WO2019233770A1 - Dispositif d'alimentation en fluide et/ou d'evacuation de fluide pour une cuve de stockage de gaz liquefie - Google Patents

Dispositif d'alimentation en fluide et/ou d'evacuation de fluide pour une cuve de stockage de gaz liquefie Download PDF

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tube
wall
liquefied gas
fluid
opening
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Emmanuel HIVERT
Benjamin CHARPENTIER
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Gaztransport Et Technigaz
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Definitions

  • the invention relates in particular to a device for supplying fluid and / or fluid discharge for a liquefied gas storage tank, in particular a liquefied gas shipping vessel.
  • the gas In order to more easily transport gas, such as natural gas, over long distances, the gas is generally liquefied (to become liquefied natural gas - LNG) by cooling it to cryogenic temperatures, for example -160 ° C at atmospheric pressure. The liquefied gas is then loaded into ships, such as LNG carriers, bunkering vessels and commercial vessels using gas as fuel.
  • NBOG Natural Boil-Off Gas
  • FBOG forced evaporation of gas
  • the naturally evaporating gas in a vessel's vessel is generally used to power a ship's power plant, which is designed to meet the energy requirements of the ship's operation, including the propulsion of the ship and / or the production of electricity for on-board equipment.
  • a liquefied gas storage tank thus comprises liquefied gas and evaporation gas which accumulates in the upper part of the tank because it is lighter than the liquefied gas.
  • a vat is usually placed under a floor of the ship which conventionally comprises a liquid dome and a gas dome or a combined dome (liquid and gas), allowing access respectively to the liquid content (liquefied gas) and the gaseous content (evaporation gas) of the tank.
  • the liquid dome gives access to a pumping tower which extends vertically in the tank to the bottom of it.
  • a pump tower comprises a device for supplying liquefied gas to the tank, which comprises a vertical longitudinal axis tube whose upper end is connected to a liquefied gas supply source and whose lower end defines a opening opening in vertical direction.
  • This vertical tube device can inject liquefied gas directly to the bottom of the tank, so as to create a liquid bead at the bottom of the tank.
  • the device can be used to charge a previously empty tank with liquefied gas or to inject liquefied gas into the tank already containing liquefied gas (or reinject liquefied gas after sampling in the tank of the same gas in gaseous or liquid form) .
  • the device can also be used to supply gas to the tank or to empty a gas from the tank. This is for example the case during a maintenance operation of the tank during which it is completely emptied and filled with an inert gas intended to force the evacuation and the gas from the evaporation of the liquefied gas from the tank. tank outside the tank.
  • the present invention provides an improvement to current technology that ensures optimal injection and / or efficient fluid evacuation, in particular by protecting the surrounding parts to the device.
  • the invention proposes a fluid supply and / or fluid evacuation device for a liquefied gas storage tank, in particular a liquefied gas marine transport vessel, this device comprising a longitudinal axis tube. vertical, an upper end of which is intended to be connected to means for supplying fluid and / or discharging fluid, and a lower end of which defines a vertical opening, characterized in that it comprises:
  • the bottom wall serves to protect the bottom of the tank from the fall of an object and the jet of fluid flowing in the tube and out of its lower opening in the vertical direction.
  • the bottom wall is in fact located facing the opening and avoids an impact of an object and the jet of fluid on the bottom of the tank, this jet then being deflected to mix with the fluid already contained in the tank.
  • the vertical walls provide the connection and the mechanical strength of the assembly and include fluid passage holes.
  • the peripheral wall makes it possible to orient the fluid in the desired directions, and advantageously towards a wall or walls remote so as to improve the "piston" effect of fluid displacement, known to those skilled in the art of fluid flow. .
  • the device according to the invention may comprise one or more of the following features, taken separately from one another or in combination with each other:
  • the tube is substantially cylindrical
  • said bottom wall extends away from said opening
  • said bottom wall has a generally circular shape, preferably not perforated, the diameter of which is preferably greater than the external diameter of the tube,
  • said vertical walls comprise upper notches for engaging and fixing said tube
  • said vertical walls are two in number and intersect substantially in their middle and at said axis, said orifices are formed by notches, for example inverted U-shaped ones, formed on lower edges of said vertical walls, these lower edges bearing on said bottom wall,
  • each of said vertical walls comprises at most one or two notches
  • the cumulative passage sections of said orifices are each greater than a quarter of the passage section of said opening
  • said bottom wall and at least some vertical walls are connected to a peripheral wall which extends around said axis,
  • said peripheral wall has a generally curved shape around said axis
  • said peripheral wall has a diameter greater than the external diameter of said tube
  • peripheral wall extends vertically from said bottom wall to at least one plane which is perpendicular to said axis and which passes through said opening
  • a space situated between said peripheral wall and said tube is closed by a circumferential wall connected to the tube and to the peripheral wall;
  • said circumferential wall is fixed by welding to the tube and to the peripheral wall
  • said circumferential wall is substantially horizontal and in an arc of a circle
  • the device is entirely metallic.
  • the present invention also relates to a liquefied gas storage tank, in particular a liquefied gas marine transport vessel, comprising at least one device as described above.
  • the present invention also relates to a vessel, for example a liquefied gas maritime transport, comprising at least one liquefied gas storage tank, in which at least one device as described above is located.
  • a vessel for example a liquefied gas maritime transport, comprising at least one liquefied gas storage tank, in which at least one device as described above is located.
  • FIG. 1 is a very schematic perspective view of a liquefied gas storage tank for example of a liquefied gas shipping vessel,
  • FIG. 2 is a very schematic perspective view of a tube of a device according to the invention.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view of an embodiment of a device according to the invention.
  • FIG. 4 is a schematic perspective view of another embodiment of a device according to the invention which is positioned at the bottom of the tank,
  • FIGS. 5, 6 and 7 are diagrammatic views, respectively in perspective, from the side and from above, of the device of FIG. 4,
  • FIG. 8 is a schematic perspective view of another embodiment of a device according to the invention.
  • FIG. 1 very schematically represents a vessel 10 for storing liquefied gas from a liquefied gas marine transport vessel.
  • This tank 10 is here represented with a parallelepipedal general shape but it can actually have a more complex shape.
  • a tank 10 of this type can have significant dimensions and in particular a large height, for example greater than 10 or 20 meters.
  • a tank 10 is conventionally equipped with a liquid dome 12 allowing access to the liquid content, that is to say the liquefied gas, contained in the tank.
  • the liquid dome 12 gives access to a pumping tower 14 which extends vertically in the tank 10 to the bottom thereof.
  • This pumping tower 14 comprises several equipment including a device 16 for supplying fluid and / or evacuating fluid from the tank.
  • This device 16 comprises a tube 18 of longitudinal axis A vertical which has a length similar to the height of the tank 10 since it is intended to extend to the bottom of the tank, at a short distance from it.
  • FIG. 2 schematically shows a tube 18 of a device 16 according to the invention.
  • This tube 18 has a generally cylindrical shape whose upper end 18a is intended to be connected to fluid supply means and / or fluid discharge means, and whose lower end 18b is open.
  • the tube is here shown rectilinear but it could alternatively include one or more elbows (s).
  • the tube 18 has for example an outer diameter between DN 200 and DN 500. Its wall thickness is for example between 2mm and 10mm. It is preferably made of metal.
  • the lower end 18b of the tube 18 defines a circular opening 20.
  • the cross section of the tube is here constant over its entire height and up to the opening 20.
  • the opening 20 extends in a horizontal plane and is therefore oriented vertically.
  • the section of the tube may not be constant over its entire height, and may vary depending for example on the thickness of the tube.
  • the tube could for example have a part, especially superior, reinforced.
  • the lower end 18b of the tube 18 is advantageously located at a distance, that is to say at a certain height, from the bottom of the tank 10, so as to allow the flow of fluid between the opening 20 and the bottom of tank.
  • the bottom of the tank and the other walls of the tank can be lined with an insulating solid and membranes.
  • the device 16 is equipped with a bottom wall 22 which is situated under the opening 20, at a distance and facing the latter, and is substantially perpendicular to the vertical axis A and revolution of the tube.
  • this bottom wall 22 has a generally circular and flat shape. It is horizontal and has a diameter noted D1, which is here greater than the diameter D of the tube 18.
  • the height or distance between the opening 20 and the bottom wall 22 is denoted H1.
  • the bottom wall 22 is carried by the tube 18 and connected to the tube 18 via vertical connecting walls 24.
  • the walls 24 here have a substantially parallelepiped shape. They have roughly the same dimensions so that they form a + or an x, seen from above.
  • the walls 24 have a width greater than the diameter D of the tube 18 and substantially equal to or slightly less than the diameter D1 of the bottom wall 22. Their lateral sides which have a substantially vertical orientation therefore extend substantially to the right of the peripheral edge of the wall 22.
  • the walls 24 have a height H2 greater than the height H1. Their lower edges are horizontal and supported and fixed on the bottom wall 22, for example by welding. Their upper edges are horizontal and include notches 26 for receiving portions of the tube 18.
  • the vertical crossing line of the walls 24 is aligned on the axis A of the tube 18 and the vertical notches 26 are separated from each other by a distance substantially equal to the diameter D of the tube 18 so that the tube engages by axial translation from top to bottom in the notches 26. It remains to fix the walls 24 to the tube 18, for example by welding.
  • the walls 24 cut the passage section of the opening 20 into four sectors or neighborhoods of identical size and regularly distributed around the axis A.
  • At least one of the walls 24 comprises orifices 28 for fluid passage.
  • Each wall 24 may comprise one or two orifices 26, or more, which are each formed by an inverted U-shaped notch.
  • a notch of this type is formed from the lower edge of the wall 24 and has a generally vertical orientation.
  • the cumulative passage sections of the orifices 28 are greater than a quarter of the passage section of the tube 18 or the opening 20.
  • the tube 18 could extend vertically to the bottom wall 22 and be attached thereto.
  • Figures 4 to 7 illustrate another alternative embodiment of the device 16, which here comprises an additional wall which is a peripheral wall 30 which extends around the axis A.
  • the peripheral wall 30 has a generally curved shape about the axis A. It has here a radius of curvature corresponding to a diameter D2 greater than the external diameter D of the tube and which is substantially equal to the diameter D1 of the bottom wall 22.
  • the peripheral wall 30 therefore preferably extends along a portion of the peripheral edge of the bottom wall 22, as can be seen in the drawings.
  • the peripheral wall 30 extends vertically from the bottom wall 22 to at least one plane P which is perpendicular to the axis A and which passes through the opening 20.
  • the wall 30 is extends even beyond this plane P and covers (at radial distance) a portion of the tube 18 by defining around the tube a space E of circumferential shape.
  • the circumferential space E also has the same angular extent (FIG. 7).
  • the wall 30 may be fixed by welding to the bottom wall 22 and to the vertical edges of the vertical walls 24. In the case shown, the circumferential ends of the wall 30 are respectively fixed to the vertical edges closest to the two walls. verticals 24.
  • the walls 24 each comprise an orifice 28 which is situated on this wall, on the side of the lateral edge connected to the wall 30. It is thus clear that this wall 30 laterally closes a cylindrical sector delimited by the walls 24, and that the fluid of the tube in this sector is able to exit through the orifices 28. It may also be noted that the wall 30 has a height H2 which is therefore equal to the height H2 of the vertical walls 24.
  • the wall 30 serves to protect the equipment of the pumping tower or tank, which would be disposed near the device 16. It also allows to direct the fluid in a desired direction, for example towards the front of the tank if the tube is located on the back side of the tank.
  • the wall 30 is thus positioned angularly about the axis A of the tube 18 so that the fluid injected into the tank is deflected and injected in a direction preferably opposite to the equipment to be protected.
  • FIG. 8 illustrates an advantageous variant of the invention in which the aforementioned space E between the tube 18 and the peripheral wall 30 is closed by a circumferential wall 32 for closing.
  • This wall 32 is preferably substantially horizontal. It is for example fixed by welding on the tube 18 and the wall 30. It preferably extends, on the one hand radially, over the entire radial dimension of the space E, and circumferentially over the entire circumferential dimension of this space E and therefore the peripheral wall 30, which here has an angular extent of 90-100 °.
  • the circumferential wall 32 is intended not to let fluid through the space E, upwards, and therefore not to create an outlet in this area. This favors the pouring of the fluid at the bottom of the tank and thus a stratification at the bottom of the tank, that is to say the formation of a layer or layer of fluid, for example of lower temperature, on the bottom of the tank .
  • the orifices 28 have dimensions greater than those of the orifices of the previous embodiments.
  • the passage sections of the notches forming these orifices may each be greater than a quarter of the passage section of the tube 18 or of the opening 20.
  • the notches extend in height over more than half the height of the vertical walls 24. Increasing the passage sections of the orifices makes it possible in particular to reduce the speed of passage of the fluid through these passages.
  • Figures 9 and 10 illustrate further alternative embodiments of the device, which are however more schematically represented.
  • the bottom wall 22 is identical to that described above.
  • the vertical walls 24 have dimensions and positions similar to those described in the foregoing.
  • the difference relates to the peripheral wall 30 which here has an angular extent of the order of 180 °.
  • This wall 30 is fixed on the lateral edges of the same side wall
  • This side wall 24 comprises two orifices 28 which are arranged symmetrically with respect to a plane defined by the other of the walls 24.
  • This other wall 24 comprises a single orifice 28 on the side of its side edge connected to the wall 30.
  • the wall 30 thus extends here around two cylindrical sectors defined by the walls 24.
  • the variant of Figure 10 is a simplification of the variant of Figure 9.
  • the wall 24 connected to the circumferential end of the wall 30 is identical to that of the previous variant.
  • the other wall 24 is smaller and forms a T with the first wall (seen from drawings). This other wall 24 therefore extends only between the first wall 24 and the peripheral edge of the bottom wall 22, and is therefore not connected to the wall 30.
  • This other wall 24 may not comprise orifices 28.

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Abstract

Dispositif (16) d'alimentation en fluide et/ou d'évacuation de fluide pour une cuve (12) de stockage de gaz liquéfié, en particulier d'un navire de transport maritime de gaz liquéfié, ce dispositif comportant un tube (18) d'axe longitudinal (A) vertical dont une extrémité supérieure (18a) est destinée à être reliée à des moyens d'alimentation en fluide et/ou d'évacuation de fluide, et dont une extrémité inférieure (18b) définit une ouverture verticale (20), caractérisé en ce qu'il comprend : - une paroi plane de fond (22) sensiblement horizontale qui est située en regard de ladite ouverture, et - des parois planes verticales (24) de liaison du tube à la paroi de fond, au moins une de ces parois verticales comportant au moins un orifice (28) de passage de fluide.

Description

DISPOSITIF D’ALIMENTATION EN FLUIDE ET/OU D’EVACUATION DE FLUIDE POUR UNE CUVE DE STOCKAGE DE GAZ LIQUEFIE
DOMAINE TECHNIQUE
L’invention concerne notamment un dispositif d’alimentation en fluide et/ou d’évacuation de fluide pour une cuve de stockage de gaz liquéfié, en particulier d’un navire de transport maritime de gaz liquéfié.
ETAT DE L’ART
Afin de transporter plus facilement du gaz, tel que du gaz naturel, sur de longues distances, le gaz est généralement liquéfié (pour devenir du gaz naturel liquéfié - GNL) en le refroidissant à des températures cryogéniques, par exemple -160°C à la pression atmosphérique. Le gaz liquéfié est ensuite chargé dans des navires, tels que des navires méthaniers, des navires de soutage et des navires commerciaux utilisant le gaz comme carburant.
Afin de limiter l'évaporation du gaz liquéfié contenu dans une cuve d’un navire, il est connu de le stocker sous pression dans cette cuve de manière à se déplacer sur la courbe d'équilibre liquide-vapeur du gaz liquéfié considéré, augmentant ainsi sa température de vaporisation. Le gaz liquéfié peut ainsi être stocké à des températures plus importantes ce qui a pour effet de limiter l'évaporation du gaz.
L’évaporation naturelle du gaz est toutefois inévitable, ce phénomène étant appelé NBOG qui est l’acronyme de l’anglais Natural Boil-Off Gas (par opposition à l’évaporation forcée de gaz ou FBOG, acronyme de l’anglais Forced Boil-Off Gas). Le gaz qui s’évapore naturellement dans la cuve d’un navire est en général utilisé pour alimenter une installation de production d'énergie du navire, qui est prévue pour pourvoir aux besoins énergétiques du fonctionnement du navire, notamment pour la propulsion du navire et/ou la production d'électricité pour les équipements de bord.
Une cuve de stockage de gaz liquéfié comprend donc du gaz liquéfié et du gaz d’évaporation qui s’accumule en partie haute de la cuve du fait qu’il est plus léger que le gaz liquéfié. Une cuve est en général disposée sous un plancher du navire qui comprend classiquement un dôme liquide et un dôme gaz ou un dôme combiné (liquide et gaz), permettant d’avoir accès respectivement au contenu liquide (gaz liquéfié) et au contenu gazeux (gaz d’évaporation) de la cuve.
Le dôme liquide donne accès à une tour de pompage qui s’étend verticalement dans la cuve jusqu’au fond de celle-ci. Une telle tour de pompage comprend un dispositif d’alimentation en gaz liquéfié de la cuve, qui comprend un tube d’axe longitudinal vertical dont une extrémité supérieure est reliée à une source d’alimentation en gaz liquéfié et dont l’extrémité inférieure définit une ouverture débouchante en direction verticale.
Ce dispositif à tube vertical permet d’injecter du gaz liquéfié directement au fond de la cuve, de façon à créer un talon liquide au fond de la cuve. Le dispositif peut être utilisé pour charger une cuve préalablement vide avec du gaz liquéfié ou bien injecter du gaz liquéfié dans la cuve contenant déjà du gaz liquéfié (ou réinjecter du gaz liquéfié après prélèvement dans la cuve de ce même gaz sous forme gazeuse ou liquide).
Le dispositif peut également être utilisé pour alimenter avec un gaz la cuve ou vider un gaz de la cuve. C’est par exemple le cas lors d’une opération de maintenance de la cuve lors de laquelle elle est entièrement vidée et remplie d’un gaz inerte destinée à forcer l’évacuation et le gaz provenant de l’évaporation du gaz liquéfié de la cuve à l’extérieur de la cuve.
La présente invention propose un perfectionnement à la technologie actuelle qui permet d’assurer une injection optimale et/ou une évacuation efficace de fluide, en particulier en protégeant les pièces environnantes au dispositif.
EXPOSE DE L'INVENTION
L’invention propose un dispositif d’alimentation en fluide et/ou d’évacuation de fluide pour une cuve de stockage de gaz liquéfié, en particulier d’un navire de transport maritime de gaz liquéfié, ce dispositif comportant un tube d’axe longitudinal vertical dont une extrémité supérieure est destinée à être reliée à des moyens d’alimentation en fluide et/ou d’évacuation de fluide, et dont une extrémité inférieure définit une ouverture verticale, caractérisé en ce qu’il comprend :
- une paroi plane de fond sensiblement horizontale qui est située en regard de ladite ouverture, et
- des parois planes verticales de liaison du tube à la paroi de fond, au moins une de ces parois verticales comportant au moins un orifice de passage de fluide.
La paroi de fond a pour fonction de protéger le fond de la cuve de la chute d’un objet et du jet de fluide qui circule dans le tube et sort de son ouverture inférieure en direction verticale. La paroi de fond est en effet située en regard de l’ouverture et évite un impact d’un objet et du jet de fluide sur le fond de la cuve, ce jet étant alors dévié pour se mélanger au fluide déjà contenu dans la cuve. Les parois verticales assurent la liaison et la tenue mécanique de l’ensemble et comprennent des orifices de passage de fluide. La paroi périphérique permet d’orienter le fluide dans des directions souhaitées, et avantageusement vers une paroi ou des parois éloignées de façon à améliorer l’effet « piston » de déplacement de fluide, connu de l’homme du métier spécialisé en écoulement de fluide.
Le dispositif selon l’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres :
- le tube est sensiblement cylindrique,
- ladite paroi de fond s’étend à distance de ladite ouverture,
- ladite paroi de fond a une forme générale circulaire, de préférence non perforée, dont le diamètre est de préférence supérieur au diamètre externe du tube,
- lesdites parois verticales comprennent des entailles supérieures d’engagement et de fixation dudit tube,
- lesdites parois verticales sont au nombre de deux et sont entrecroisées sensiblement en leur milieu et au niveau dudit axe, - lesdits orifices sont formés par des encoches, par exemple en U inversé, formées sur des bords inférieurs desdites parois verticales, ces bords inférieurs étant en appui sur ladite paroi de fond,
- chacune desdites parois verticales comprend au plus une ou deux encoches,
- les sections de passage cumulées desdits orifices sont supérieures au quart de la section de passage de ladite ouverture,
- les sections de passage cumulées desdits orifices sont chacune supérieure au quart de la section de passage de ladite ouverture,
- ladite paroi de fond et au moins certaines parois verticales sont reliées à une paroi périphérique qui s’étend autour dudit axe,
- ladite paroi périphérique a une forme générale incurvée autour dudit axe,
- ladite paroi périphérique a un diamètre supérieur au diamètre externe dudit tube,
- ladite paroi périphérique s’étend verticalement depuis ladite paroi de fond jusqu’à au moins un plan qui est perpendiculaire audit axe et qui passe par ladite ouverture,
- un espace situé entre ladite paroi périphérique et ledit tube est fermé par une paroi circonférentielle reliée au tube et à la paroi périphérique,
- ladite paroi circonférentielle est fixée par soudage au tube et à la paroi périphérique,
- ladite paroi circonférentielle est sensiblement horizontale et en arc de cercle,
- le dispositif est entièrement métallique.
La présente invention concerne encore une cuve de stockage de gaz liquéfié, en particulier d’un navire de transport maritime de gaz liquéfié, comportant au moins un dispositif tel que décrit ci-dessus.
La présente invention concerne encore un navire, par exemple de transport maritime de gaz liquéfié, comportant au moins une cuve de stockage de gaz liquéfié, dans laquelle est situé au moins un dispositif tel que décrit ci- dessus.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES L’invention sera mieux comprise et d’autres détails, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite à titre d’exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 est une vue très schématique en perspective d’une cuve de stockage de gaz liquéfié par exemple d’un navire de transport maritime de gaz liquéfié,
- la figure 2 est une vue très schématique en perspective d’un tube d’un dispositif selon l’invention,
- la figure 3 est une vue schématique en perspective d’un mode de réalisation d’un dispositif selon l’invention,
- la figure 4 est une vue schématique en perspective d’un autre mode de réalisation d’un dispositif selon l’invention qui est positionné en fond de cuve,
- les figures 5, 6 et 7 sont des vues schématiques, respectivement en perspective, de côté et de dessus, du dispositif de la figure 4,
- la figure 8 est une vue schématique en perspective d’un autre mode de réalisation d’un dispositif selon l’invention, et
- les figures 9 et 10 sont des vues schématiques de dessus d’autres variantes de réalisation du dispositif selon l’invention.
DESCRIPTION DETAILLEE
La figure 1 représente de manière très schématique une cuve 10 de stockage de gaz liquéfié d’un navire de transport maritime de gaz liquéfié. Cette cuve 10 est ici représentée avec une forme générale parallélépipédique mais elle peut en réalité avoir une forme plus complexe.
Une cuve 10 de ce type peut avoir des dimensions importantes et notamment une hauteur importante, supérieure par exemple à 10 ou 20 mètres. Une cuve 10 est classiquement équipée d’un dôme liquide 12 permettant d’avoir accès au contenu liquide, c'est-à-dire au gaz liquéfié, contenu dans la cuve.
Le dôme liquide 12 donne accès à une tour de pompage 14 qui s’étend verticalement dans la cuve 10 jusqu’au fond de celle-ci. Cette tour de pompage 14 comprend plusieurs équipements dont un dispositif 16 d’alimentation en fluide et/ou d’évacuation de fluide de la cuve.
Ce dispositif 16 comporte un tube 18 d’axe longitudinal A vertical qui a une longueur similaire à la hauteur de la cuve 10 puisqu’il est destiné à s’étendre jusqu’au fond de la cuve, à faible distance de celui-ci.
La figure 2 représente de manière schématique un tube 18 d’un dispositif 16 selon l’invention. Ce tube 18 a une forme générale cylindrique dont l’extrémité supérieure 18a est destinée à être reliée à des moyens d’alimentation en fluide et/ou des moyens d’évacuation de fluide, et dont l’extrémité inférieure 18b est ouverte. Le tube est ici représenté rectiligne mais il pourrait en variante comprendre un ou des coudes(s). Le tube 18 a par exemple un diamètre externe compris entre DN 200 et DN 500. Son épaisseur de paroi est par exemple comprise entre 2mm et 10mm. Il est de préférence réalisé en métal.
L’extrémité inférieure 18b du tube 18 définit une ouverture 20 circulaire. La section transversale du tube est ici constante sur toute sa hauteur et jusqu’à l’ouverture 20. L’ouverture 20 s’étend dans un plan horizontal et est donc orientée verticalement. En variante, la section du tube pourrait ne pas être constante sur toute sa hauteur, et pourrait varier en fonction par exemple de l’épaisseur du tube. Le tube pourrait par exemple avoir une partie, notamment supérieure, renforcée.
L’extrémité inférieure 18b du tube 18 est située avantageusement à distance, c'est-à-dire à une certaine hauteur, du fond de la cuve 10, de façon à permettre l’écoulement de fluide entre l’ouverture 20 et le fond de cuve.
Le fond de cuve ainsi que les autres parois de la cuve peuvent être tapissés d’un massif isolant et de membranes. Afin de protéger la membrane du fluide injecté dans la cuve et de la chute d’un objet, le dispositif 16 est équipé d’une paroi de fond 22 qui est située sous l’ouverture 20, à distance et en regard de cette dernière, et est sensiblement perpendiculaire par rapport à l’axe A vertical et de révolution du tube.
Dans l’exemple représenté, cette paroi de fond 22 a une forme générale circulaire et plane. Elle est horizontale et a un diamètre noté D1 , qui est ici supérieur au diamètre D du tube 18. La hauteur ou distance entre l’ouverture 20 et la paroi de fond 22 est notée H1.
La paroi de fond 22 est portée par le tube 18 et reliée au tube 18 par l’intermédiaire de parois verticales 24 de liaison. Dans l’exemple représenté, elles sont au nombre de deux et entrecroisées sensiblement en leur milieu. Les parois 24 ont ici une forme sensiblement parallélépipédique. Elles ont sensiblement les mêmes dimensions si bien qu’elles forment un + ou un x, vues de dessus.
Les parois 24 ont une largeur supérieure au diamètre D du tube 18 et sensiblement égale ou légèrement inférieure au diamètre D1 de la paroi de fond 22. Leurs cotés latéraux qui ont une orientation sensiblement verticale s’étendent donc sensiblement au droit du bord périphérique de la paroi 22.
Les parois 24 ont une hauteur H2 supérieure à la hauteur H1. Leurs bords inférieurs sont horizontaux et en appui et fixés sur la paroi de fond 22, par exemple par soudage. Leurs bords supérieurs sont horizontaux et comprennent des entailles 26 de réception de portions du tube 18.
La ligne verticale de croisement des parois 24 est alignée sur l’axe A du tube 18 et les entailles verticales 26 sont séparées l’une de l’autre d’une distance sensiblement égale au diamètre D du tube 18 de façon à ce que le tube s’engage par translation axiale du haut vers le bas dans les entailles 26. Il reste alors à fixer les parois 24 au tube 18, par exemple par soudage.
On comprend que, dans ce cas de soudage des parois 22, 24 au tube 18, ces parois sont réalisées également en métal.
Les parois 24 découpent la section de passage de l’ouverture 20 en quatre secteurs ou quartiers de taille identique et régulièrement répartis autour de l’axe A.
Au moins une des parois 24 comprend des orifices 28 de passage de fluide. Chaque paroi 24 peut comprendre un ou deux orifices 26, voire plus, qui sont chacun formés par une encoche en U inversé. Une encoche de ce type est formée depuis le bord inférieur de la paroi 24 et a une orientation générale verticale. Avantageusement, les sections de passage cumulées des orifices 28 sont supérieures au quart de la section de passage du tube 18 ou de l’ouverture 20.
Dans une variante non représentée, le tube 18 pourrait s’étendre verticalement jusqu’à la paroi de fond 22 et être fixé à celle-ci.
Les figures 4 à 7 illustrent une autre variante de réalisation du dispositif 16, qui comprend ici une paroi additionnelle qui est une paroi périphérique 30 qui s’étend autour de l’axe A.
La paroi périphérique 30 a une forme générale incurvée autour de l’axe A. Elle a ici un rayon de courbure correspondant à un diamètre D2 supérieur au diamètre externe D du tube et qui est sensiblement égal au diamètre D1 de la paroi de fond 22. La paroi périphérique 30 s’étend donc de préférence le long d’une portion du bord périphérique de la paroi de fond 22, comme cela est visible dans les dessins.
La paroi périphérique 30 s’étend verticalement depuis la paroi de fond 22 jusqu’à au moins un plan P qui est perpendiculaire à l’axe A et qui passe par l’ouverture 20. Dans l’exemple représenté, la paroi 30 s’étend même au-delà de ce plan P et recouvre (à distance radiale) une partie du tube 18 en définissant autour du tube un espace E de forme circonférentielle.
Dans le cas représenté où la paroi 30 a une étendue angulaire de l’ordre de 90-100° environ autour de l’axe A, l’espace circonférentiel E a également une même étendue angulaire (figure 7).
La paroi 30 peut être fixée par soudage à la paroi de fond 22 ainsi qu’à des bords verticaux des parois verticales 24. Dans le cas représenté, les extrémités circonférentielles de la paroi 30 sont fixées respectivement aux bords verticaux les plus proches des deux parois verticales 24.
Comme cela est mieux visible à la figure 5, les parois 24 comportent chacune un orifice 28 qui est situé sur cette paroi, du côté du bord latéral lié à la paroi 30. On comprend donc que cette paroi 30 ferme latéralement un secteur cylindrique délimité par les parois 24, et que le fluide du tube dans ce secteur est apte à en sortir via les orifices 28. On peut noter également que la paroi 30 a une hauteur H2 qui est donc égale à la hauteur H2 des parois verticales 24.
La paroi 30 a pour fonction de protéger les équipements de la tour de pompage ou de la cuve, qui seraient disposés à proximité du dispositif 16. Elle permet aussi de diriger le fluide dans une direction voulue, par exemple vers l’avant de la cuve si le tube est situé du côté arrière de la cuve. La paroi 30 est donc positionnée angulairement autour de l’axe A du tube 18 pour que le fluide injecté dans la cuve soit dévie et injecté dans une direction de préférence opposée aux équipements à protéger.
La figure 8 illustre une variante avantageuse de l’invention dans laquelle l’espace E précité entre le tube 18 et la paroi périphérique 30 est fermé par une paroi circonférentielle 32 de fermeture. Cette paroi 32 est de préférence sensiblement horizontale. Elle est par exemple fixée par soudage sur le tube 18 et la paroi 30. Elle s’étend de préférence, d’une part radialement, sur toute la dimension radiale de l’espace E, et circonférentiellement sur toute la dimension circonférentielle de cet espace E et donc de la paroi périphérique 30, qui a ici une étendue angulaire de 90-100°.
La paroi circonférentielle 32 a pour but de ne pas laisser passer de fluide à travers l’espace E, vers le haut, et donc de ne pas créer de sortie dans cette zone. Cela favorise le déversement du fluide en fond de cuve et donc une stratification en fond de cuve, c'est-à-dire la formation d’une strate ou couche de fluide, par exemple de plus faible température, sur le fond de la cuve.
Dans la variante de la figure 8, on constate également que les orifices 28 ont des dimensions supérieures à celles des orifices des précédents modes de réalisation. Les sections de passage des encoches formant ces orifices peuvent être chacune supérieure au quart de la section de passage du tube 18 ou de l’ouverture 20. Les encoches s’étendent en hauteur sur plus de la moitié de la hauteur des parois verticales 24. L’augmentation des sections de passage des orifices permet notamment de diminuer la vitesse de passage du fluide à travers ces passages.
Les figures 9 et 10 illustrent encore d’autres variantes de réalisation du dispositif, qui sont toutefois plus schématiquement représentées. Dans le cas de la figure 9, la paroi de fond 22 est identique à celle décrite dans ce qui précède. Les parois verticales 24 ont des dimensions et des positions similaires à celles décrites dans ce qui précède. La différence concerne la paroi périphérique 30 qui a ici une étendue angulaire de l’ordre de 180°. Cette paroi 30 est fixée sur les bords latéraux d’une même paroi latérale
24. Cette paroi latérale 24 comprend deux orifices 28 qui sont disposés de manière symétrique par rapport à un plan défini par l’autre des parois 24. Cette autre paroi 24 comprend un seul orifice 28 du côté de son bord latéral relié à la paroi 30. La paroi 30 s’étend donc ici autour de deux secteurs cylindriques définis par les parois 24.
La variante de la figure 10 est une simplification de la variante de la figure 9. La paroi 24 reliée à l’extrémité circonférentielles de la paroi 30 est identique à celle de la précédente variante. L’autre paroi 24 est plus petite et forme un T avec la première paroi (vu de dessins). Cette autre paroi 24 s’étend donc seulement entre la première paroi 24 et le bord périphérique de la paroi de fond 22, et n’est donc pas reliée à la paroi 30. Cette autre paroi 24 peut ne pas comprendre d’orifices 28.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif (16) d’alimentation en fluide et/ou d’évacuation de fluide pour une cuve (12) de stockage de gaz liquéfié, en particulier d’un navire de transport maritime de gaz liquéfié, ce dispositif comportant un tube (18) d’axe longitudinal (A) vertical dont une extrémité supérieure (18a) est destinée à être reliée à des moyens d’alimentation en fluide et/ou d’évacuation de fluide, et dont une extrémité inférieure (18b) définit une ouverture verticale (20), caractérisé en ce qu’il comprend :
- une paroi plane de fond (22) sensiblement horizontale qui est située en regard de ladite ouverture, et
- des parois planes verticales (24) de liaison du tube à la paroi de fond, au moins une de ces parois verticales comportant au moins un orifice (28) de passage de fluide.
2. Dispositif (16) selon la revendication précédente, dans lequel le tube (18) est sensiblement cylindrique.
3. Dispositif (16) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ladite paroi de fond (22) s’étend à distance de ladite ouverture (20).
4. Dispositif (16) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ladite paroi de fond (22) a une forme générale circulaire, de préférence non perforée, dont le diamètre (D1 ) est de préférence supérieur au diamètre externe (D) du tube (18).
5. Dispositif (16) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel lesdites parois verticales (24) comprennent des entailles (26) supérieures d’engagement et de fixation dudit tube (18).
6. Dispositif (16) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel lesdites parois verticales (24) sont au nombre de deux et sont entrecroisées sensiblement en leur milieu et au niveau dudit axe (A).
7. Dispositif (16) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel lesdits orifices (28) sont formés par des encoches, par exemple en U inversé, formées sur des bords inférieurs desdites parois verticales (24), ces bords inférieurs étant en appui sur ladite paroi de fond (22).
8. Dispositif (16) selon la revendication précédente, dans lequel chacune desdites parois verticales (24) comprend au plus une ou deux encoches.
9. Dispositif (16) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les sections de passage cumulées desdits orifices sont supérieures au quart de la section de passage de ladite ouverture (20).
10. Dispositif (16) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les sections de passage cumulées desdits orifices sont chacune supérieure au quart de la section de passage de ladite ouverture (20).
11. Dispositif (16) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ladite paroi de fond (22) et au moins certaines parois verticales (24) sont reliées à une paroi périphérique (30) qui s’étend autour dudit axe (A).
12. Dispositif (16) selon la revendication précédente, dans lequel ladite paroi périphérique (30) a une forme générale incurvée autour dudit axe (A).
13. Dispositif (16) selon la revendication précédente, dans lequel ladite paroi périphérique (30) a un diamètre (D2) supérieur au diamètre externe (D) dudit tube (18).
14. Dispositif (16) selon la revendication précédente, dans lequel ladite paroi périphérique (30) s’étend verticalement depuis ladite paroi de fond (22) jusqu’à au moins un plan (P) qui est perpendiculaire audit axe (A) et qui passe par ladite ouverture (A).
15. Dispositif (16) selon la revendication précédente, dans lequel un espace (E) situé entre ladite paroi périphérique (30) et ledit tube (18) est fermé par une paroi circonférentielle (32) reliée au tube et à la paroi périphérique.
16. Dispositif (16) selon la revendication précédente, dans lequel ladite paroi circonférentielle (32) est fixée par soudage au tube (18) et à la paroi périphérique (30).
17. Dispositif (16) selon la revendication 15 ou 16, dans lequel ladite paroi circonférentielle (32) est sensiblement horizontale et en arc de cercle.
18. Dispositif (16) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel il est entièrement métallique.
19. Cuve (12) de stockage de gaz liquéfié, en particulier d’un navire de transport maritime de gaz liquéfié, comportant au moins un dispositif (1 6) selon l’une des revendications précédentes.
20. Navire, par exemple de transport maritime de gaz liquéfié, comportant au moins une cuve (12) de stockage de gaz liquéfié, dans laquelle est situé au moins un dispositif (1 6) selon l’une des revendications 1 à 18.
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