'ancrage (19) de chacun des panneaux isolants secondaires que ledit panneau isolant primaire chevauche ;
la cuve étanche étant équipée d'un élément traversant (42, 68) passant au travers d'une zone singulière de la paroi ;
la barrière thermiquement isolante primaire (5) comprenant dans la zone singulière de la paroi de cuve une série primaire de panneaux isolants primaires (6a, 6b, 6c) présentant des directions longitudinales parallèles les unes aux autres ;
la barrière thermiquement isolante secondaire (1) comprenant dans la zone singulière de la paroi une série secondaire de panneaux isolants secondaires (2a, 2b, 2c, 2d, 2e) présentant des directions longitudinales parallèles les unes aux autres ; la série primaire et la série secondaire étant disposées l'une par rapport à l'autre de telle sorte que les directions longitudinales des panneaux isolants primaires (6a, 6b, 6c) de la série primaire soient perpendiculaires aux directions longitudinales des panneaux isolants secondaires (2a, 2b, 2c, 2d, 2e) de la série secondaire ;
l'élément traversant (42, 68) s'étendant dans le sens de l'épaisseur de la zone singulière de la paroi et passant successivement au travers d'une ouverture ménagée dans un des panneaux isolants secondaires (2c) de la série secondaire, au travers d'une ouverture (54) ménagée dans la membrane d'étanchéité secondaire (4), au travers d'une ouverture ménagée dans un des panneaux isolants primaires (6b) de la série primaire et au travers d'une ouverture ménagée dans la membrane d'étanchéité primaire (7).
2. Cuve selon la revendication 1 , dans laquelle les panneaux isolants secondaires (2), disposés dans une zone restante située autour de la zone singulière de la paroi, sont agencés en rangées parallèles et présentent des directions longitudinales orientées parallèlement les unes aux autres et les panneaux isolants primaires (6), disposés dans ladite zone restante, sont agencés en rangées parallèles et présentent des directions longitudinales orientées parallèlement les unes aux autres.
3. Cuve selon la revendications 2, dans laquelle les directions longitudinales des panneaux isolants secondaires (2) de la zone restante sont parallèles aux directions longitudinales des panneaux isolants primaires (6) de la zone restante et dans laquelle les directions longitudinales des panneaux isolants (6a, 6b, 6c) de l'une des séries primaire et secondaire sont orientées perpendiculairement aux directions longitudinales des panneaux isolants primaires et secondaires (2, 6) de la zone restante et les directions longitudinales des panneaux isolants (2a, 2b, 2c, 2d, 2e) de l'autre des séries primaire et secondaire sont orientées parallèlement aux directions longitudinales des panneaux isolants primaires et secondaires (2, 6) de la zone restante.
4. Cuve selon la revendication 3, dans laquelle la série dont les panneaux isolants (6a, 6b, 6c) présentent des directions longitudinales orientées perpendiculairement aux directions longitudinales des panneaux isolants primaires et secondaires (2, 6) de la zone restante est la série primaire.
5. Cuve selon la revendication 4, dans laquelle les panneaux isolants primaires (6) de la zone restante présentent des dimensions identiques à celles des panneaux isolants primaires (6a, 6b, 6c) de la série primaire.
6. Cuve selon la revendication 5, dans laquelle les panneaux isolants primaires (6, 6a, 6b, 6c) présentent chacun une dimension longitudinale égale à n fois leur dimension transversale, n étant un nombre entier supérieur à 1 , et dans laquelle la série primaire comporte n panneaux isolants primaires (6a, 6b, 6c).
7. Cuve selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, dans laquelle les panneaux isolants secondaires (2) de la zone restante présentent des dimensions longitudinales et transversales identiques à celles des panneaux isolants primaires (6) de la zone restante.
8. Cuve selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, dans laquelle la série secondaire de panneaux isolants secondaires (2a, 2b, 2c, 2d, 2e) comporte une rangée de panneaux isolants secondaires s'étendant d'un bord à l'autre de la paroi de cuve selon une direction transversale perpendiculaire à la direction longitudinale desdits panneaux isolants secondaires et dans laquelle les panneaux isolants secondaires (2a, 2b, 2c, 2d, 2e) de la série secondaire présentent une dimension longitudinale inférieure à la dimension longitudinale des panneaux isolants secondaires (2) dans la zone restante.
9. Cuve selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle l'ouverture au travers de laquelle passe l'élément traversant (42, 68) qui est ménagée dans le panneau isolant secondaire (2c) de la série secondaire est disposée au centre dudit panneau isolant secondaire (2c).
10. Cuve selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans laquelle l'ouverture au travers de laquelle passe l'élément traversant (42, 68) qui est ménagée dans le panneau isolant primaire (6b) de la série primaire est centrée au milieu de la dimension transversale dudit panneau isolant primaire (6b).
11. Cuve selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans laquelle chaque panneau isolant secondaire (2, 2a, 2b, 2c, 2d, 2e) est associé aux panneaux isolants secondaires adjacents par l'intermédiaire d'une pluralité d'éléments de pontage (22), chaque élément de pontage (22) étant disposé à cheval entre au moins ledit panneau isolant secondaire et un dit panneau isolant secondaire adjacent et étant d'une part fixé à un bord de la face interne de l'un des panneaux isolants secondaires et, d'autre part, à un bord en vis-à-vis de la face interne de l'autre panneau isolant secondaire de manière à s'opposer à un écartement mutuel desdits panneaux isolants secondaires adjacents.
12. Cuve selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 , dans laquelle la face interne de chaque panneau isolant secondaire (2, 2a, 2b, 2c, 2d, 2e) est équipée de platines métalliques (17, 18, 51), la membrane d'étanchéité secondaire (4) comportant dans la zone singulière de la paroi une plaque de fermeture secondaire (53) équipée de l'ouverture (54) au travers de laquelle passe l'élément traversant (42, 68) ; ladite plaque de fermeture secondaire (53) étant soudée sur les platines métalliques (51) du panneau isolant secondaire (2c) équipé de l'ouverture.
13. Cuve selon la revendication 12, dans laquelle la membrane d'étanchéité secondaire (4) comporte une pluralité de tôles métalliques secondaires ondulées (24, 24a, 24b) soudées les unes aux autres de manière étanche et comprenant chacune au moins deux ondulations perpendiculaires (25, 26), lesdites tôles métalliques secondaires (24, 24a, 24b) étant soudées sur les platines métalliques (17, 18, 51) des panneaux isolants secondaires (2, 2a, 2b, 2c, 2d, 2e), les tôles métalliques secondaires ondulées (24a, 24b) adjacentes à la plaque de fermeture secondaire (53) étant soudées sur celle-ci.
14. Cuve selon la revendication 13, dans laquelle l'élément traversant (42, 68) est centré sur une position correspondant à l'intersection entre les lignes directrices de deux ondulations (25b, 26b) perpendiculaires l'une à l'autre des tôles métalliques secondaires (24a, 24b).
15. Cuve selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, dans laquelle la plaque de fermeture secondaire (53) comporte deux paires d'ondulations parallèles (56a, 56b, 57a, 57b), les deux ondulations (56a, 56b ; 57a, 57b) d'une même paire passant de part et d'autre de l'ouverture (54) et s'étendant chacune dans le prolongement d'une ondulation (25a, 25c, 26a, 26c) d'une des tôles métalliques ondulées secondaires (24a, 24b).
16. Cuve selon l'une quelconque des revendications 13 à 15, dans laquelle les ondulations (25, 26) des tôles métalliques secondaires (24, 24a, 24b) font saillie vers l'extérieur de la cuve en direction de la structure porteuse, la face interne des panneaux isolants secondaires (2, 2a, 2b, 2c, 2d, 2e) présentant des rainures (14, 15) perpendiculaires recevant les ondulations (25, 26) des tôles métalliques secondaires (24, 24a, 24b).
17. Cuve selon l'une quelconque des revendications 13 à 15, dans laquelle les ondulations (66) des tôles métalliques secondaires (24) font saillie vers l'intérieur de la cuve, les panneaux isolants primaires (6) présentant chacun une face externe (31) présentant des rainures (67) perpendiculaires recevant les ondulations (66) des tôles métalliques ondulées (24) de la membrane d'étanchéité secondaire (4).
18. Cuve selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, dans laquelle la membrane d'étanchéité primaire (7) comporte dans la zone singulière de la paroi une plaque de fermeture primaire (52) équipée de ouverture de la membrane d'étanchéité primaire au travers de laquelle passe l'élément traversant ; ladite plaque de fermeture primaire (52) étant soudée de manière étanche à l'élément traversant (52) et étant fixée sur le panneau isolant primaire (6b) équipé de l'ouverture.
19. Cuve étanche selon la revendication 18, dans laquelle chaque panneau isolant primaire (6, 6a, 6b, 6c) de la barrière thermiquement isolante primaire présente une face interne, opposée à la paroi porteuse ; ladite face interne étant équipée de platines métalliques (32, 33, 60, 61 , 62, 63) , la membrane d'étanchéité primaire (7) comportant une pluralité de tôles métalliques primaires ondulées (39, 39a, 39b, 39c, 39d, 39e, 39f, 39g) soudées les unes aux autres de manière étanche et comprenant chacune au moins deux ondulations perpendiculaires (40, 41 , 40a, 40b, 41 a, 41 b), lesdites tôles métalliques primaires (39, 39a, 39b, 39c, 39d, 39e, 39f, 39g) étant soudées sur les platines métalliques des panneaux isolants primaires (6, 6a, 6b, 6c), les tôles métalliques primaires ondulées (39a, 39b) adjacentes à la plaque de fermeture primaire (52) étant soudées sur celle-ci.
20. Cuve étanche selon la revendication 19, dans laquelle l'élément traversant (42, 68) est centré sur une position correspondant à l'intersection entre une première et une seconde droite (d-ι, d2), la première droite (d-,) étant parallèle à une première paire d'ondulations (40a, 40b) parallèles de la membrane d'étanchéité primaire (7) et disposée à égale distance entre les ondulations (40a, 40b) de la première paire et la seconde droite (d2), étant parallèle à une seconde paire d'ondulations parallèles (41 a, 41 b) qui sont perpendiculaires aux ondulations (40a, 40b) de la première paire et disposée à égale distance entre les ondulations (41 a, 41 b) de la seconde paire.
21. Cuve étanche selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, dans laquelle l'élément traversant (42) est une conduite étanche passant au travers d'une zone singulière de la paroi pour définir un passage entre l'espace intérieur de la cuve et l'extérieur de la cuve.
22. Cuve étanche selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, dans laquelle l'élément traversant (68) est une structure de puisard.
23. Navire (70) pour le transport d'un fluide, le navire comportant une double coque (72) et une cuve (71) selon l'une quelconque des revendications 1 à 22 disposée dans la double coque.
24. Procédé de chargement ou déchargement d'un navire (70) selon la revendication 23, dans lequel on achemine un fluide à travers des canalisations isolées (73, 79, 76, 81) depuis ou vers une installation de stockage flottante ou terrestre (77) vers ou depuis la cuve du navire (71).
25. Système de transfert pour un fluide, le système comportant un navire (70) selon la revendication 23, 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 entraîner un fluide à travers les canalisations isolées depuis ou vers l'installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.
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