WO2021094493A1 - Cuve étanche et thermiquement isolante à joints isolants anti-convectifs - Google Patents

Cuve étanche et thermiquement isolante à joints isolants anti-convectifs Download PDF

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Bruno Deletre
Jean-Yves LE STANG
Charles GIMBERT
Jean-Damien CAPDEVILLE
Vincent LORIN
Edouard BRUGIERE
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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.
  • the invention relates to the field of sealed and thermally insulating tanks for the storage and / or transport of liquefied gas at low temperature, such as tanks for the transport of Liquefied Petroleum Gas (also called LPG) exhibiting by example a temperature between -50 ° C and 0 ° C, or for the transport of Liquefied Natural Gas (LNG) at approximately -162 ° C at atmospheric pressure.
  • LPG Liquefied Petroleum Gas
  • LNG Liquefied Natural Gas
  • the liquefied gas is LNG, namely a mixture with a high methane content stored at a temperature of about -162 ° C at atmospheric pressure.
  • Other liquefied gases can also be considered, including ethane, propane, butane or ethylene.
  • Liquefied gases can also be stored under pressure, for example at a relative pressure between 2 and 20 bar, and in particular at a relative pressure close to 2 bar.
  • the tank can be produced using different techniques, in particular in the form of an integrated membrane tank or a self-supporting tank.
  • a wall structure for producing the flat wall of a sealed and thermally insulating tank comprises a multilayer structure comprising, from the exterior of the vessel towards the interior of the vessel, a secondary thermally insulating barrier, a secondary waterproof membrane, a primary thermally insulating barrier and a primary waterproofing membrane intended for to be in contact with the liquid contained in the tank.
  • Such tanks include juxtaposed insulating panels so as to form the thermally insulating barriers.
  • insulating gaskets are inserted between two adjacent insulating panels.
  • insulating gaskets are inserted into all of the inter-panel spaces formed between two adjacent insulating panels and develop over the entire thickness of the corresponding thermally insulating barrier. Such insulating joints are successively juxtaposed in the inter-panel spaces in order to ensure the continuity of the insulation of the thermally insulating barrier.
  • the juxtaposition of the insulating joints leads to the generation, between the insulating joints, of channels which develop over the entire thickness of the thermally insulating barrier.
  • the presence of such channels can be linked to many causes, for example due to manufacturing tolerances of the insulating gaskets or even due to the thermal contraction of the insulating gaskets when the vessel is cold, for example during loading. of LNG at -162 ° C in the tank.
  • Such channels promote natural convection in the thermally insulating barrier, in particular when these channels have a vertical component with respect to terrestrial gravity and can generate a phenomenon of thermosyphons reducing the insulating characteristics of the thermally insulating barrier.
  • Such a tank is therefore not fully satisfactory.
  • An idea underlying the invention is to provide a sealed and thermally insulating tank with a sealing membrane in which the phenomena of convection in the thermally insulating barriers are reduced.
  • an idea underlying the invention is to provide a sealed and thermally insulating tank limiting the presence or appearance of channels developing over the entire thickness of the thermal insulation barriers in order to limit the phenomena of convection. natural in said thermal insulation barriers.
  • An idea underlying the invention is also to facilitate the manufacture of such a tank.
  • an idea underlying the invention is to facilitate the insertion of the insulating joints in the inter-panel spaces.
  • the invention provides a sealed and thermally insulating tank comprising a thermally insulating barrier intended to be anchored to a supporting structure, the thermally insulating barrier comprising two adjacent insulating panels, an inter-panel space being delimited between the two adjacent insulating panels, said inter-panel space comprising an outer portion and an inner portion superimposed in a direction of thickness of the thermally insulating barrier, the outer portion and the inner portion being respectively further away and closer to the inside the tank, the tank further comprising:
  • Such a sealed and thermally insulating tank has good insulation characteristics of the thermally insulating barrier.
  • such a sealed and thermally insulating tank makes it possible to limit the phenomena of convection in the thermally insulating barrier.
  • the presence of external insulating joints and of an internal insulating seal superimposed according to the direction of thickness of the thermally insulating barrier associated with the positioning of the internal insulating seal in superposition according to the direction of thickness of the thermally insulating barrier of the edges adjacent juxtaposed external insulating joints prevent the presence or appearance of channels developing continuously over the entire thickness of the thermally insulating barrier.
  • a channel developing at the level of the interface between the adjacent edges of the external insulating joints can only develop over the thickness of the external portion of the inter-panel space due to the covering of this interface by the internal insulating seal.
  • such a sealed and thermally insulating tank may include one or more of the following characteristics.
  • the internal insulating seal and / or the two external insulating seals are permeable to gases.
  • Such insulating joints make it possible to ensure the continuity of the thermally insulating barrier between the two adjacent insulating panels while allowing the circulation of gas within the thermally insulating barrier.
  • insulating gaskets are particularly suitable for allowing the thermally insulating barrier to be maintained in an inert atmosphere or for carrying out leak tests of a sealed membrane of the vessel without preventing good circulation of the inert gas.
  • Such insulating joints have for example a intrinsic permeability greater than 5.10 12 m 2 , advantageously greater than 6.5.10 1 1 m 2 , and preferably greater than 5.10 10 m 2 .
  • this intrinsic permeability is less than 1.10 8 m 2 and advantageously less than 8.10 9 m 2 .
  • the external and internal insulating seals are compressible.
  • one or more said external insulating joints have in the free state, that is to say in the absence of compressive stresses, a width greater than or equal to the width of the inter- space. panels.
  • the internal insulating seal has in the free state, that is to say in the absence of compressive stress, a width greater than or equal to the width of the inter-panel space.
  • the outer and inner insulating gaskets are made of solid materials and have elastic properties so as to be able to take, under the action of a compressive stress, a compressed state in which said insulating gaskets have a width less than a width of the inter-panel space so as to be able to be inserted into said inter-panel space and, when said insulating joints are inserted into said inter-panel space and in the absence of said compressive stress, be able to take a semi-expanded state in which said insulating joints are constrained by the insulating panels forming the inter-panel space and fill the width of said inter-panel space.
  • the external insulating gaskets are easy to insert into the inter-panel spaces in their compressed state while ensuring good continuity of the insulation in the semi-expanded state.
  • the dimensions of the insulating joints in the compressed state allow easy insertion into the inter-panel space.
  • the semi-expanded state constrained by the insulating panels ensures proper positioning of the insulating joints over the entire width of the inter-panel space and therefore good continuity of the insulation.
  • the internal insulating seal has in the free state, that is to say in the absence of compressive stress, a width greater than a width of one or more said seals. external insulators in the free state.
  • the internal and / or external insulating seal is composed of at least one insulating material taken from the following group of materials: glass wool, rock wool, low density polyurethane foam , melamine foam.
  • the external insulating seal (s) in the free state have a width slightly greater than the width of the inter-panel space so that said external insulating seal (s) are only slightly compressed. to be inserted in the inter-panel space.
  • the external insulating joint (s) in the state inserted in the inter-panel space, have a compression along the width direction of the inter-panel space of less than 50%, for example of the order of 5% to 20%.
  • Such an external insulating seal is easy to insert into the inter-panel space due to its low compression to have a width less than the width of the inter-panel space while filling the entire width of the inter-panel space. once housed in the inter-panel space.
  • said one or more external insulating joints have, in the free state, a width less than or equal to a width of the inter-panel space.
  • Such an external insulating gasket is simple to insert into the inter-panel space since it does not require compression to be accommodated in the inter-panel space.
  • the internal insulating seal has in the free state a width greater than the width of the inter-panel space so as to have a semi-compressed state between the insulating panels forming the space. inter panels.
  • the external insulating seal (s) are simple to insert into the inter-panel space and the internal insulating seal in its semi-compressed state fills the entire width of the inter-panel space preventing the formation of channels developing over the entire length. 'thickness of the thermally insulating barrier when housed in the inter-panel space.
  • the external insulating seals and the internal insulating seal have a distinct height according to the thickness direction of the thermally insulating barrier.
  • the internal insulating gaskets have a dimension along the thickness direction of the thermally insulating barrier less than the dimension along said thickness direction of the external insulating gaskets.
  • This embodiment makes it possible to reduce the dimension along the direction of thickness of the thermally insulating barrier of the interface between two internal insulating joints. This reduction of said dimension thus limits the size of any channels that can form at said interface. Such channels being located close to the interior of the tank would be susceptible to the greatest variations in temperature. Limiting the size of these channels therefore makes it possible to limit the potential phenomena of natural convection in the thermally insulating barrier.
  • the external and internal insulating joints are of parallelepiped shape.
  • the external insulating seals and / or the internal insulating seal further comprise a core made of compressible porous material and a casing entirely or partially surrounding said core.
  • the envelope is made of flexible material such as kraft paper, composite material or polymer film.
  • the envelope is permeable to gas. That is, the enclosure has a sufficiently high leakage rate to allow gas to flow through the insulating seal.
  • the envelope is made up of a plurality of elements covering in whole or in part the faces and / or the tops and / or the edges of the external insulating seals or of the internal insulating seal.
  • the plurality of elements of the envelope may have a shape: parallelepiped, for example square, and preferably rectangular in order to be placed on the faces of the external insulating seals or of the internal insulating seal; or angled, so as to be placed at the tops or ridges of the external insulating joints or the internal insulating joint.
  • the external insulating seals and the internal insulating seal have a rectangular parallelepiped shape defined by a first and a second face opposite to each other in the direction of thickness of the thermally insulating barrier , a third and a fourth face opposite to each other in a longitudinal direction of the inter-panel space and a fifth and a sixth face opposite to each other in a transverse direction of the inter-space.
  • the external insulating gaskets and the internal insulating gasket each comprise a core of compressible material and at least one compressible insulating strip integral with the core of compressible material and forming at least one of the first face, second face, third face and fourth face of said external or internal insulating seal.
  • external insulating gaskets and insulating gasket internal comprise three compressible insulating strips integral with the core of compressible material and respectively form three faces chosen from the first face, second face, third face and fourth face of said outer or inner insulating seal.
  • the external insulating seals and the internal insulating seal each comprise a core made of compressible material and a first, a second, a third and a fourth compressible insulating strips secured to the core of compressible material and respectively forming the first face, the second face, the third face and the fourth face of said external or internal insulating seal.
  • the fifth and the sixth face are devoid of compressible insulating strips.
  • the core of compressible material has compression stiffness in the transverse direction of the inter-panel space, compression stiffness in the thickness direction of the wall and compression stiffness according to the longitudinal direction of the inter-panel space, the compressive stiffness in the transverse direction of the inter-panel space being lower than the compressive stiffness in the direction of wall thickness and than the compressive stiffness according to the longitudinal direction of the inter-panel space.
  • the core of compressible material comprises glass wool having fibers whose longitudinal directions each extend substantially in a plane orthogonal to the transverse direction of the inter-panel space.
  • the first and second compressible insulating strips have a compressive stiffness measured in the direction of thickness of the thermally insulating barrier which is lower than that of the core of compressible material.
  • the third and fourth compressible insulating strips have a compressive stiffness measured in the longitudinal direction of the inter-panel space that is lower than that of the core of compressible material.
  • the compressible insulating strips are made of a material chosen from: polyurethane foam, polyvinyl chloride (PVC) foam, polystyrene, wadding, glass wool.
  • the compressible insulating tape is made of low density foam.
  • a foam is considered to have a low density when the density of the foam is between 25 and 45 kg / m 3 .
  • the thickness of the compressible insulating strip is between 3 millimeters (mm) and 80 mm, preferably between 5 mm and 50 mm.
  • the compressible insulating strip may have a shape: parallelepiped, for example square, and preferably rectangular.
  • the compressible insulating strips are attached to the envelope.
  • the compressible insulating strip is fixed by gluing or stapling.
  • the length and / or the width of the compressible insulating strip is equal to the length and / or width of the envelope of the insulating seal.
  • the invention relates to a sealed and thermally insulating tank comprising a thermally insulating barrier intended to be anchored to a supporting structure, the thermally insulating barrier comprising two adjacent insulating panels, an inter-panel space being delimited between the two adjacent insulating panels, the tank further comprising:
  • the insulating seal has a rectangular parallelepiped shape defined by a first and a second face opposite to each other in the direction of thickness of the barrier thermally insulating, a third and a fourth face opposite to each other in a longitudinal direction of the inter-panel space and a fifth and a sixth face opposite to each other in a transverse direction of the inter-panel space, in which, the insulating seal comprises a core of compressible material and a first, second, third and fourth compressible insulating strips integral with the core of compressible material and respectively forming the first face, the second face, the third face and the fourth face of said insulating seal.
  • the tank further comprises a plurality of insulating panels juxtaposed in a regular pattern and a plurality of inter-panel spaces, said inter-panel spaces each being delimited by two adjacent insulating panels of the plurality of insulating panels, said inter-panel spaces each comprising an outer portion and an inner portion superimposed in the direction of thickness of the thermally insulating barrier, the outer portion and the inner portion being respectively further away from and closer to the interior of the tank, the tank further comprising:
  • two internal insulating gaskets of the plurality of internal gaskets are juxtaposed so that two adjacent edges of said two internal gaskets are arranged in line with an external insulating gasket.
  • an interface between two internal insulating joints is arranged in line with an external insulating joint.
  • the plurality of inter-panel spaces comprises a first series of adjacent inter-panel spaces in pairs and aligned in a first direction of alignment, and a first series of external insulating joints of the plurality of outer insulating gaskets and a first series of inner insulating gaskets of the plurality of inner insulating gaskets are continuously arranged in the inter-panel spaces of said first series of inter-panel spaces such that at least one of the outer insulating gaskets of said first set of outer insulating gaskets and the inner insulating gaskets of said first set of insulating gaskets internal forms a junction joint which is arranged astride two successive inter-panel spaces of the first series of inter-panel spaces.
  • the internal insulating gaskets and the first series of internal insulating gaskets are juxtaposed so that the adjacent edges of two juxtaposed internal insulating gaskets is located directly above an external insulating gasket of the first set of external seals.
  • the internal insulating gaskets of the first series of internal insulating gaskets and the external insulating gaskets of the first series of external insulating gaskets are arranged in staggered rows.
  • the thermally insulating barrier has good thermal insulation properties continuously.
  • the first direction of alignment has a vertical component.
  • the tank further comprises a second series of inter-panel spaces adjacent two by two and aligned in a second direction of alignment, the first direction of alignment and the second direction of alignment. being intersecting so that said junction joint runs through an intersection between the first series of inter-panel spaces and the second series of inter-panel spaces, the tank further comprising an insulating seal housed in the second series of 'inter-panel spaces so as to be juxtaposed to said junction joint.
  • the insulating seal housed in the second series of inter-panel spaces is, at room temperature, in a compressed state in the second direction of alignment.
  • the insulating seal housed in the second series of inter-panel spaces has a dimension taken in the second direction of alignment lower in the compressed state than said dimension of said insulating seal taken in said direction in a free state, that is to say without compressive stress in said direction, at low temperature, typically at -162 ° C. Thanks to these characteristics, the insulating seal housed in the second series of inter-panel spaces remains in contact with the insulating seal passing through the intersection even when the tank is loaded with LNG. Thus, even when the tank is loaded with LNG, the thermal contractions of the insulating gaskets do not generate channels between the insulating gasket housed in the second series of inter-panel spaces and the insulating gasket crossing the intersection.
  • said insulating seal housed in the second series of inter-panel spaces comprises an insulating foam having a compression modulus in the second direction of alignment lower than the compression modulus of the joint seal according to said second direction of alignment.
  • the support of the insulating seal housed in the second series of inter-panel spaces in its compressed state does not degrade the insulating seal passing through the intersection.
  • the insulating joints have a higher modulus of compression in their longitudinal direction than in their transverse direction.
  • the intersection between the first series of inter-panel spaces and the second series of inter-panel spaces is a first intersection
  • the tank further comprising a third series of inter-panel spaces.
  • adjacent panels in pairs and aligned in a third direction of alignment, said third direction of alignment being parallel to the first direction of alignment so that the second series of inter-panel spaces and the third series of inter-panel spaces -panels jointly form a second intersection
  • a second series of outer insulating gaskets of the plurality of outer insulating gaskets and a second series of inner insulating gaskets of the plurality of internal insulating gaskets being continuously arranged in the inter-panel spaces of said third series of inter-panel spaces so that at least one of the outer insulating joints of said second set of outer insulating joints and the joints
  • Internal joists of said second series of internal insulating joints constitute a second junction joint passing through the second intersection, and said insulating joint housed in the second series of inter-panel spaces is arranged so as to be juxtaposed with
  • the insulating seal housed in the second series of inter-panel spaces is housed in one of the outer portion and the inner portion of the corresponding inter-panel space of the second series of 'inter-panel spaces, the plurality of insulating joints further comprising an insulating seal housed in the other of the outer portion and the inner portion of said inter-panel space and passing through the intersection such that one of said insulating joints of the first series of external insulating gaskets and the internal insulating gaskets of the first series of internal insulating gaskets is juxtaposed with said insulating gasket housed in the other among the external portion and the internal portion of said inter-panel space.
  • said insulating seal housed in the second series of inter-panel spaces is housed in the internal portion of the corresponding inter-panel space of the second series of inter-panel spaces, the tank further comprising a second insulating seal housed in the outer portion of said inter-panel space of the second series of inter-panel spaces and crossing the intersection so that an outer insulating seal of the first series of outer insulating seals is juxtaposed to said second insulating seal housed in the outer portion of said inter-panel space of the second series of inter-panel spaces and crossing the intersection.
  • said insulating seal housed in the second series of inter-panel spaces is housed in the outer portion of the corresponding inter-panel space of the second series of inter-panel spaces, the tank further comprising a second insulating seal housed in the internal portion of said inter-panel space of the second series of inter-panel spaces and crossing the intersection such that an internal insulating seal of the first series of internal insulating gaskets is juxtaposed said second insulating seal housed in the internal portion of said inter-panel space of the second series of inter-panel spaces and crossing the intersection.
  • the tank comprises a first plurality of series of inter-panel spaces adjacent two by two and aligned in directions parallel to the first direction of alignment and a second plurality of series of inter-space spaces. -panels adjacent two by two and aligned in directions parallel to the second direction of alignment, internal and external insulating joints as above being arranged continuously in one, more or each series of inter-panel spaces of the first plurality of series of inter-panel spaces.
  • the insulating joints are housed in the inter-panel spaces of one, several or each series of inter-panel spaces of the second plurality of series of inter-panel spaces juxtaposed with an insulating joint housed in an inter-panel space of the first plurality of series of inter-panel spaces, preferably interposed and juxtaposed between two insulating joints each housed in an inter-panel space of two adjacent series of the first plurality of series of inter-panel spaces.
  • the insulating joints housed in the inter-panel spaces of one, several or each series of inter-panel spaces of the second plurality of series of inter-panel spaces are made of insulating foam and have a compression modulus less than the compression modulus of the insulating gaskets housed in the inter-panel spaces of the first plurality of series of inter-panel spaces.
  • the tank further comprises a corrugated waterproof membrane comprising a plurality of corrugations, the two adjacent insulating panels each comprising a groove in which is housed a corrugation of said plurality of corrugations, said grooves being aligned and interrupted to the right of the inter-panel space, the internal insulating seal being interposed between said grooves.
  • the internal insulating seal fills all the space, in the direction of thickness of the thermally insulating barrier, between a bottom of said grooves and the waterproof membrane.
  • the internal insulating seal is housed in the inter-panel space in a compressed state between the waterproof membrane and the external insulating seals.
  • Such a tank can be part of an onshore storage facility, for example to store LNG or be installed in a floating, coastal or deep water structure, in particular an LNG vessel, a floating storage and regasification unit (FSRU), a floating production and remote storage unit (FPSO) and others.
  • FSRU floating storage and regasification unit
  • FPSO floating production and remote storage unit
  • Such a tank can also serve as a fuel tank in any type of vessel.
  • the invention also provides a vessel for transporting a cold liquid product comprising a double hull and a above-mentioned tank arranged in the double hull.
  • the invention also provides a method of loading or unloading such a ship, in which a product is conveyed
  • RECTIFIED SHEET (RULE 91) ISA / EP cold liquid through insulated pipelines from or to a floating or onshore storage facility to or from the vessel's tank.
  • the invention also provides a transfer system for a cold liquid product, the system comprising the aforementioned vessel, insulated pipes arranged so as to connect the tank installed in the hull of the vessel to an installation floating or terrestrial storage facility and a pump for driving a flow of cold liquid product through insulated pipelines from or towards the floating or terrestrial storage facility to or from the vessel's vessel.
  • Figure 1 is a sectional view of a sealed and thermally insulating tank portion
  • Figure 2 is a schematic representation of an arrangement of internal and external insulating joints in the inter-panel spaces
  • Figure 3 is a top view of a portion of a sealed and thermally insulating tank partially shown and comprising internal and external insulating gaskets arranged according to a first embodiment in inter-panel spaces,
  • Figure 4 is a sectional view of a portion of the secondary thermally insulating barrier of Figure 3 at a series of insulating joints arranged according to a first embodiment
  • Figure 5 is a sectional view of a portion of the secondary thermally insulating barrier of Figure 3 at a series of insulating joints arranged according to a second embodiment
  • Figure 6 is a cut-away schematic representation of an LNG vessel tank and a loading / unloading terminal for this tank.
  • FIG. 7 is a schematic perspective view of a secondary thermally insulating barrier portion of a sealed and thermally insulating tank according to an alternative embodiment.
  • Figure 8 is a sectional view of an internal insulating seal and external insulating seals in a plane orthogonal to the transverse direction of the inter-panel space.
  • the terms “external” and “internal” are used to define the relative position of one element with respect to another, by reference to the interior and exterior of the vessel.
  • an element close to or facing the interior of the tank is qualified as internal as opposed to an element close to or facing the outside of the tank which is qualified as external.
  • a sealed and thermally insulating tank for the storage and transport of a cryogenic fluid for example Liquefied Natural Gas (LNG) comprises a plurality of tank walls each having a multilayer structure.
  • LNG Liquefied Natural Gas
  • FIG. 1 shows a portion of the tank wall having such a multilayer structure comprising, from the outside towards the inside of the tank, a secondary thermally insulating barrier 1 resting against a supporting structure 2, a secondary waterproof membrane 3 resting against the secondary thermally insulating barrier 1, a primary thermally insulating barrier 4 resting against the secondary waterproof membrane 3 and a primary waterproof membrane 5 intended to be in contact with the liquefied gas contained in the tank.
  • the supporting structure 2 can in particular be a self-supporting metal sheet or, more generally, any type of rigid partition having suitable mechanical properties.
  • the supporting structure can in particular be formed by the hull or the double hull of a ship.
  • the supporting structure has a plurality of walls defining the general shape of the tank, usually a blocky shape.
  • the thermally insulating barriers 1, 4 can be made in many ways, in many materials.
  • the thermally insulating barriers 1, 4 each comprise a plurality of insulating panels of parallelepiped shape juxtaposed in a regular pattern.
  • the tank wall is formed of prefabricated blocks 6 comprising a secondary insulating panel 7 of parallelepiped shape, a portion of secondary waterproof membrane 3 covering the secondary insulating panel 7, a primary insulating panel 8 of parallelepiped shape resting on the portion of secondary waterproof membrane 3.
  • This primary insulating panel 8 has dimensions smaller than dimensions of the secondary insulating panel 7 so as to leave a peripheral edge of the secondary waterproof membrane portion 3 uncovered.
  • such prefabricated blocks 6 are juxtaposed in a regular pattern on the supporting structure 2.
  • the continuity of the secondary waterproof membrane 3 is ensured by waterproof connecting strips connecting the peripheral edges of the portions.
  • intermediate insulating panels 9 are arranged between the primary insulating panels 8 of the prefabricated blocks in order to complete the primary thermally insulating barrier 4 and form a flat support surface for the primary waterproof membrane 5.
  • the insulating panels 7, 8, 9 are for example made of blocks of polyurethane foam. Such insulating panels 7, 8, 9 made from blocks of polyurethane foam can also include a cover plate and / or a bottom plate, for example made of plywood. Furthermore, the secondary waterproof membrane portion 3 of the prefabricated blocks is for example formed by a laminated rigid waterproof film comprising a metal sheet interposed between two layers of resinated glass fibers.
  • the waterproof connecting strip connecting the peripheral edges of the portions of secondary waterproof membranes 3 of the adjacent prefabricated blocks is for example formed by a laminated flexible waterproof film comprising a metal sheet interposed between two layers of non-resinated glass fibers, for example a waterproof film flexible known as Triplex®.
  • the juxtaposition of the insulating panels 7 to form a secondary thermally insulating barrier 1 generates the presence of inter-panel spaces 10 between two adjacent secondary insulating panels 7.
  • an inter-panel space 10 separates the side faces facing two adjacent secondary insulating panels 7.
  • insulating gaskets are inserted in the inter-panel space 10 separating the two side faces facing the two adjacent secondary insulating panels 7.
  • an external insulating seal 11 is arranged in an outer portion, that is to say close to the supporting structure 2, to the inter-panel space 10 and an internal insulating seal 12 is inserted into a internal portion, that is to say close to the secondary waterproof membrane 3, of the inter-panel space 10.
  • Each insulating seal 11, 12 comprises a compressible insulating material.
  • This compressible insulating material is for example covered by an envelope of material which entirely or partially surrounds the compressible insulating material and forms a pocket in which it is possible to generate a vacuum in order to compress said compressible insulating material.
  • the compressible insulating material can be made from many materials.
  • the compressible material is, for example, glass wool, rock wool or even insulating foam such as low density polyurethane foam or melamine foam.
  • These insulating gaskets 11, 12 are permeable to gas so that they ensure the continuity of the secondary thermally insulating barrier 1 while allowing the circulation of gas such as an inert gas, for example nitrogen, at the within the secondary thermally insulating barrier 1.
  • gas such as an inert gas, for example nitrogen
  • Such a circulation of gas within the secondary thermally insulating barrier 1 makes it possible to maintain said secondary thermally insulating barrier 1 under an inert atmosphere. Maintaining the secondary thermally insulating barrier 1 under an inert atmosphere prevents the combustible gas from being in an explosive concentration range and / or makes it possible, for example, to place said secondary thermally insulating barrier in negative pressure in order to increase its insulating power.
  • This gas circulation is also important to facilitate the detection of possible fuel gas leaks during the sealing tests of the secondary waterproof membrane 3.
  • these insulating gaskets 11, 12 may include a core of compressible porous material covered with an envelope.
  • a compressible material is, for example, glass wool, rock wool or low density insulating foam.
  • the envelope surrounding the core delimits an internal space of the insulating seal 11, 12 and advantageously exhibits a sufficiently low leakage rate to allow a depressurization of said internal space capable of compressing the insulating seal 11, 12.
  • this envelope has a sufficiently high leak rate to allow gas to flow through the insulating seal for placing the thermally insulating barrier under an inert atmosphere or even a leak test.
  • Such an envelope is for example made of kraft paper, a composite material or a polymer film.
  • different casing parts are assembled together to delimit the internal space and the junction between these different casing parts is not perfectly sealed so as to present a sufficient leakage rate to allow the punctual depressurization but insufficient to maintain the vacuum in the internal space when it is terminated at the
  • the insulating joints 11 and 12 are of rectangular parallelepiped shape and comprise four compressible insulating strips 62, 63, 64, 65 respectively parallel in pairs. More particularly, the compressible insulating strips 62, 63 are respectively located on the faces opposite to each other in the direction of the thickness of the thermally insulating barrier (arrow Y) and the compressible insulating strips 64, 65 are respectively located on the faces opposite to each other in the longitudinal direction of the inter-panel space (arrow X). The two opposite faces in the transverse direction of the inter-panel space (arrow Z) are not covered with compressible insulating strips.
  • the compressible insulating tapes are made of a material chosen from: polyurethane foam, polyvinyl chloride (PVC) foam, polystyrene, wadding, glass wool.
  • the thickness of the compressible insulating tape is between 3 millimeters (mm) and 80 mm, preferably between 5 mm and 50 mm, for example 5 mm.
  • the compressible insulating material exhibits elasticity allowing the insulating joints 11, 12 to assume a compressed state under the effect of a stress and to return to their initial shape in the absence of this stress. Furthermore, the insulating joints 11, 12 have a parallelepipedal shape. This parallelepipedal shape is complementary to the shape of the inter-panel space 10 formed delimited by the side faces of the secondary insulating panels 7. These insulating joints 11, 12 are dimensioned so that, in the absence of stress, it is that is to say in their initial form, said insulating joints have a width greater than the width of the inter-panel space 10.
  • the insulating gaskets 11, 12 are compressed, for example by evacuating the space delimited by the envelope of said insulating gaskets 11 , 12, in order to take a compressed state in which said insulating joints have a width less than the width of the inter-panel space.
  • the insulating seals 11, 12 can thus be easily inserted into the inter-panel space 10.
  • the insulating seal 11, 12 having in the free state a width greater than the width of the inter-panel space 10, the insulating seal 11, 12 then takes a semi-state. expanded in which II completely fills the width of the inter-panel space 10 and is constrained by the side faces of the secondary insulating panels 7 delimiting said inter-panel space 10.
  • FIG. 2 illustrates the arrangement of the insulating joints 11, 12 in the inter-panel space 10.
  • the external insulating joints 11 are juxtaposed in pairs.
  • two outer seals 11 are juxtaposed so that they have adjacent edges 13.
  • the external insulating seals 11 are arranged so that said adjacent edges 13 are in contact in order to avoid the formation of channels developing in the direction of thickness of the barrier.
  • secondary thermally insulating 1 such channels being able to generate a convection detrimental to the insulating qualities of the secondary thermally insulating barrier 1.
  • the thermal contraction of said external insulating seals 11 can move the adjacent edges 13 away. and generate such channels.
  • an internal insulating seal 12 is superimposed, according to the thickness direction of the thermally barrier.
  • the internal insulating seal 12 is directly above the interface between two external insulating gaskets 11 so that in the event of a channel forming between the adjacent edges 13 of the two external insulating gaskets 11, said channel does not can develop in the direction of thickness of the thermally insulating barrier only on the outer portion of the inter-panel space 10 in which the outer insulating joints 11 are housed.
  • an external insulating seal 11 is covered with two internal insulating seals 12 so that the interface between two adjacent internal insulating seals 12 is located directly above an external insulating seal 11.
  • an external insulating seal 11 is covered with two internal insulating seals 12 so that the interface between two adjacent internal insulating seals 12 is located directly above an external insulating seal 11.
  • the length dimensions of the external insulating gaskets 11 and the internal insulating gaskets 12 are chosen so that the interfaces between two external insulating gaskets 11 of a series of aligned external insulating gaskets 11 are always covered by an internal insulating gasket 12 respective.
  • the external insulating gaskets 11 and the internal insulating gaskets 12 have the same length and are arranged in staggered rows.
  • the external insulating gaskets 11 and the internal insulating gaskets 12 may have height dimensions, taken in the direction of thickness of the secondary thermally insulating barrier 1, which are distinct.
  • the internal insulating joints 12 have a height less than the height of the external insulating joints 11 so that the channels potentially appearing in the internal portion of the inter-panel space 10, which are therefore at closer to the inside of the tank and to the LNG and therefore the most subject to temperature variations, are of reduced height compared to the channels that may appear in the external portion of the inter-panel space.
  • Figure 3 illustrates a top view of a sealed and thermally insulating tank portion in which only the prefabricated blocks 6 are illustrated.
  • the prefabricated blocks 6 juxtaposed in a regular pattern delimit first series 14 of inter-panel spaces 10 aligned parallel to a first direction of alignment 15 and second series of aligned inter-panel spaces 16. parallel to a second alignment direction 17.
  • the first alignment direction 15 and the second alignment direction 17 are perpendicular, so that the first series 14 intersect with the second series 16 at the level of intersections 18.
  • a preferred direction is chosen according to which the insulating joints are arranged continuously according to the arrangement explained with regard to FIG. 2, typically in a staggered arrangement.
  • the preferred direction is chosen with a component perpendicular to terrestrial gravity in order to further limit the phenomena of natural convention.
  • the first direction of alignment 15 is chosen as the preferred direction.
  • series of external insulating gaskets 11 are successively juxtaposed edge to edge over the entire length of the first series 14. Consequently, one or a plurality of external insulating gaskets 11 are housed jointly in two successive inter-panel spaces 10 of said first series. 14 and cross the corresponding intersection 18.
  • one or a plurality of internal insulating joints 12 are housed jointly in two inter-panel spaces 10.
  • each of said internal insulating gaskets 12 is superimposed on the adjacent edges 13 of two external insulating gaskets 11.
  • external insulating gaskets 11 and internal insulating gaskets 12 are housed in the inter-panel spaces 10 of the second series 16 but in a non-offset manner, typically these insulating gaskets 11 , 12 are not necessarily installed staggered.
  • the internal insulating joints 12 housed in the inter-panel spaces 10 of the second series 16 are not necessarily in line with the interfaces between two juxtaposed external insulating joints 11.
  • An internal insulating seal 19 illustrated in Figure 4 is housed in the internal portion of an inter-panel space 10 of a second series 16 interposed between an internal insulating gasket 20 housed in one of the first series 14 and crossing a first intersection 21 and an internal insulating seal 22 housed in one of the first series 14 and crossing a second intersection 23, the first intersection 21 and the second intersection 23 being adjacent.
  • the internal insulating joints 20 and 22 are in two adjacent first series 14.
  • the insulating joints 11, 12 of the second series 16 are arranged in the inter-panel spaces 10 in a compressed state in their longitudinal direction, that is to say in the second direction of alignment 17. This compression is greater than or equal to the compression of said insulating gaskets 11, 12 due to thermal contraction in service.
  • the insulating joints 11, 12 housed in the inter-panel spaces 10 of the second series 16 are made of a material having a lower compressive modulus in their longitudinal direction, that is to say in the second direction of alignment 17, that the compression modulus of the insulating gaskets 11, 12 housed in the inter-panel spaces 10 of the first series 14 in their transverse direction, that is to say according to
  • An external insulating seal 24 is housed analogously to the internal insulating seal 19 in the outer portion of an inter-panel space 10 of a second series 16, interposed between an outer insulating seal 25 housed in one of the first series 14 and crossing the first intersection 21 and an external insulating seal 26 housed in one of the first series 14 and crossing the second intersection 23.
  • the internal 19 and external 24 insulating gaskets can be made in one piece.
  • a single insulating seal can be accommodated in the inter-panel space 10 of the second series 16 by expanding over the entire thickness of the secondary thermally insulating barrier 1.
  • one direction of alignment is favored for the internal portion of the inter-panel spaces 10 and the other direction of alignment is privileged for the external portion of the inter-panel spaces 10.
  • internal insulating joints 12 are arranged continuously, and therefore crossing intersections 18, in the first series 14 and internal insulating joints 19 as described above opposite. of FIG. 4 are arranged in the internal portions of the second series 16 interposed and bearing against the internal insulating joints 12 crossing the intersections 18.
  • the external insulating joints 11 are arranged continuously, and therefore crossing intersections 18, in the second series 16 and internal insulating gaskets 24 as described above with reference to FIG. 4 are arranged in the external portions of the first series 14 in tercalized and resting against the external insulating joints 11 crossing the intersections 18.
  • this arrangement could be reversed so that the internal insulating joints 12 are arranged continuously in the second series 16 and the external insulating joints 11 are arranged continuously in the first series 14.
  • RECTIFIED SHEET (RULE 91) ISA / EP example to constitute an LNG tank in a land installation or in a floating structure such as an LNG vessel or other.
  • FIG. 7 illustrates a schematic perspective view of a portion of a secondary thermally insulating barrier according to an alternative embodiment.
  • the elements which are identical or fulfill the same function as the elements described above bear the same reference increased by 100.
  • the secondary waterproof membrane is formed of corrugated metal plates (not illustrated). These metal plates are welded edge to edge and are anchored to anchor strips 127 formed on the internal surfaces of the secondary insulation panels 107. These metal plates have corrugations projecting outwardly from the vessel.
  • the secondary insulating panels 107 have grooves 128.
  • grooves 128 form networks of channels in the secondary thermally insulating barrier 102. These networks of channels promote convection, in particular when ' they have a vertical component, and degrade the insulating properties of the secondary thermally insulating barrier 102.
  • the internal insulating seals 12 are arranged to fulfill a function of closing off the channels formed by the successive grooves 128.
  • two successive grooves 128 aligned to accommodate a corrugation of the secondary waterproof membrane are separated by the internal insulating seal 112.
  • the internal insulating seal 112 can be made of a compressible material.
  • the corrugation housed in the grooves 128 compresses the internal insulating seal 112, the internal insulating seal 112 thus obstructing an entire section of the channel formed by the successive grooves 128 between the corrugation and a bottom of said grooves 128.
  • such an internal insulating seal formed of compressible material is permeable
  • RECTIFIED SHEET (RULE 91) ISA / EP gas to generate a pressure drop in the channel formed by the grooves 128 while allowing the circulation of gas such as an inert gas, as explained above.
  • an internal face of the insulating seal 112 may also include a recess corresponding to the shape of the corrugation so as to limit, or even eliminate, the compression of said internal insulating seal 112 by the corrugation.
  • a cutaway view of an LNG carrier 70 shows a sealed and insulated tank 71 of generally prismatic shape mounted in the double hull 72 of the ship.
  • the wall of the vessel 71 comprises a primary watertight barrier intended to be in contact with the LNG contained in the vessel, a secondary watertight barrier arranged between the primary watertight barrier and the double hull 72 of the vessel, and two insulating barriers arranged respectively between the vessel. primary watertight barrier and the secondary watertight barrier and between the secondary watertight barrier and the double shell 72.
  • the loading / unloading pipes 73 arranged on the upper deck of the ship can be connected, by means of suitable connectors, to a maritime or port terminal for transferring an LNG cargo from or to the tank. 71.
  • FIG. 6 represents an example of a maritime terminal comprising 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 swiveled and adapts to all sizes. of LNG carriers.
  • a connecting pipe (not shown) extends inside the tower 78.
  • the loading and unloading station 75 allows the loading and unloading of the LNG carrier 70 from or to the onshore installation 77.
  • the latter comprises liquefied gas storage tanks 80 and connecting pipes 81 connected by the underwater pipe 76 to the loading or unloading station 75.
  • the underwater pipe 76 allows the transfer of the liquefied gas between the loading or unloading station 75 and the shore installation 77 over a great distance, for example 5 km, which makes it possible to keep the LNG carrier 70 at a great distance from the coast during loading and unloading operations.
  • pumps on board the vessel 70 and / or pumps fitted to the vessel are used.
  • Figures 1 to 5 and 7 illustrate the case of insulating joints housed in the inter-panel spaces 10 of the secondary thermally insulating barrier 1, but such insulating joints could be arranged in a similar manner in the primary thermally insulating barrier 4.

Abstract

L'invention concerne une cuve étanche et thermiquement isolante comportant une barrière thermiquement isolante destinée à être ancrée à une structure porteuse, la barrière thermiquement isolante comportant une pluralité de panneaux isolants juxtaposés selon un motif régulier, deux panneaux isolants adjacents délimitant un espace inter-panneaux, ledit espace inter-panneaux comportant une portion externe et une portion interne superposées selon une direction d'épaisseur de la barrière thermiquement isolante, la portion externe étant destinée à être située proche de la structure porteuse et la portion interne étant proche de l'intérieur de la cuve, la cuve comportant en outre des joints isolants (11, 12), lesdits joints isolants (11, 12) comportant: - deux joints isolants externes (11), les joints isolants externes (11) étant agencés de façon juxtaposée dans la portion externe de l'espace inter-panneaux de manière à présenter deux bords adjacents, et - un joint isolant interne (12), ledit joint isolant interne (12) étant agencé dans la portion interne de l'espace inter-panneaux le joint isolant interne (12) étant superposé selon une direction d'épaisseur de la barrière thermiquement isolante aux deux joints isolants externes (11) de manière à recouvrir les deux bords adjacents desdits joints isolants externes (11).

Description

Description
Titre de l'invention : Cuve étanche et thermiquement isolante à joints isolants anti-convectifs
Domaine technique
[0001] L’invention se rapporte au domaine des cuves étanches et thermiquement isolantes, à membranes. En particulier, l’invention se rapporte au domaine des cuves étanches et thermiquement isolantes pour le stockage et/ou le transport de gaz liquéfié à basse température, telles que des cuves pour le transport de Gaz de Pétrole Liquéfié (aussi appelé GPL) présentant par exemple une température comprise entre -50°C et 0°C, ou pour le transport de Gaz Naturel Liquéfié (GNL) à environ -162°C à pression atmosphérique. Ces cuves peuvent être installées à terre ou sur un ouvrage flottant. Dans le cas d’un ouvrage flottant, la cuve peut être destinée au transport de gaz liquéfié ou à recevoir du gaz liquéfié servant de carburant pour la propulsion de l’ouvrage flottant.
[0002] Dans un mode de réalisation, le gaz liquéfié est du GNL, à savoir un mélange à forte teneur en méthane stocké à une température d’environ -162°C à la pression atmosphérique. D’autres gaz liquéfiés peuvent aussi être envisagés, notamment l’éthane, le propane, le butane ou l’éthylène. Des gaz liquéfiés peuvent aussi être stockés sous pression, par exemple à une pression relative comprise entre 2 et 20 bar, et en particulier à une pression relative voisine de 2 bar. La cuve peut être réalisée selon différentes techniques, notamment sous la forme d’une cuve intégrée à membrane ou d’une cuve autoporteuse.
Arrière-plan technologique
[0003] On a décrit, par exemple dans le document FR2724623 ou le document FR 2599468, une structure de paroi pour réaliser la paroi plane d’une cuve étanche et thermiquement isolante. Une telle paroi de cuve comporte une structure multicouche comportant, de l’extérieure de la cuve vers l’intérieur de la cuve, une barrière thermiquement isolante secondaire, une membrane étanche secondaire, une barrière thermiquement isolante primaire et une membrane d’étanchéité primaire destinée à être au contact du liquide contenu dans la cuve. De telles cuves comportent des panneaux isolants juxtaposés de manière à former les barrières thermiquement isolantes. En outre, afin d’assurer une continuité des caractéristiques isolantes desdites barrières thermiquement isolantes, des joints isolants sont insérés entre deux panneaux isolants adjacents. [0004] Ces joints isolants sont insérés dans l’ensemble des espaces inter-panneaux formés entre deux panneaux isolants adjacents et se développent sur toute l’épaisseur de la barrière thermiquement isolante correspondante. De tels joints isolants sont juxtaposés successivement dans les espaces inter-panneaux afin d’assurer la continuité de l’isolation de la barrière thermiquement isolante.
[0005] Cependant, la juxtaposition des joints isolants conduit à générer, entre les joints isolants, des canaux se développant sur tout l’épaisseur de la barrière thermiquement isolante. La présence de tels canaux peut être liée à de nombreuses causes, par exemple du fait des tolérances de fabrication des joints isolants ou encore du fait de la contraction thermique des joints isolants lors de la mise à froid de la cuve, par exemple lors du chargement de GNL à -162°C dans la cuve. De tels canaux favorisent la convexion naturelle dans la barrière thermiquement isolante, en particulier lorsque ces canaux présentent une composante verticale par rapport à la gravité terrestre et peuvent engendrer un phénomène de thermosiphons réduisant les caractéristiques isolantes de la barrière thermiquement isolante. Une telle cuve n’est donc pas pleinement satisfaisante.
Résumé
[0006] Une idée à la base de l’invention est de proposer une cuve étanche et thermiquement isolante à membrane d’étanchéité dans laquelle les phénomènes de convection dans les barrières thermiquement isolantes sont réduits. En particulier, une idée à la base de l’invention est de fournir une cuve étanche et thermiquement isolante limitant la présence ou l’apparition de canaux se développant sur toute l’épaisseur des barrières d’isolation thermique afin de limiter les phénomènes de convection naturelle dans lesdites barrières d’isolation thermique. Une idée à la base de l’invention est également de faciliter la fabrication d’une telle cuve. En particulier, une idée à la base de l’invention est de faciliter l’insertion des joints isolants dans les espaces inter panneaux.
[0007] Selon un mode de réalisation, l’invention fournit une cuve étanche et thermiquement isolante comportant une barrière thermiquement isolante destinée à être ancrée à une structure porteuse, la barrière thermiquement isolante comportant deux panneaux isolants adjacents, un espace inter-panneaux étant délimité entre les deux panneaux isolants adjacents, ledit espace inter-panneaux comportant une portion externe et une portion interne superposées selon une direction d’épaisseur de la barrière thermiquement isolante, la portion externe et la portion interne étant respectivement plus éloignée et plus proche de l’intérieur de la cuve, la cuve comportant en outre :
- deux joints isolants externes juxtaposés dans la portion externe de l’espace inter panneaux de manière à présenter deux bords adjacents, et
- un joint isolant interne disposé dans la portion interne de l'espace inter-panneau, le joint isolant interne étant superposé selon une direction d’épaisseur de la barrière thermiquement isolante aux deux joints isolants externes de manière à recouvrir les deux bords adjacents desdits joints isolants externes.
[0008] Une telle cuve étanche et thermiquement isolante présente de bonnes caractéristiques d’isolation de la barrière thermiquement isolante. En particulier, une telle cuve étanche et thermiquement isolante permet de limiter les phénomènes de convection dans la barrière thermiquement isolante. En effet, la présence de joints isolants externes et d’un joint isolant interne superposés selon la direction d’épaisseur de la barrière thermiquement isolant associée au positionnement du joint isolant interne en superposition selon la direction d’épaisseur de la barrière thermiquement isolante des bords adjacents des joints isolants externes juxtaposés empêche la présence ou l’apparition de canaux se développant de façon continue sur toute l’épaisseur de la barrière thermiquement isolante. En effet, un canal se développant au niveau de l’interface entre les bords adjacents des joints isolants externes ne peut se développer que sur l’épaisseur de la portion externe de l’espace inter-panneaux du fait du recouvrement de cette interface par le joint isolant interne.
[0009] En outre, l’installation de tels joints isolants externes et interne est simple et facile du fait de l’encombrement réduit des joints isolants externes et internes, lesdits joints isolants externes et internes étant de taille réduite du fait de leur positionnement sur une portion de l’épaisseur de la barrière thermiquement isolante et non pas sur toute son épaisseur.
[0010] Selon des modes de réalisation, une telle cuve étanche et thermiquement isolante peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes.
[0011] Selon un mode de réalisation, le joint isolant interne et/ou les deux joints isolants externes sont perméables aux gaz. De tels joints isolants permettent d’assurer la continuité de la barrière thermiquement isolante entre les deux panneaux isolants adjacents tout en autorisant la circulation de gaz au sein de la barrière thermiquement isolante. Ainsi, de tels joints isolants sont particulièrement adaptés pour permettre le maintien de la barrière thermiquement isolante sous atmosphère inerte ou pour réaliser des tests d’étanchéité d’une membrane étanche de la cuve sans empêcher une bonne circulation du gaz inerte. De tels joints isolants présentent par exemple une perméabilité intrinsèque supérieure à 5.1012m2, avantageusement supérieure à 6.5.10 11m2, et de préférence supérieure à 5.1010m2. De manière avantageuse, cette perméabilité intrinsèque est inférieure à 1.108m2 et avantageusement inférieure à 8.10 9m2.
[0012] Selon un mode de réalisation, les joints isolants externe et interne sont compressibles. Selon un mode de réalisation, un dit ou lesdits joints isolants externes présentent à l’état libre, c’est-à-dire en l’absence de contraintes de compression, une largeur supérieure ou égale à la largeur de l’espace inter-panneaux. Selon un mode de réalisation, le joint isolant interne présente à l’état libre, c’est-à-dire en l’absence de contrainte de compression, une largeur supérieure ou égale à la largeur de l’espace inter-panneaux.
[0013] Selon un mode de réalisation, les joints isolants externe et interne sont en matériaux solides et présentent des propriétés élastiques de manière à pouvoir prendre, sous l’action d’une contrainte de compression, un état compressé dans lequel lesdits joints isolants présentent une largeur inférieure à une largeur de l’espace inter panneaux de sorte à pouvoir être inséré dans ledit espace inter-panneaux et, lorsque lesdits joints isolants sont insérés dans ledit espace inter-panneaux et en l’absence de ladite contrainte de compression, pouvoir prendre un état semi-expansé dans lequel lesdits joints isolants sont contraints par les panneaux isolants formant l’espace inter panneaux et comblent la largeur dudit espace inter-panneaux.
[0014] Grâce à ces caractéristiques, les joints isolants externes sont faciles à insérer dans les espaces inter-panneaux dans leur état compressé tout en assurant une bonne continuité de l’isolation dans l’état semi-expansé. En particulier, les dimensions des joints isolants dans l’état compressé permettent une insertion facile dans l’espace inter panneaux. En outre, l’état semi-expansé contraint par les panneaux isolants assure un bon positionnement des joints isolants sur toute la largeur de l’espace inter-panneaux et donc une bonne continuité de l’isolation.
[0015] Selon un mode de réalisation, le joint isolant interne présente à l’état libre, c’est-à-dire en l’absence de contrainte de compression, une largeur supérieure à une largeur d’un dit ou des dits joints isolants externes à l’état libre.
[0016] Selon un mode de réalisation, le joint isolant interne et/ou externe est composé au moins d’un matériau isolant pris par le groupe de matériaux suivant : la laine de verre, la laine de roche, la mousse de polyuréthane basse densité, la mousse de mélamine. [0017] Selon un mode de réalisation, le ou les joints isolants externes présentent à l’état libre une largeur légèrement supérieure à la largeur de l’espace inter-panneaux de sorte que le ou lesdits joints isolants externes ne sont que très peu compressés pour être insérés dans l’espace inter-panneaux. Par exemple, le ou les joints isolants externes, à l’état inséré dans l’espace inter-panneaux, présentent une compression selon la direction de largeur de l’espace inter-panneaux inférieure à 50%, par exemple de l’ordre de 5% à 20%. Un tel joint isolant externe est simple à insérer dans l’espace inter-panneaux du fait de sa faible compression pour présenter une largeur inférieure à la largeur de l’espace inter-panneaux tout en comblant toute la largeur de l’espace inter-panneaux une fois logé dans l’espace inter-panneaux.
[0018] Selon un mode de réalisation, un dit ou lesdits joints isolants externes présentent à l’état libre une largeur inférieure ou égale à une largeur de l’espace inter panneaux. Un tel joint isolant externe est simple à insérer dans l’espace inter-panneaux puisqu’il ne nécessite pas de compression pour être logé dans l’espace inter-panneaux. Dans ce mode de réalisation, il est préférable que le joint isolant interne présente à l’état libre une largeur supérieure à la largeur de l’espace inter-panneaux de manière à présenter un état semi-compressé entre les panneaux isolants formant l’espace inter panneaux. Ainsi, le ou les joints isolants externes sont simples à insérer dans l’espace inter-panneaux et le joint isolant interne dans son état semi compressé comble toute la largeur de l’espace inter-panneaux empêchant la formation de canaux se développant sur toute l’épaisseur de la barrière thermiquement isolante lorsqu’il est logé dans l’espace inter-panneaux.
[0019] Selon un mode de réalisation, les joints isolants externes et le joint isolant interne présentent une hauteur distincte selon la direction d’épaisseur de la barrière thermiquement isolante.
[0020] Grâce à ces caractéristiques, il est possible d’adapter la dimension, selon la direction d’épaisseur de la barrière thermiquement isolante, des joints isolants externes et des joints isolants internes en fonction des besoins. Ainsi, selon un mode de réalisation, les joints isolants internes présentent une dimension selon la direction d’épaisseur de la barrière thermiquement isolante inférieure à la dimension selon ladite direction d’épaisseur des joints isolants externes. Ce mode de réalisation permet de réduire la dimension selon la direction d’épaisseur de la barrière thermiquement isolante de l’interface entre deux joints isolants interne. Cette réduction de ladite dimension limite ainsi la taille d’éventuels canaux pouvant se former au niveau de ladite interface. De tels canaux étant situés proches de l’intérieur de la cuve seraient susceptibles d’abriter les plus grandes variations de température. La limitation de la taille de ces canaux permet donc de limiter les phénomènes potentiels de convection naturelle dans la barrière thermiquement isolante.
[0021] Selon un mode de réalisation, les joints isolants externes et interne sont de forme parallélépipédique.
[0022] Une telle forme de joints isolants permet une manipulation simple et une insertion facile dans l’espace inter-panneaux.
[0023] Selon un mode de réalisation, les joints isolants externes et/ou le joint isolant interne comprennent en outre un noyau en matériau poreux compressible et une enveloppe entourant entièrement ou partiellement ledit noyau.
[0024] Selon un mode de réalisation, l’enveloppe est réalisée en matériau souple tel que le papier kraft, matériau composite ou film polymère.
[0025] Selon un mode de réalisation, l’enveloppe est perméable au gaz. C’est-à-dire que l’enveloppe présente un débit de fuite suffisamment élevé pour permettre la circulation de gaz au travers du joint isolant.
[0026] Selon un mode de réalisation, l’enveloppe est constituée d’une pluralité d’éléments recouvrant en totalité ou en partie les faces et/ou les sommets et/ou les arrêtes des joints isolants externes ou du joint isolant interne. Selon un mode de réalisation, la pluralité d’éléments de l’enveloppe peut avoir une forme : parallélépipédique, par exemple carré, et préférentiellement rectangulaire afin d’être placés sur les faces des joints isolants externes ou du joint isolant interne ; ou coudée, afin d’être placés au niveau des sommets ou des arrêtes des joints isolants externes ou du joint isolant interne.
[0027] Selon un mode de réalisation, les joints isolants externes et le joint isolant interne présentent une forme parallélépipédique rectangle définie par une première et une deuxième faces opposées l’une à l’autre selon la direction d’épaisseur de la barrière thermiquement isolante, une troisième et une quatrième face opposées l’une à l’autre selon une direction longitudinale de l’espace inter-panneaux et une cinquième et une sixième face opposées l’une à l’autre selon une direction transversale de l’espace inter-panneaux, les joints isolants externes et le joint isolant interne comprennent chacun un noyau en matériau compressible et au moins une bande isolante compressible solidaire du noyau en matériau compressible et formant au moins une des première face, deuxième face, troisième face et quatrième face dudit joint isolant externe ou interne. Par exemple, les joints isolants externes et le joint isolant interne comprennent trois bandes isolantes compressibles solidaires du noyau en matériau compressible et forment respectivement trois faces choisies parmi les première face, deuxième face, troisième face et quatrième face dudit joint isolant externe ou interne.
[0028] Selon un mode de réalisation préféré, les joints isolants externes et le joint isolant interne comprennent chacun un noyau en matériau compressible et une première, une deuxième, une troisième et une quatrième bandes isolantes compressibles solidaires du noyau en matériau compressible et formant respectivement la première face, la deuxième face, la troisième face et la quatrième face dudit joint isolant externe ou interne.
[0029] Grâce à un tel agencement, une surépaisseur souple est ajoutée par les bandes isolantes compressibles et permet de limiter la présence de jeux susceptibles de se créer entre les joints isolants externes et entre les joints isolants externes et le joint isolant interne lorsqu’ils se contractent. Ceci permet donc de réduire la convection résultant de la contraction thermique des matériaux. En d’autres termes, les bandes isolantes compressible permettent de réduire voire de supprimer le flux d’azote au travers de l’espace inter-panneaux.
[0030] Selon un mode de réalisation, la cinquième et la sixième face sont dépourvues de bandes isolantes compressibles.
[0031] Selon un mode de réalisation, le noyau en matériau compressible présente une raideur en compression selon la direction transversale de l’espace inter-panneau, une raideur en compression selon la direction d’épaisseur de la paroi et une raideur en compression selon la direction longitudinale de l’espace inter-panneaux, la raideur en compression selon la direction transversale de l’espace inter-panneau étant plus faible que la raideur en compression selon la direction d’épaisseur de la paroi et que la raideur en compression selon la direction longitudinale de l’espace inter-panneaux.
[0032] Selon un mode de réalisation, le noyau en matériau compressible comporte de la laine de verre présentant des fibres dont les directions longitudinales s’étendent sensiblement chacune dans un plan orthogonal à la direction transversale de l’espace inter-panneaux.
[0033] Selon un mode de réalisation, la première et la deuxième bandes isolantes compressibles présentent une raideur en compression mesurée selon la direction d’épaisseur de la barrière thermiquement isolante plus faible que celle du noyau en matériau compressible. [0034] Selon un mode de réalisation, la troisième et la quatrième bandes isolantes compressibles présentent une raideur en compression mesurée selon la direction longitudinale de l’espace inter-panneaux plus faible que celle du noyau en matériau compressible.
[0035] Selon un mode de réalisation, les bandes isolantes compressibles sont réalisées dans un matériau choisi parmi : la mousse de Polyuréthane, la mousse de Polychlorure de vinyle (PVC), le polystyrène, la ouate, laine de verre. De manière préféré, la bande isolante compressible est réalisée en mousse de basse densité. Une mousse est considérée comme ayant une basse densité lorsque la densité de la mousse est comprise entre 25 et 45 kg/m3.
[0036] Selon un mode de réalisation, l’épaisseur de la bande isolante compressible est comprise entre 3 millimètres (mm) et 80 mm, préférentiellement entre 5 mm et 50 mm.
[0037] Selon un mode de réalisation, la bande isolante compressible peut avoir une forme : parallélépipédique, par exemple carré, et préférentiellement rectangulaire.
[0038] Selon un mode de réalisation, les bandes isolantes compressibles sont fixées sur l’enveloppe.
[0039] Selon un mode de réalisation, la bande isolante compressible est fixée par collage ou agrafage.
[0040] Selon un mode de réalisation, la longueur et/ou la largeur de la bande isolante compressible est égale à la longueur et/ou largeur de l’enveloppe du joint isolant.
[0041] Selon un autres aspect, l’invention concerne une cuve étanche et thermiquement isolante comportant une barrière thermiquement isolante destinée à être ancrée à une structure porteuse, la barrière thermiquement isolante comportant deux panneaux isolants adjacents, un espace inter-panneaux étant délimité entre les deux panneaux isolants adjacents, la cuve comportant en outre :
- au moins un joint isolant logé dans l’espace inter-panneaux, dans laquelle le joint isolant présente une forme parallélépipédique rectangle définie par une première et une deuxième faces opposées l’une à l’autre selon la direction d’épaisseur de la barrière thermiquement isolante, une troisième et une quatrième face opposées l’une à l’autre selon une direction longitudinale de l’espace inter-panneaux et une cinquième et une sixième face opposées l’une à l’autre selon une direction transversale de l’espace inter-panneaux, dans laquelle, le joint isolant comprend un noyau en matériau compressible et une première, une deuxième, une troisième et une quatrième bandes isolantes compressibles solidaires du noyau en matériau compressible et formant respectivement la première face, la deuxième face, la troisième face et la quatrième face dudit joint isolant.
[0042] Selon un mode de réalisation, la cuve comporte en outre une pluralité de panneaux isolants juxtaposés selon un motif régulier et une pluralité d’espaces inter panneaux, lesdits espaces inter-panneaux étant chacun délimités par deux panneaux isolants adjacents de la pluralité de panneaux isolants, lesdits espaces inter-panneaux comportant chacun une portion externe et une portion interne superposées selon la direction d’épaisseur de la barrière thermiquement isolante, la portion externe et la portion interne étant respectivement plus éloigné et plus proche de l’intérieur de la cuve, la cuve comportant en outre :
- une pluralité de joints isolants externes agencés dans les portions externes des espaces inter-panneaux, lesdits joints isolants externes étant juxtaposés deux à deux de manière à présenter deux bords adjacents,
- une pluralité de joints isolants internes agencés dans les portions internes des espaces inter-panneaux, lesdits joints isolants internes étant agencés superposés selon la direction d’épaisseur de la barrière thermiquement isolante à deux joints isolants externes juxtaposés respectifs de manière à recouvrir les bords adjacents desdits deux joints isolants externes.
[0043] Selon un mode de réalisation, deux joints isolants internes de la pluralité de joints internes sont juxtaposés de sorte que deux bords adjacents desdits deux joints internes soient agencés à l’aplomb d’un joint isolant externe. Autrement dit, une interface entre deux joints isolants internes est agencée au droit d’un joint isolant externe.
[0044] Selon un mode de réalisation, la pluralité d’espace inter-panneaux comporte une première série d’espaces inter-panneaux adjacents deux à deux et alignés selon une première direction d’alignement, et une première série de joints isolants externes de la pluralité de joints isolants externes et une première série de joints isolants internes de la pluralité de joints isolants internes sont agencés de façon continue dans les espaces inter-panneaux de ladite première série d’espaces inter-panneaux de sorte qu’au moins un parmi les joints isolants externes de ladite première série de joints isolants externes et les joints isolants internes de ladite première série de joints isolants internes constitue un joint de jonction qui est agencé à cheval dans deux espaces inter panneaux successifs de la première série d’espaces inter-panneaux.
[0045] Selon un mode de réalisation, les joints isolants internes et de la première série de joints isolants internes sont juxtaposés de sorte que les bords adjacents de deux joints isolants internes juxtaposés soit située à l’aplomb d’un joint isolant externe de la première série de joints externes.
[0046] Selon un mode de réalisation, les joints isolants internes de la première série de joints isolants internes et les joints isolants externes de la première série de joints isolants externes sont agencés en quinconce.
[0047] Grâce à ces caractéristiques, la barrière thermiquement isolante présente de bonnes propriétés d’isolation thermique de façon continue.
[0048] Selon un mode de réalisation, la première direction d’alignement présente une composante verticale.
[0049] Grâce à ces caractéristiques, la formation de canaux dans les espaces inter panneaux est évitée dans les zones de la barrière thermiquement isolante les plus sujettes aux phénomènes de convection naturelle.
[0050] Selon un mode de réalisation, la cuve comporte en outre une deuxième série d’espaces inter-panneaux adjacents deux à deux et alignés selon une deuxième direction d’alignement, la première direction d’alignement et la deuxième direction d’alignement étant sécantes de sorte que ledit joint de jonction soit traversant d’une intersection entre la première série d’espaces inter-panneaux et la deuxième série d’espaces inter-panneaux, la cuve comportant en outre un joint isolant logé dans la deuxième série d’espaces inter-panneaux de manière à être juxtaposée audit joint de jonction..
[0051] Selon un mode de réalisation, le joint isolant logé dans la deuxième série d’espaces inter-panneaux est, à température ambiante, dans un état compressé selon la deuxième direction d’alignement.
[0052] Selon un mode de réalisation, le joint isolant logé dans la deuxième série d’espaces inter-panneaux présente une dimension prise selon la deuxième direction d’alignement inférieure dans l’état compressé à ladite dimension dudit joint isolant prise selon ladite direction dans un état libre, c’est-à-dire sans contrainte de compression selon ladite direction, à basse température, typiquement à -162°C. [0053] Grâce à ces caractéristiques, le joint isolant logé dans la deuxième série d’espaces inter-panneaux reste en contact du joint isolant traversant l’intersection même lorsque la cuve est chargée en GNL. Ainsi, même lorsque la cuve est chargée en GNL, les contractions thermiques des joints isolants ne génèrent pas de canaux entre le joint isolant logé dans la deuxième série d’espaces inter-panneaux et le joint isolant traversant l’intersection.
[0054] Selon un mode de réalisation, ledit joint isolant logé dans la deuxième série d’espaces inter-panneaux comporte une mousse isolante présentant un module de compression selon la deuxième direction d’alignement inférieur au module de compression du joint de jonction selon ladite deuxième direction d’alignement.
[0055] Grâce à ces caractéristiques, l’appui du joint isolant logé dans la deuxième série d’espaces inter-panneaux dans son état compressé ne dégrade pas le joint isolant traversant l’intersection. En particulier, les joints isolants présentent un module de compression selon leur direction longitudinale plus élevé que selon leur direction transversale. Ces caractéristiques permettent d’éviter que le joint isolant logé dans la deuxième série d’espaces inter-panneaux n’écrase le joint isolant traversant l’intersection et dégrade ledit joint isolant traversant l’intersection, pouvant engendrer la création de canaux indésirables lors de la mise en froid.
[0056] Selon un mode de réalisation, l’intersection entre la première série d’espaces inter-panneaux et la deuxième série d’espaces inter-panneaux est une première intersection, la cuve comportant en outre une troisième série d’espaces inter-panneaux adjacents deux à deux et alignés selon une troisième direction d’alignement, ladite troisième direction d’alignement étant parallèle à la première direction d’alignement de sorte que la deuxième série d’espaces inter-panneaux et la troisième série d’espaces inter-panneaux forment conjointement une deuxième intersection, une deuxième série de joints isolants externes de la pluralité de joints isolants externes et une deuxième série de joints isolants internes de la pluralité de joints isolants internes étant agencés de façon continue dans les espaces inter-panneaux de ladite troisième série d’espaces inter-panneaux de sorte qu’au moins un parmi les joints isolants externes de ladite deuxième série de joints isolants externes et les joints isolants internes de ladite deuxième série de joints isolants internes constitue un deuxième joint de jonction traversant de la deuxième intersection, et ledit joint isolant logé dans la deuxième série d’espaces inter-panneaux est agencé de manière à être juxtaposée audit deuxième joint de jonction. [0057] Selon un mode de réalisation, le joint isolant logé dans la deuxième série d’espaces inter-panneaux est logé dans l’une parmi la portion externe et la portion interne de l’espace inter-panneaux correspondant de la deuxième série d’espaces inter-panneaux, la pluralité de joints isolants comportant en outre un joint isolant logé dans l’autre parmi la portion externe et la portion interne dudit espace inter-panneaux et traversant l’intersection de sorte que l’un parmi lesdits joints isolants externes de la première série de joints isolants externes et les joints isolants internes de la première série de joints isolants internes soit juxtaposé audit joint isolant logé dans l’autre parmi la portion externe et la portion interne dudit espace inter-panneaux.
[0058] Selon un mode de réalisation, ledit joint isolant logé dans la deuxième série d’espaces inter-panneaux est logé dans la portion interne de l’espace inter-panneaux correspondant de la deuxième série d’espaces inter-panneaux, la cuve comportant en outre un deuxième joint isolant logé dans la portion externe dudit espace inter panneaux de la deuxième série d’espaces inter-panneaux et traversant l’intersection de sorte qu’un joint isolant externe de la première série de joints isolants externes soit juxtaposé audit deuxième joint isolant logé dans la portion externe dudit espace inter panneaux de la deuxième série d’espaces inter-panneaux et traversant l’intersection.
[0059] Selon un mode de réalisation, ledit joint isolant logé dans la deuxième série d’espaces inter-panneaux est logé dans la portion externe de l’espace inter-panneaux correspondant de la deuxième série d’espaces inter-panneaux, la cuve comportant en outre un deuxième joint isolant logé dans la portion interne dudit espace inter-panneaux de la deuxième série d’espaces inter-panneaux et traversant l’intersection de sorte qu’un joint isolant interne de la première série de joints isolants internes soit juxtaposé audit deuxième joint isolant logé dans la portion interne dudit espace inter-panneaux de la deuxième série d’espaces inter-panneaux et traversant l’intersection.
[0060] Selon un mode de réalisation, la cuve comporte une première pluralité de séries d’espace inter-panneaux adjacents deux à deux et alignés selon des directions parallèles à la première direction d’alignement et une deuxième pluralité de séries d’espace inter-panneaux adjacents deux à deux et alignés selon des directions parallèles à la deuxième direction d’alignement, des joints isolants internes et externes tels que ci-dessus étant agencés de façon continue dans une, plusieurs ou chaque série d’espaces inter-panneaux de la première pluralité de série d’espaces inter panneaux.
[0061] Selon un mode de réalisation, des joints isolants sont logés dans les espaces inter-panneaux d’une, de plusieurs ou de chaque série d’espaces inter-panneaux de la deuxième pluralité de série d’espaces inter-panneaux de manière juxtaposé à un joint isolant logé dans un espace inter panneaux de la première pluralité de série d’espaces inter-panneaux, de préférence de façon intercalée et juxtaposés entre deux joints isolants logés chacun dans un espace inter panneaux de deux séries adjacentes de la première pluralité de série d’espaces inter-panneaux.
[0062] Selon un mode de réalisation, des joints isolants logés dans les espaces inter panneaux d’une, de plusieurs ou de chaque série d’espaces inter-panneaux de la deuxième pluralité de série d’espaces inter-panneaux sont en mousse isolante et présentent un module de compression inférieur au module de compression des joints isolants logés dans les espaces inter-panneaux de la première pluralité de série d’espaces inter-panneaux.
[0063] Selon un mode de réalisation, la cuve comporte en outre une membrane étanche ondulée comportant une pluralité d’ondulations, les deux panneaux isolants adjacents comportant chacun une rainure dans laquelle est logée une ondulation de ladite pluralité d’ondulations , lesdites rainures étant alignées et interrompues au droit de l’espace inter-panneaux, le joint isolant interne étant intercalé entre lesdites rainures.
[0064] Selon un mode de réalisation, le joint isolant interne comble tout l’espace, selon la direction d’épaisseur de la barrière thermiquement isolante, entre un fond desdites rainures et la membrane étanche.
[0065] Selon un mode de réalisation, le joint isolant interne est logé dans l’espace inter-panneaux dans un état compressé entre la membrane étanche et les joints isolants externes.
[0066] 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, une unité flottante de stockage et de regazéification (FSRU), une unité flottante de production et de stockage déporté (FPSO) et autres. Une telle cuve peut aussi servir de réservoir de carburant dans tout type de navire.
[0067] Selon un mode de réalisation, l’invention fournit également un navire pour le transport d’un produit liquide froid comporte une double coque et une cuve précitée disposée dans la double coque.
[0068] Selon un mode de réalisation, l’invention fournit aussi un procédé de chargement ou déchargement d’un tel navire, dans lequel on achemine un produit
FEUILLE RECTIFIÉE (RÈGLE 91) ISA/EP liquide froid à travers des canalisations isolées depuis ou vers une installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.
[0069] Selon un mode de réalisation, l’invention fournit aussi un système de transfert pour un produit liquide froid, 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 flux de produit liquide froid 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
[0070] 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.
[0071] [fig. 1] la figure 1 est une vue en coupe d’une portion de cuve étanche et thermiquement isolante,
[0072] [fig. 2] la figure 2 est une représentation schématique d’un agencement de joints isolants internes et externes dans les espaces inter-panneaux,
[0073] [fig. 3] la figure 3 est une vue de dessus d’une portion de cuve étanche et thermiquement isolante partiellement représentée et comportant des joints isolants internes et externes agencés selon un premier mode de réalisation dans des espaces inter-panneaux,
[0074] [fig. 4] la figure 4 est une vue en coupe d’une portion de la barrière thermiquement isolante secondaire de la figure 3 au niveau d’une série de joints isolants agencés selon un premier mode de réalisation,
[0075] [fig. 5] la figure 5 est une vue en coupe d’une portion de la barrière thermiquement isolante secondaire de la figure 3 au niveau d’une série de joints isolants agencés selon un deuxième mode de réalisation,
[0076] [fig. 6] La figure 6 est une représentation schématique écorchée d’une cuve de navire méthanier et d’un terminal de chargement/déchargement de cette cuve.
[0077] [fig. 7] La figure 7 est une vue en perspective schématique d’une portion barrière thermiquement isolante secondaire d’une cuve étanche et thermiquement isolante selon une variante de réalisation. [0078] [fig. 8] La figure 8 est une vue en coupe d’un joint isolant interne et de joints isolants externes dans un plan orthogonal à la direction transversale de l’espace inter panneaux.
Description des modes de réalisation
[0079] 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. Ainsi, un élément proche de ou tourné vers l’intérieur de la cuve est qualifié d’interne par opposition à un élément proche de ou tourné vers l’extérieur de la cuve qui est lui qualifié d’externe.
[0080] Une cuve étanche et thermiquement isolante pour le stockage et le transport d’un fluide cryogénique, par exemple du Gaz Naturel Liquéfié (GNL) comporte une pluralité de parois de cuves présentant chacune une structure multicouche.
[0081] La figure 1 représente une portion de paroi de cuve présentant une telle structure multicouche comportant, depuis l’extérieur vers l’intérieur de la cuve, une barrière thermiquement isolante secondaire 1 reposant contre une structure porteuse 2, une membrane étanche secondaire 3 reposant contre la barrière thermiquement isolante secondaire 1, une barrière thermiquement isolante primaire 4 reposant contre la membrane étanche secondaire 3 et une membrane étanche primaire 5 destinée à être en contact avec le gaz liquéfié contenu dans la cuve.
[0082] La structure porteuse 2 peut notamment être une tôle métallique autoporteuse ou, plus généralement, tout type de cloison rigide présentant des propriétés mécaniques appropriées. La structure porteuse peut notamment être formée par la coque ou la double coque d’un navire. La structure porteuse comporte une pluralité de parois définissant la forme générale de la cuve, habituellement une forme polyédrique.
[0083] Par ailleurs, les barrières thermiquement isolantes 1 , 4 peuvent être réalisées de nombreuses manières, en de nombreux matériaux. Sur la figure 1 par exemple, les barrières thermiquement isolantes 1, 4 comportent chacune une pluralité de panneaux isolants de forme parallélépipédique juxtaposés selon un motif régulier. Plus particulièrement, la paroi de cuve est formée de blocs préfabriqués 6 comportant un panneau isolant secondaire 7 de forme parallélépipédique, une portion de membrane étanche secondaire 3 recouvrant le panneau isolant secondaire 7, un panneau isolant primaire 8 de forme parallélépipédique reposant sur la portion de membrane étanche secondaire 3. Ce panneau isolant primaire 8 présente des dimensions inférieures aux dimensions du panneau isolant secondaire 7 de manière à laisser à découvert une bordure périphérique de la portion de membrane étanche secondaire 3.
[0084] Afin de former la paroi de cuve, de tels blocs préfabriqués 6 sont juxtaposés selon un motif régulier sur la structure porteuse 2. La continuité de la membrane étanche secondaire 3 est assurée par des bandes de liaison étanches reliant les bordures périphériques des portions de membrane étanche secondaire 3 des blocs préfabriqués adjacents. En outre, des panneaux isolants intercalaires 9 sont agencés entre les panneaux isolants primaires 8 des blocs préfabriqués afin de compléter la barrière thermiquement isolante primaire 4 et former une surface de support plane pour la membrane étanche primaire 5.
[0085] Les panneaux isolants 7, 8, 9 sont par exemple réalisés en blocs de mousse de polyuréthane. De tels panneaux isolants 7, 8, 9 en blocs de mousse de polyuréthane peuvent comporter en outre une plaque de couvercle et/ou une plaque de fond par exemple en contreplaqué. Par ailleurs, la portion de membrane étanche secondaire 3 des blocs préfabriqués est par exemple formée par un film étanche rigide stratifié comportant une feuille métallique intercalée entre deux couches de fibres de verre résinées. La bande de liaison étanche reliant les bordures périphériques des portions de membranes étanche secondaire 3 des blocs préfabriqués adjacents est par exemple formée par un film étanche souple stratifié comportant une feuille métallique intercalée entre deux couches de fibres de verre non résinées, par exemple un film étanche souple connu sous le nom de Triplex®.
[0086] A titre d’exemple, de telles cuves sont décrites dans les demandes de brevet W014057221 ou FR2691520.
[0087] Comme illustré sur la figure 1 , la juxtaposition des panneaux isolants 7 pour former une barrière thermiquement isolante secondaire 1 génère la présence d’espaces inter-panneaux 10 entre deux panneaux isolants secondaire 7 adjacents. Autrement dit, un espace inter-panneaux 10 sépare les faces latérales en vis-à-vis de deux panneaux isolants secondaire 7 adjacents. Afin d’assurer la continuité de l’isolation dans la barrière thermiquement isolante secondaire 1, des joints isolants sont insérés dans l’espace inter-panneaux 10 séparant les deux faces latérales en vis-à-vis des deux panneaux isolants secondaire 7 adjacents.
[0088] Plus particulièrement, un joint isolant externe 11 est agencé dans une portion externe, c’est-à-dire proche de la structure porteuse 2, de l’espace inter-panneaux 10 et un joint isolant interne 12 est inséré dans une portion interne, c’est-à-dire proche de la membrane étanche secondaire 3, de l’espace inter-panneaux 10.
FEUILLE RECTIFIÉE (RÈGLE 91) ISA/EP [0089] Chaque joint isolant 11 , 12 comporte une matière compressible isolante. Cette matière compressible isolante est par exemple recouverte par une enveloppe de matière qui entoure entièrement ou partiellement la matière compressible isolante et forme une poche dans laquelle il est possible de générer une dépression afin de compresser ladite matière compressible isolante. La matière compressible isolante peut être réalisée en de nombreux matériaux. La matière compressible est par exemple de la laine de verre, de la laine de roche ou encore de la mousse isolante telle qu’une mousse de polyuréthane basse densité, une mousse de mélamine.
[0090] Ces joints isolants 11 , 12 sont perméables au gaz de sorte qu’ils assurent la continuité de la barrière thermiquement isolante secondaire 1 tout en permettant la circulation de gaz tel qu’un gaz inerte, par exemple de l’azote, au sein de la barrière thermiquement isolante secondaire 1. Une telle circulation de gaz au sein de la barrière thermiquement isolante secondaire 1 permet de maintenir ladite barrière thermiquement isolante secondaire 1 sous atmosphère inerte. Le maintien de la barrière thermiquement isolante secondaire 1 sous atmosphère inerte évite que du gaz combustible se trouve dans une plage de concentration explosive et/ou permet par exemple de placer ladite barrière thermiquement isolante secondaire en dépression afin d’augmenter son pouvoir isolant. Cette circulation de gaz est aussi importante pour faciliter la détection des éventuelles fuites de gaz combustible lors de tes d’étanchéité de la membrane étanche secondaire 3.
[0091] Par exemple, ces joints isolants 11 , 12 peuvent comporter un noyau en matériau poreux compressible recouvert d’une enveloppe. Un tel matériau compressible est, par exemple, en laine de verre, laine de roche ou mousse isolante à basse densité. L’enveloppe entourant le noyau délimite un espace interne du joint isolant 11, 12 et présente avantageusement un débit de fuite suffisamment bas pour permettre une mise en dépression dudit espace interne apte à compresser le joint isolant 11 , 12. Cependant, cette enveloppe présente un débit de fuite suffisamment élevé pour permettre la circulation de gaz au travers du joint isolant pour la mise sous atmosphère inerte de la barrière thermiquement isolante ou encore un test d’étanchéité. Une telle enveloppe est par exemple en papier kraft, matériau composite ou film polymère. Dans un mode de réalisation, par exemple, différentes pièces d’enveloppe sont assemblées ensemble pour délimiter l’espace interne et la jonction entre ces différentes pièces d’enveloppe n’est pas parfaitement étanche de manière à présenter un débit de fuite suffisant pour permettre la mise en dépression ponctuelle mais insuffisant pour conserver le vide dans l’espace interne lorsqu’il est mis fin à la mise en
FEUILLE RECTIFIÉE (RÈGLE 91) ISA/EP dépression. De tels joints isolants sont par exemple décrits dans le document WO2019155158.
[0092] Dans un mode de réalisation illustré figure 8, les joints isolants 11 et 12 sont de forme parallélépipédique rectangle et comportent quatre bandes isolantes compressibles 62, 63, 64, 65 respectivement parallèles deux à deux. Plus particulièrement les bandes isolantes compressibles 62, 63 sont respectivement situées sur les faces opposées l’une à l’autre selon la direction de l’épaisseur de la barrière thermiquement isolante (flèche Y) et les bandes isolantes compressibles 64, 65 sont respectivement situées sur les faces opposées l’une à l’autre selon la direction longitudinale de l’espace inter-panneaux (flèche X). Les deux faces opposées selon la direction transversale de l’espace inter-panneaux (flèche Z) ne sont pas recouvertes de bandes isolantes compressibles. Les bandes isolantes compressibles sont réalisée dans un matériau choisi parmi : la mousse de Polyuréthane, la mousse de p Polychlorure de vinyle (PVC), le polystyrène, la ouate, laine de verre. L’épaisseur de la bande isolante compressible est comprise entre 3 millimètres (mm) et 80 mm, préférentiellement entre 5 mm et 50 mm, par exemple 5 mm.
[0093] La matière isolante compressible présente une élasticité permettant aux joints isolants 11, 12 de prendre un état compressé sous l’effet d’une contrainte et de reprendre leur forme initiale en l’absence de cette contrainte. Par ailleurs, les joints isolants 11, 12 présentent une forme parallélépipédique. Cette forme parallélépipédique est complémentaire de la forme de l’espace inter-panneaux 10 formé délimité par les faces latérales des panneaux isolants secondaires 7. Ces joints isolants 11, 12 sont dimensionnés de sorte qu’en l’absence de contrainte, c’est-à-dire dans leur forme initiale, lesdits joints isolants présentent une largeur supérieure à la largeur de l’espace inter-panneaux 10.
[0094] Pour l’insertion des joints isolants 11, 12 dans l’espace inter-panneaux, les joints isolants 11, 12 sont compressés, par exemple par une mise sous vide de l’espace délimité par l’enveloppe desdits joints isolants 11, 12, afin de prendre un état compressé dans lequel lesdits joints isolants présentent une largeur inférieure à la largeur de l’espace inter-panneaux. Les joints isolants 11, 12 peuvent ainsi être insérés facilement dans l’espace inter-panneaux 10. Lorsqu’un joint isolant 11, 12 est positionné dans l’espace inter-panneaux 10, le vide est extrait de l’espace délimité par l’enveloppe de sorte que ledit joint isolant 11, 12 se développe et comble l’espace inter panneaux. Le joint isolant 11, 12 présentant à l’état libre une largeur supérieure à la largeur de l’espace inter-panneaux 10, le joint isolant 11, 12 prend alors un état semi- expansé dans lequel II comble intégralement la largeur de l’espace inter-panneaux 10 et est contraint par les faces latérales des panneaux isolants secondaire 7 délimitant ledit espace inter-panneaux 10.
[0095] La figure 2 illustre l’agencement des joints isolants 11 , 12 dans l’espace interpanneaux 10. Sur cette figure 2, les joints isolants externes 11 sont juxtaposés deux à deux. Ainsi, sur la figure 2 deux joints externes 11 sont juxtaposés de sorte qu’ils présentent des bords 13 adjacents.
[0096] De préférence, lors de la fabrication de la cuve, les joints isolants externes 11 sont agencés de sorte que lesdits bords 13 adjacents soient en contact afin d’éviter la formation de canaux se développant selon la direction d’épaisseur de la barrière thermiquement isolante secondaire 1 , de tels canaux pouvant générer une convection préjudiciable aux qualités isolantes de la barrière thermiquement isolante secondaire 1. Cependant, lors de la mise à froid de la cuve, la contraction thermique desdits joints isolants externe 11 peut éloigner les bords 13 adjacents et générer de tels canaux. Afin d’éviter que de tels canaux se développent sur toute l’épaisseur de la barrière thermiquement isolante secondaire, ce qui favoriserait davantage les phénomènes de convection naturelle, un joint isolant interne 12 est superposé, selon la direction d’épaisseur de la barrière thermiquement isolante secondaire 1 , à deux joints isolants externes 11 juxtaposés de manière à recouvrir les bords 13 adjacents desdits joints isolants externes. Autrement dit, le joint isolant interne 12 est à l’aplomb de l’interface entre deux joints isolants externes 11 de sorte qu’en cas de formation d’un canal entre les bords 13 adjacents des deux joints isolants externes 11, ledit canal ne peut se développer selon la direction d’épaisseur de la barrière thermiquement isolante que sur la portion externe de l’espace inter-panneaux 10 dans laquelle sont logés les joints isolants externes 11 .
[0097] De même, un joint isolant externe 11 est recouvert deux joints isolants internes 12 de sorte que l’interface entre deux joints isolants internes 12 adjacents est située à l’aplomb d’un joint isolant externe 11. Ainsi, ne peut engendrer de canal selon la direction d’épaisseur de la barrière thermiquement isolante secondaire 1 que sur la portion interne de l’espace inter-panneaux 10.
[0098] Les dimensions de longueur des joints isolants externes 11 et des joints isolants interne 12 sont choisies de sorte que les interfaces entre deux joints isolants externes 11 d’une série de joints isolants externes 11 alignés soient toujours recouvertes par un joint isolant interne 12 respectif. Par exemple, les joints isolants externes 11 et les joints isolants internes 12 présentent la même longueur et sont agencés en quinconce.
FEUILLE RECTIFIÉE (RÈGLE 91) ISA/EP [0099] Cependant, comme illustré sur la figure 2, les joints isolants externes 11 et les joints isolants internes 12 peuvent présenter des dimensions de hauteur, prise selon la direction d’épaisseur de la barrière thermiquement isolante secondaire 1 , distinctes. Ainsi, il est possible d’adapter la taille, selon la direction d’épaisseur de la barrière thermiquement isolante secondaire 1 , des canaux pouvant potentiellement se former aux niveaux des interfaces entre les joints isolants externes 11 ou des joints isolants internes 12. Dans l’exemple illustré sur la figure 2, les joints isolants internes 12 présentent une hauteur inférieure à la hauteur des joints isolants externes 11 de sorte que les canaux pouvant potentiellement apparaître dans la portion interne de l’espace inter-panneaux 10, qui sont donc au plus proche de l’intérieur de la cuve et du GNL et donc le plus sujets aux variations de température, soient de hauteur réduite par rapport aux canaux pouvant apparaître dans la portion externe de l’espace inter-panneaux.
[0100] La figure 3 illustre une vue de dessus d’une portion de cuve étanche et thermiquement isolante dans laquelle seuls les blocs préfabriqués 6 sont illustrés. Comme illustré sur cette figure 3, les blocs préfabriqués 6 juxtaposés selon un motif régulier délimitent des premières séries 14 d’espaces inter-panneaux 10 alignés parallèlement à une première direction d’alignement 15 et des deuxièmes séries d’espaces inter-panneaux 16 alignés parallèlement à une deuxième direction d’alignement 17. La première direction d'alignement 15 et la deuxième direction d’alignement 17 sont perpendiculaires, de sorte que les premières séries 14 sont sécantes des deuxièmes séries 16 au niveau d’intersections 18.
[0101] Selon le premier mode de réalisation illustré sur la figure 3, pour chaque paroi de la cuve, on choisit une direction privilégiée selon laquelle les joints isolants sont disposés de manière continue selon l’agencement expliqué en regard de la figure 2, typiquement en quinconce. De manière préférée, la direction privilégiée est choisie avec une composante perpendiculaire à la gravité terrestre afin de limiter encore davantage les phénomènes de convention naturelle. Pour les parois de fond et de plafond de la cuve, on favorisera la dimension qui simplifie l’installation des joints isolants dans les deuxièmes séries 16.
[0102] Dans l’exemple illustré sur la figure 3, la première direction d’alignement 15 est choisie comme direction privilégiée. Ainsi, des séries de joints isolants externes 11 sont juxtaposés successivement bords à bords sur toute la longueur des premières séries 14. En conséquence, un ou une pluralité de joints isolants externes 11 sont logés conjointement dans deux espaces inter-panneaux 10 successifs desdites premières séries 14 et traversent les intersection 18 correspondantes. De même, un ou une pluralité de joints isolants internes 12 sont logés conjointement dans deux espaces inter-panneaux 10
FEUILLE RECTIFIÉE (RÈGLE 91) ISA/EP successifs desdites premières séries 14 et traversent les intersection 18 correspondantes. Comme expliqué ci-dessus en regard de la figure 2, chacun desdits joints isolants internes 12 est superposé aux bords 13 adjacents de deux joints isolants externes 11 .
[0103] Cependant, du fait que des joints isolants 11 , 12 des premières séries 14 traversent les intersections 18, il n’est pas possible d’agencer de façon identique des joints isolants 11 , 12 de façon continue dans les deuxièmes séries 16, au moins certaines intersections 18 étant déjà occupées par des joints isolants externes 11 et/ou internes 12 traversant lesdites intersections 18.
[0104] Selon un premier mode de réalisation illustré sur la figure 4, des joints isolants externes 11 et des joints isolants internes 12 sont logés dans les espaces inter-panneaux 10 des deuxièmes séries 16 mais de façon non décalée, typiquement ces joints isolants 11 , 12 ne sont pas nécessairement installés en quinconce. Autrement dit, les joints isolants internes 12 logés dans les espaces inter-panneaux 10 des deuxièmes séries 16 ne sont pas nécessairement à l’aplomb de l’interfaces entre deux joints isolants externes 11 juxtaposés.
[0105] Un joint isolant interne 19 illustré sur la figure 4 est logé dans la portion interne d’un espace inter-panneaux 10 d’une deuxième série 16 de façon intercalée entre un joint isolant interne 20 logé dans une des premières séries 14 et traversant une première intersection 21 et un joint isolant interne 22 logé dans une des premières séries 14 et traversant une deuxième intersection 23, la première intersection 21 et la deuxième intersection 23 étant adjacentes. Autrement dit, les joints isolants internes 20 et 22 sont dans deux premières séries 14 adjacentes.
[0106] Les joints isolants 11 , 12 des deuxièmes séries 16 sont agencés dans les espaces inter-panneaux 10 dans un état compressé selon leur direction longitudinale, c’est-à-dire selon la deuxième direction d’alignement 17. Cette compression est supérieure ou égale à la compression desdits joints isolants 11 , 12 du fait de la contraction thermique en service.
[0107] Afin d’avoir une jonction avec les joints isolants 11 , 12 des premières séries 14, c’est- à-dire une jonction au niveau des intersections 18 limitant la formation potentielle de canaux selon la direction d’épaisseur de la barrière thermiquement isolante secondaire 1 , les joints isolants 11 , 12 logés dans les espaces inter-panneaux 10 des deuxièmes séries 16 sont réalisés dans un matériau présentant un plus faible module de compression selon leur direction longitudinale, c’est-à-dire selon la deuxième direction d’alignement 17, que le module de compression des joints isolants 11 , 12 logés dans les espaces interpanneaux 10 des premières séries 14 selon leur direction transversale, c’est-à-dire selon
FEUILLE RECTIFIÉE (RÈGLE 91) ISA/EP la deuxième direction d’alignement 17. Ainsi, ces joints isolants 11 , 12 des deuxièmes séries n’exercent pas un appui trop important sur les joints isolants 11 , 12 des premières séries et ne dégradent donc pas lesdits joints isolants 11 , 12 des premières séries tout en conservant un contact évitant la génération de canaux selon la direction d’épaisseur En prenant l’exemple du joints isolant interne 19, ce joint isolant interne 19 est compressé et en appui contre les joints isolants internes 20 et 22, cet appui empêchant la formation de canaux sans toutefois dégrader les joints isolants internes 20 et 22.
[0108] Un joint isolant externe 24 est logé de façon analogue au joint isolant interne 19 dans la portion externe d’un espace inter-panneaux 10 d’une deuxième série 16 de façon intercalée entre un joint isolant externe 25 logé dans une des premières séries 14 et traversant la première intersection 21 et un joint isolant externe 26 logé dans une des premières séries 14 et traversant la deuxième intersection 23.
[0109] Dans une alternative non illustrée, les joints isolants interne 19 et externe 24 peuvent être réalisés monobloc. Autrement dit, un unique joint isolant peut être logé dans l’espace inter-panneaux 10 de la deuxième série 16 en se développant sur tout l’épaisseur de la barrière thermiquement isolante secondaire 1.
[0110] Selon un deuxième mode de réalisation illustré sur la figure 5, une direction d’alignement est privilégiée pour la portion interne des espaces inter-panneaux 10 et l’autre direction d’alignement est privilégiée pour la portion externe des espaces interpanneaux 10. Ainsi, dans l’exemple illustré sur la figure 5, des joints isolants internes 12 sont agencés de façon continue, et donc traversant des intersections 18, dans les premières séries 14 et des joints isolants internes 19 tels que décrits ci-dessus en regard de la figure 4 sont agencés dans les portions internes des deuxièmes séries 16 intercalés et en appui contre les joints isolants internes 12 traversant les intersection 18. Par ailleurs, des joints isolants externes 11 sont agencés de façon continue, et donc traversant des intersections 18, dans les deuxièmes séries 16 et des joints isolants internes 24 tels que décrits ci-dessus en regard de la figure 4 sont agencés dans les portions externes des premières séries 14 intercalés et en appui contre les joints isolants externes 11 traversant les intersection 18.
[0111] Dans un exemple non illustré, cet agencement pourrait être inversé de sorte que les joints isolants internes 12 sont agencés de façon continue dans les deuxièmes séries 16 et les joints isolants externes 11 sont agencés de façon continue dans les premières séries 14.
[0112] La technique décrite ci-dessus pour réaliser une cuve étanche et thermiquement isolante peut être utilisée dans différents types de réservoirs, par
FEUILLE RECTIFIÉE (RÈGLE 91) ISA/EP exemple pour constituer un réservoir de GNL dans une installation terrestre ou dans un ouvrage flottant comme un navire méthanier ou autre.
[0113] La figure 7 illustre une vue en perspective schématique d’une portion de barrière thermiquement isolante secondaire selon une variante de réalisation. Sur cette figure, les éléments identiques ou remplissant la même fonction que des éléments décrits ci-dessus portent la même référence augmentée de 100.
[0114] Dans cette variante de réalisation, la membrane étanche secondaire est formée de plaques métalliques ondulées (non illustrées). Ces plaques métalliques sont soudées bords à bords et sont ancrées sur des bandes d’ancrage 127 formées sur les surfaces internes des panneaux isolants secondaires 107. Ces plaques métalliques comportent des ondulations faisant saillie vers l’extérieur de la cuve.
[0115] Afin de loger ces ondulations, les panneaux isolants secondaires 107 présentent des rainures 128. Cependant, de telles rainures 128 forment des réseaux de canaux dans la barrière thermiquement isolante secondaire 102. Ces réseaux de canaux favorisent la convection, en particulier lorsqu’ils présentent une composante verticale, et dégradent les propriétés isolantes de la barrière thermiquement isolante secondaire 102.
[0116] A titre d’exemple, une telle cuve étanche et thermiquement isolante présentant une membrane étanche formée de plaques métalliques ondulées dont les ondulations sont logées dans des rainures de la barrière thermiquement isolante est décrite dans la demande de brevet W02019102163.
[0117] Dans la variante illustrée sur la figure 7, les joints isolants internes 12 sont agencés pour remplir une fonction d’obturateur des canaux formés par les rainures 128 successives. Autrement dit, deux rainures 128 successives alignées pour loger une ondulation de la membrane étanche secondaire sont séparées par le joint isolant interne 112.
[0118] Afin de ne pas gêner l’installation de l’ondulation dans les rainures 128, le joint isolant interne 112 peut être réalisé en un matériau compressible. Ainsi, lorsque les plaques métalliques sont ancrées sur la barrière thermiquement isolante secondaire 102, l’ondulation logée dans les rainures 128 comprime le joint isolant interne 112, le joint isolant interne 112 obstruant ainsi toute une section du canal formée par les rainures 128 successives entre l’ondulation et un fond desdites rainures 128. De préférence, un tel joint isolant interne formé en matériau compressible est perméable
FEUILLE RECTIFIÉE (RÈGLE 91) ISA/EP au gaz pour générer une perte de charge dans le canal formé par les rainures 128 tout en autorisant la circulation de gaz tel qu’un gaz inerte, comme expliqué ci-dessus.
[0119] Dans une variante de réalisation non illustrée, une face interne du joint isolant 112 peut également comporter un évidement correspondant à la forme de l’ondulation de manière à limiter, voir supprimer, la compression dudit joint isolant interne 112 par l’ondulation.
[0120] En référence à la figure 6, une vue écorchée d’un navire méthanier 70 montre une cuve étanche et isolée 71 de forme générale prismatique montée dans la double coque 72 du navire. La paroi de la cuve 71 comporte une barrière étanche primaire destinée à être en contact avec le GNL contenu dans la cuve, une barrière étanche secondaire agencée entre la barrière étanche primaire et la double coque 72 du navire, et deux barrières isolante agencées respectivement entre la barrière étanche primaire et la barrière étanche secondaire et entre la barrière étanche secondaire et la double coque 72.
[0121] 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.
[0122] La figure 6 représente un exemple de terminal maritime comportant un poste de chargement et de déchargement 75, une conduite sous-marine 76 et une installation à terre 77. Le poste de chargement et de déchargement 75 est une installation fixe off shore comportant un bras mobile 74 et une tour 78 qui supporte le bras mobile 74. Le bras mobile 74 porte un faisceau de tuyaux flexibles isolés 79 pouvant se connecter aux canalisations de chargement/déchargement 73. Le bras mobile 74 orientable s'adapte à tous les gabarits de méthaniers. Une conduite de liaison non représentée s'étend à l'intérieur de la tour 78. Le poste de chargement et de déchargement 75 permet le chargement et le déchargement du méthanier 70 depuis ou vers l'installation à terre 77. Celle-ci comporte des cuves de stockage de gaz liquéfié 80 et des conduites de liaison 81 reliées par la conduite sous-marine 76 au poste de chargement ou de déchargement 75. La conduite sous-marine 76 permet le transfert du gaz liquéfié entre le poste de chargement ou de déchargement 75 et l'installation à terre 77 sur une grande distance, par exemple 5 km, ce qui permet de garder le navire méthanier 70 à grande distance de la côte pendant les opérations de chargement et de déchargement.
[0123] 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.
[0124] 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 telle que définie par les revendications.
[0125] Ainsi, les figures 1 à 5 et 7 illustrent le cas de joints isolants logés dans les espaces inter-panneaux 10 de la barrière thermiquement isolante secondaire 1 mais de tels joints isolants pourraient être agencés de façon analogue dans la barrière thermiquement isolante primaire 4.
[0126] De même, la description ci-dessus est réalisée dans le cadre de blocs préfabriqués 6 délimitant des espaces inter-panneaux 10, mais cette description pourrait s’appliquer de façon analogue à tout type de barrière thermiquement isolante comportant des panneaux isolants définissant des espaces inter-panneaux tels que des caissons en bois contreplaqué remplis de matière isolante ou autre.
[0127] 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.
[0128] Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Cuve étanche et thermiquement isolante comportant une barrière thermiquement isolante (1, 4) destinée à être ancrée à une structure porteuse (2), la barrière thermiquement isolante (1, 4) comportant deux panneaux isolants (7, 8) adjacents, un espace inter-panneaux (10) étant délimité entre les deux panneaux isolants adjacents, ledit espace inter panneaux (10) comportant une portion externe et une portion interne superposées selon une direction d’épaisseur de la barrière thermiquement isolante (1, 4), la portion externe et la portion interne étant respectivement plus éloignée et plus proche de l’intérieur de la cuve, la cuve comportant en outre :
- deux joints isolants externes (11 , 25, 26) juxtaposés dans la portion externe de l’espace inter-panneaux (10) de manière à présenter deux bords (13) adjacents, et
- un joint isolant interne (12, 20, 22) disposé dans la portion interne de l'espace inter-panneau (10), le joint isolant interne (12, 20, 22) étant superposé selon une direction d’épaisseur de la barrière thermiquement isolante (1 , 4) aux deux joints isolants externes (11 , 25, 26) de manière à recouvrir les deux bords (13) adjacents desdits joints isolants externes (11 ,
25, 26).
[Revendication 2] Cuve étanche et thermiquement isolante selon la revendication 1, dans laquelle le joint isolant interne (12, 20, 22) et/ou les deux joints isolants externes (11, 25, 26) sont perméables au gaz.
[Revendication 3] Cuve étanche et thermiquement isolante selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle le joint isolant interne (12, 20, 22) présente à l’état libre une largeur supérieure à une largeur d’un dit joint isolant externe (11 , 25, 26) à l’état libre.
[Revendication 4] Cuve étanche et thermiquement isolante selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel un dit joint isolant externe (11 , 25, 26) présente à l’état libre une largeur supérieure ou égale à une largeur de l’espace inter-panneaux.
[Revendication 5] Cuve étanche et thermiquement isolante selon l’une des revendications 1 à 4, dans laquelle les joints isolants externes et interne (11 , 12, 20, 22, 25, 26) sont en matériaux solides et présentent des propriétés élastiques de manière à pouvoir prendre, sous l’action d’une contrainte de compression, un état compressé dans lequel lesdits joints isolants (11, 12, 20, 22, 25, 26) présentent une largeur inférieure à une largeur de l’espace inter panneaux (10) de sorte à pouvoir être inséré dans ledit espace inter panneaux (10) et, lorsque lesdits joints isolants (11, 12, 20, 22, 25, 26) sont insérés dans ledit espace inter-panneaux et (10) en l’absence de ladite contrainte de compression, pouvoir prendre un état semi-expansé dans lequel lesdits joints isolants (11, 12, 20, 22, 25, 26) sont contraints par les panneaux isolants (7, 8) formant l’espace inter-panneaux (10) et comblent la largeur dudit espace inter-panneaux (10).
[Revendication 6] Cuve étanche et thermiquement isolante selon l’une des revendications 1 à 5, dans laquelle les joints isolants externes (11 , 25, 26) et le joint isolant interne (12, 20, 22) présentent une hauteur distincte selon la direction d’épaisseur de la barrière thermiquement isolante (1, 4).
[Revendication 7] Cuve étanche et thermiquement isolante selon l’une des revendications 1 à 6, dans laquelle les joints isolants externes et interne (11 , 12, 20, 22, 25, 26) sont de forme parallélépipédique.
[Revendication 8] Cuve étanche et thermiquement isolante selon l’une des revendications 1 à 7, dans laquelle les joints isolants externes (11 , 25, 26) et le joint isolant interne (12, 20, 22) présentent une forme parallélépipédique rectangle définie par une première et une deuxième faces opposées l’une à l’autre selon la direction d’épaisseur (Y) de la barrière thermiquement isolante, une troisième et une quatrième face opposées l’une à l’autre selon une direction longitudinale (X) de l’espace inter-panneaux et une cinquième et une sixième face opposées l’une à l’autre selon une direction transversale (Z) de l’espace inter-panneaux, les joints isolants externes (11 , 25, 26) et le joint isolant interne (12, 20, 22) comprennent chacun un noyau en matériau compressible et au moins une bande isolante compressible (62, 63, 64, 65) solidaire du noyau en matériau compressible et formant au moins une des première face, deuxième face, troisième face et quatrième face dudit joint isolant externe ou interne.
[Revendication 9] Cuve étanche et thermiquement isolante selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, comportant une pluralité de panneaux isolants (7, 8) juxtaposés selon un motif régulier et une pluralité d’espaces inter-panneaux (10), lesdits espaces inter-panneaux étant chacun délimités par deux panneaux isolants (7, 8) adjacents de la pluralité de panneaux isolants (7, 8), lesdits espaces inter-panneaux (10) comportant chacun une portion externe et une portion interne superposées selon la direction d’épaisseur de la barrière thermiquement isolante (1, 4), la portion externe et la portion interne étant respectivement plus éloigné et plus proche de l’intérieur de la cuve, la cuve comportant en outre :
- une pluralité de joints isolants externes (11 , 25, 26) agencés dans les portions externes des espaces inter-panneaux (10), lesdits joints isolants externes (11 , 25, 26) étant juxtaposés deux à deux de manière à présenter deux bords (13) adjacents,
- une pluralité de joints isolants internes (12, 20, 22) agencés dans les portions internes des espaces inter-panneaux (10), lesdits joints isolants internes (12, 20, 22) étant agencés superposés selon la direction d’épaisseur de la barrière thermiquement isolante (1, 4) à deux joints isolants externes
(11 , 25, 26) juxtaposés respectifs de manière à recouvrir les bords (13) adjacents desdits deux joints isolants externes (11, 25, 26).
[Revendication 10] Cuve étanche et thermiquement isolante selon la revendication 9, dans laquelle la pluralité d’espace inter-panneaux comporte une première série (14, 16) d’espaces inter-panneaux (10) adjacents deux à deux et alignés selon une première direction d’alignement (15, 17), et dans laquelle une première série de joints isolants externes (11 , 25, 26) de la pluralité de joints isolants externes (11 , 25, 26) et une première série de joints isolants internes (12, 20, 22) de la pluralité de joints isolants internes (12, 20, 22) sont agencés de façon continue dans les espaces inter-panneaux (10) de ladite première série (14, 16) d’espaces inter-panneaux (10) de sorte qu’au moins un parmi les joints isolants externes (11 , 25, 26) de ladite première série de joints isolants externes (11, 25, 26) et les joints isolants internes (12, 20, 22) de ladite première série de joints isolants internes (12, 20, 22) constitue un joint de jonction qui est agencé à cheval dans deux espaces inter-panneaux (10) successifs de la première série (14, 16) d’espaces inter panneaux (10).
[Revendication 11] Cuve étanche et thermiquement isolante selon la revendication 10, dans laquelle la première direction d’alignement (14, 16) présente une composante verticale.
[Revendication 12] Cuve étanche et thermiquement isolante selon la revendication 10 ou 11, comportant en outre une deuxième série (16) d’espaces inter-panneaux (10) adjacents deux à deux et alignés selon une deuxième direction d’alignement (17), la première direction d’alignement (15) et la deuxième direction d’alignement (17) étant sécantes de sorte que ledit joint de jonction soit traversant d’une intersection (18) entre la première série (14) d’espaces inter-panneaux (10) et la deuxième série (16) d’espaces inter panneaux (10), la cuve comportant en outre un joint isolant (19, 24) logé dans la deuxième série (16) d’espaces inter-panneaux (10) de manière à être juxtaposée audit joint de jonction.
[Revendication 13] Cuve étanche et thermiquement isolante selon la revendication 12, dans laquelle ledit joint isolant (19, 24) logé dans la deuxième série d’espaces inter-panneaux comporte une mousse isolante présentant un module de compression selon la deuxième direction d’alignement (17) inférieur au module de compression du joint de jonction selon ladite deuxième direction d’alignement (17).
[Revendication 14] Cuve étanche et thermiquement isolante selon la revendication 13, dans laquelle l’intersection entre la première série (14) d’espaces inter-panneaux (10) et la deuxième série (16) d’espaces inter panneaux (10) est une première intersection (21), la cuve comportant en outre une troisième série d’espaces inter-panneaux (10) adjacents deux à deux et alignés selon une troisième direction d’alignement, ladite troisième direction d’alignement étant parallèle à la première direction d’alignement (15) de sorte que la deuxième série (16) d’espaces inter-panneaux (10) et la troisième série d’espaces inter-panneaux forment conjointement une deuxième intersection (23), une deuxième série de joints isolants externes de la pluralité de joints isolants externes et une deuxième série de joints isolants internes de la pluralité de joints isolants internes étant agencés de façon continue dans les espaces inter-panneaux (10) de ladite troisième série d’espaces inter-panneaux (10) de sorte qu’au moins un parmi les joints isolants externes (26, 25) de ladite deuxième série de joints isolants externes et les joints isolants internes (22, 20) de ladite deuxième série de joints isolants internes constitue un deuxième joint de jonction traversant de la deuxième intersection (23), et dans laquelle ledit joint isolant (19, 24) logé dans la deuxième série d’espaces inter-panneaux est agencé de manière à être juxtaposée audit deuxième joint de jonction.
[Revendication 15] Cuve étanche et thermiquement isolante selon l’une des revendications 13 à 14, dans laquelle ledit joint isolant (19, 24) logé dans la deuxième série d’espaces inter-panneaux (10) est logé dans la portion interne de l’espace inter-panneaux (10) correspondant de la deuxième série d’espaces inter-panneaux, la cuve comportant en outre un deuxième joint isolant (12, 11) logé dans la portion externe dudit espace inter-panneaux (10) de la deuxième série d’espaces inter-panneaux et traversant l’intersection (18) de sorte qu’un joint isolant externe de la première série de joints isolants externes soit juxtaposé audit deuxième joint isolant logé dans la portion externe dudit espace inter-panneaux de la deuxième série d’espaces inter panneaux et traversant l’intersection (18).
[Revendication 16] Cuve étanche et thermiquement isolante selon l’une des revendications 12 à 15, dans laquelle ledit joint isolant (19, 24) logé dans la deuxième série d’espaces inter-panneaux (10) est logé dans la portion externe de l’espace inter-panneaux (10) correspondant de la deuxième série d’espaces inter-panneaux, la cuve comportant en outre un deuxième joint isolant (12, 11) logé dans la portion interne dudit espace inter-panneaux (10) de la deuxième série d’espaces inter-panneaux et traversant l’intersection (18) de sorte qu’un joint isolant interne de la première série de joints isolants internes soit juxtaposé audit deuxième joint isolant logé dans la portion interne dudit espace inter-panneaux de la deuxième série d’espaces inter panneaux et traversant l’intersection (18).
[Revendication 17] Navire (70) pour le transport d’un produit liquide froid, le navire comportant une double coque (72) et une cuve (71) selon l’une des revendications 1 à 16 disposée dans la double coque.
[Revendication 18] Système de transfert pour un produit liquide froid, le système comportant un navire (70) selon la revendication 17, 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 flux de produit liquide froid à travers les canalisations isolées depuis ou vers l’installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.
[Revendication 19] Procédé de chargement ou déchargement d’un navire (70) selon la revendication 17, dans lequel on achemine un produit liquide froid 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).
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