WO2022189752A1 - Outil de construction d'une paroi d'une cuve étanche et thermiquement isolante - Google Patents

Outil de construction d'une paroi d'une cuve étanche et thermiquement isolante Download PDF

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welding
welding device
metal plate
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Michaël BIDENBACH
Nicolas LAURAIN
Jean-Baptiste Hubert
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Gaztransport et Technigaz SA
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Definitions

  • the invention falls within the field relating to the assembly and fixing of sealed metal membranes against a wall of a sealed and thermally insulating tank, and relates more particularly to a tool for constructing such membranes.
  • Liquid natural gas is generally transported by sea in storage tanks on transport ships. Natural gas is kept in liquid form to increase the amount of natural gas transported, the volume of one liter of natural gas in liquid form being much less than the volume of one liter of natural gas in gaseous form. These tanks maintain the liquid natural gas at a very low temperature, and more precisely at a temperature below -163°C, the temperature at which the natural gas is in liquid form at atmospheric pressure.
  • This type of tank is generally composed in its thickness of two layers superimposed on each other so that one of the two layers is in contact with the liquid natural gas stored in the tank, while the other layer is in contact with a supporting structure of the tank.
  • each of the layers comprises a thermally insulating barrier carrying a waterproof membrane.
  • the tight membrane of the layer in contact with the liquid natural gas is composed of a plurality of metal plates welded to each other. The metal plates present waves, these waves notably making it possible to absorb the mechanical stretching or contraction stresses that appear when the ship is sailing at sea.
  • a first metal plate is positioned and fixed on the thermally insulating barrier of the layer.
  • a first tool is then used to correctly position a second metal plate with respect to the first metal plate.
  • a pointing is carried out allowing the second metal plate to be held in position against the thermally insulating barrier of the layer, then the first tool is detached from the second metal plate.
  • a second tool is then used to weld the second plate to the first plate.
  • a first drawback of this method lies in the fact that it is impossible to exert a force on the metal plate to guarantee contact between the anchor points located on the thermal insulation barrier during the welding of the metal plate.
  • a second disadvantage of this assembly method is that the use of a second tool requires several positions on the metal plate. This adds additional steps which lengthens the manufacturing process.
  • the invention proposes a solution responding to the various drawbacks mentioned above.
  • the invention relates more particularly to a fixing system making it possible, on the one hand, to position the metal plate against the wall of the tank and, on the other hand, to fix the metal plate by welding to at least one anchor point of the barrier. thermal insulation located below.
  • the main subject of the present invention is a tool for constructing a wall of a leaktight and thermally insulating storage tank intended to contain a cryogenic fluid
  • the construction tool comprising a frame, a welding device, a gripping device configured to take at least one metal plate constituting the wall of the tank and a pushing device configured to exert pressure against the metal plate, the frame carrying the gripping device, the welding device being connected to the frame by an authorizing means a movement of said welding device relative to the frame in at least one direction.
  • the construction tool is capable on the one hand of taking a metal plate, that is to say of making the metal plate of the construction tool integral, and on the other hand of positioning and fixing the metal plate against the wall of the tank.
  • the gripping device is configured to make the metal plate of the construction tool integral by means of mechanical gripping, by magnetization, by suction cup effect or by ephemeral welding, for example, the pushing device being configured for refining a force exerted against the metal plate, the welding device being finally configured to fix the metal plate by welding to at least one anchor point of the thermal insulation barrier located below.
  • the frame carries both the gripping device, the welding device, the pushing device and the means allowing movement relative to the frame of the welding device along at least one direction.
  • the pushing device is connected to the frame by the means allowing movement of the welding device relative to the frame. It is understood that the pushing device and the welding device are made movable along at least one direction relative to the frame by the same means allowing movement.
  • the frame comprises a frame and at least one arm extending along a direction transverse to a plane in which the frame mainly extends, the arm carrying at one free end the gripping device.
  • the frame comprises a plurality of arms each carrying at their free end a gripping device.
  • At least one arm of the frame extends along a direction perpendicular to the plane in which the frame mainly extends.
  • the frame comprises at least one joint arranged between the arm and the frame or arranged between the arm and the gripping device.
  • the joint takes the form of a ball joint received in a housing.
  • the arm may comprise a first ball joint and a second ball joint formed at each end of the arm, the frame comprising a first housing while a second housing is formed in the gripping device.
  • the ball joint can be formed on the frame and/or on the gripping device, while the respective housings are made at the ends of the arm.
  • the gripping device is configured to be in contact with one and only one face of the metal plate.
  • the gripping device when it catches the metal plate, is in contact with a single face of the metal plate, said face corresponding in particular to one of the main extension faces of the metal plate.
  • the gripping device comprises at least one jaw intended to cooperate with at least one corrugation of the metal plate.
  • the jaw of the gripping device comprises a first groove and a second groove, each groove extending along a direction perpendicular to the direction along which the other extends groove.
  • the jaw of the gripping device comprises two blocks movable between a first position and a second position along a direction perpendicular to a main direction of extension of the arm, the two blocks participating in define at least one gripper groove when in one of the two positions.
  • the gripping device comprises at least one suction cup intended to cooperate with at least one flat portion of the metal plate.
  • the means allowing movement of the welding device and/or of the pushing device relative to the frame comprises at least one rail integral with at least one arm of the frame, the means being configured to allow movement of the welding device and / or the pushing device along a main direction of extension of the rail.
  • the means allowing movement of the welding device and/or of the pushing device relative to the frame comprises at least one platform which extends between the frame and the gripping device, the means being configured to allow movement of the platform in at least two intersecting directions contained in the same plane.
  • the frame comprises at least two arms each comprising a gripping device arranged at a free end of the arm, at least one of the two arms comprises a translation member configured to bring the gripping device closer to or further away from the frame.
  • the platform is movable relative to a pair of rails extending along a first direction, the pair of rails being movable relative to a pair of beams of the frame along a second direction substantially perpendicular to the first direction.
  • the frame comprises at least one member generating a displacement of the welding device and/or of the pushing device around and/or along a direction perpendicular to a general extension plane of the built.
  • the member generating a displacement of the welding device and/or of the pushing device with respect to the frame fear wanders connected to the rail of the frame or to the platform of the frame according to the embodiment of the invention.
  • the pushing device comprises a base and at least one branch, at least one end of the branch being integral with the base, the branch extending from the base along a direction transverse to the plane in which the base is inscribed, a free end of the branch being intended to bear against the metal plate.
  • the pushing device has a “U” shaped section, each free edge being able to exert a force around a weld zone of the metal plate along the pushing direction. It is understood that the thrust device allows static or dynamic pressing of the metal plate when the welding device fixes the metal plate to the thermally insulating barrier.
  • the pushing device may comprise several branches distinct from each other and integral with the base.
  • the branch comprises a flat extension extending from the free end of the branch in a plane substantially parallel to the plane in which the base extends, the extension comprising an orifice taking example the shape of the area to be welded and through which the welding device can weld the metal plate.
  • the pushing device comprises at least one wheel intended to come into abutment and to exert a force in a direction of pushing against the metal plate. It is understood that the wheel is configured to come exerted a pressing force around a zone to be welded of the metal plate.
  • the wheel may include a groove on its periphery.
  • the wheel is located upstream of the welding device according to a welding direction produced by the welding device. It is understood from this that the wheel bears on an area to be welded in front of the welding device.
  • the branches of the pushing device are arranged on either side of the welding device.
  • the legs and the base surround the welding device, in particular a welding torch of the welding device.
  • the welding device comprises at least one torch intended to be connected to a welding station located at a distance from the construction tool.
  • Remote means that the welding device placed on the construction tool is connected to a welding station, for example by means of a power cable, the welding station being installed outside the construction tool. construction. In other words, the welding machine is not installed on the construction tool, but is connected to the welding device by the power cable.
  • the welding can be, for example, plasma welding.
  • the welding device comprises a base carrying the torch of the welding device and a sliding rail, the torch being movable at least along the sliding rail.
  • the welding device comprises at least one device for translating the torch relative to the thrust device, the translation device being configured to make the torch movable along a thrust direction substantially perpendicular to a main frame extension plane.
  • the invention also relates to a construction device comprising a construction tool according to any one of the preceding characteristics, the construction device construction comprising a supporting frame of a mast at the end of which is fixed the construction tool, the welding device being connected to a welding station carried by the frame.
  • the mast comprises at least one first jack for pressing the metal plate against the wall, the frame comprising at least one second jack configured to refine the pressing force exerted by the first jack.
  • FIG. 1 is a representation in perspective of a construction tool according to the invention and of a metal plate
  • FIG. 2 is a diagram of the construction tool represented in FIG. 1, according to a first embodiment
  • FIG. 3 is a perspective view of a device for gripping the construction tool according to FIG. 1;
  • FIG. 4 is a perspective view of the construction tool according to a second embodiment
  • FIG. 5 is another perspective view of the construction tool according to a second embodiment
  • FIG. 6 is a schematic representation seen from below of the construction tool according to FIG. 4;
  • FIG. 7 is a perspective view of a welding device and a first embodiment of a pushing device of the construction tool according to Figure 1 or 4;
  • FIG. 8 is a perspective view of a welding device and a second embodiment of a construction tool pushing device according to Figure 1 or 4;
  • FIG. 9 is a perspective view of a welding device and of a third embodiment of a pushing device of the construction tool according to FIG. 1 or 4;
  • FIG. 10 is a diagram of a construction apparatus comprising a construction tool according to Figure 1 or 4;
  • FIG. 11 is a perspective view of the building apparatus shown in Figure 10.
  • variants of the invention may be associated with each other, in various combinations, insofar as they are not incompatible or exclusive with respect to each other.
  • variants of the invention may be imagined comprising only a selection of characteristics described below in isolation from the other characteristics described, if this selection of characteristics is sufficient to confer a technical advantage and/or to differentiate the invention. compared to the prior art.
  • a longitudinal direction corresponds to a main direction of extension of a longitudinal beam of a frame of the construction tool, this longitudinal direction being parallel to a longitudinal axis L of a reference L, V, T illustrated in the figures .
  • a transverse direction corresponds to a direction along which the wall of the frame extends, this transverse direction being parallel to a transverse axis T of the reference L, V, T and this transverse axis T being perpendicular to the longitudinal axis L.
  • a vertical direction corresponds to a direction parallel to a vertical axis V of the reference L, V, T, this vertical axis V being perpendicular to the longitudinal axis L and the transverse axis T.
  • FIG. 1 a construction tool 1 according to the invention which intervenes in the construction of a wall of a sealed and thermally insulating storage tank intended to contain a cryogenic fluid. More particularly, such a storage tank is intended to be installed, for example, on a ship transporting cryogenic fluid or on a dock in a port.
  • the storage tank is designed to store cryogenic fluid in liquid form, i.e. at a temperature equal to or lower than -163°C for example.
  • a fluid is for example liquefied natural gas (LNG).
  • At least one wall of the vessel is composed of a primary layer in contact with the cryogenic fluid and, for example, of a secondary layer surrounding the primary layer.
  • all of the walls of the vessel are composed of the primary layer and the secondary layer.
  • At least the first layer is composed of a thermally insulating barrier and a sealed membrane intended to be in contact with the cryogenic fluid, and resting against the thermally insulating barrier.
  • the second layer also comprises a thermally insulating barrier and a sealing membrane, the latter being placed between the thermally insulating barrier of the second layer and the thermally insulating barrier of the first layer.
  • the waterproof membrane of the first layer is composed of a plurality of metal plates 2 assembled to each other against the thermally insulating barrier.
  • the metal plates 2 have on their surface waves 4 intended to extend towards the inside of the storage tank. Waves 4 extend along two directions substantially perpendicular to each other, waves 4 intersect forming a node 6. In other words, waves 4 extend on the surface of the metal plates 2 in the form of a grid.
  • the construction tool 1 comprises a frame 8 and at least one gripping device 10 configured to take at least one metal plate 2 constituting the wall of the storage tank.
  • the frame 8 is an infrastructure of the construction tool 1 carrying the gripping device 10. It is understood from this that the gripping device 10 is secured to the frame 8 and that, for example when the gripping device 10 takes a metal plate 2, the movement of the frame 8 causes the movement of the gripping device 10 and of the metal plate 2.
  • the construction tool 1 also comprises a welding device 12 and a pushing device 14 configured to exert pressure against the metal plate 2.
  • Each metal plate 2 is made integral with the thermal insulation barrier by welding on an anchor plate, this welding being carried out by the welding device 12 of the construction tool 1.
  • the thrust device 14 of the construction tool 1 is capable of exerting pressure close to a weld zone 54.
  • the thrust device thrust 14 exerts pressure against the metal plate 2, in particular close to a weld 54. The thrust device 14 thus makes it possible to press the metal plate 2 against the insulating thermal barrier.
  • the welding device 12 is connected to the frame 8 by a means 16 allowing movement of the welding device 12 with respect to the frame 8, in at least one direction. It is understood that the means 16 makes it possible to guide the movement of the welding device 12 along at least one direction relative to the frame 8, that is to say that the movement of the welding device 12 relative to the frame 8 is independent of the displacement of the bâri 8.
  • the pushing device 14 is also connected to the frame 8 by the means 16 allowing movement of the welding device 12 relative to the frame 8. It is understood here that the welding device 12 and the pushing device 14 are both carried by the means 16 allowing the movement of the welding device 12 relative to the bâri 8.
  • the means 16 therefore guides the movement, on the one hand, of the movement of the welding device 12 relative to the bâri 8, but also the movement of the pushing device 14 with respect to frame 8, in a manner similar to what has been described for welding device 12.
  • means 16 guides the movement of welding device 12 and pushing device 14 simultaneously, c that is, when the means 16 guides the movement of the welding device 12 along at least one direction, the means 16 also guides the pushing device 14 along the same direction.
  • the frame 8 comprises a frame 18 and at least one arm 20 extending along a direction transverse to the plane in which the frame 18 extends. More specifically, the frame 18 comprises at least one beam longitudinal beam 22 extending mainly substantially along the longitudinal direction L and at least one transverse beam 24 extending for its part mainly along the transverse direction T.
  • the frame comprises two longitudinal beams 22 extending mainly substantially along the longitudinal direction L and two transverse beams 24 extending mainly for its part substantially along the transverse direction T, the two transverse beams 24 extending for example between the two beams longitudinal 22.
  • the frame 18 extends globally in a rectangular shape delimited by the longitudinal 22 and transverse 24 beams.
  • a frame 18 taking another form does not depart from the scope of the invention.
  • the frame 18 may comprise a single beam extending substantially along the longitudinal direction L, for example.
  • a width of this single beam is greater than a height of the single beam, the width being measured along the transverse direction T and the height being measured along the vertical direction V.
  • the single-beam has a flattened shape compared to the longitudinal beams 22 shown in Figure 1.
  • the single-beam comprises a recess reducing its weight and thus facilitating its movement by the construction tool 1.
  • the means 16 extends substantially at least along the main direction of extension of the single beam, namely substantially parallel to the longitudinal direction L.
  • the arm 20 extends along a direction transverse to the plane in which the frame 18 extends, that is to say it extends along a secant direction with respect to the main plane in which the frame 18 is inscribed.
  • the arm 20 extends perpendicularly with respect to the main plane in which the frame 18 is inscribed, that is to say say along the vertical direction V.
  • the frame 8 comprises a plurality of arms 20 extending more particularly from the longitudinal beams 22. Furthermore, the plurality of arms 20 is arranged regularly along the longitudinal beams 22, the arm 20 aligning two by two along a direction parallel to the transverse direction T. It is understood that the arms 20 of the plurality of arms 20 form pairs of arms 20 of which one of the two arms 20 extends from one of the two longitudinal beams 22, the other of the two arms 20 extending from the other of the two longitudinal beams 22. As more particularly visible in Figure 2, the frame 8 comprises at least one joint 26 disposed between the arm 20 and the frame 18. More specifically, the joint 26 is disposed between one end of the arm 20 and the frame 18.
  • the joint 26 is composed of a ball joint carried by the arm 20 and of a substantially spherical housing cooperating with the ball joint, the housing being carried by the frame 18, the ball joint of the arm 20 being received in the housing carried by the frame 18.
  • the frame 18 which carries the ball joint, the arm 20 carrying the housing.
  • the articulation 26 can comprise at least one pivot or a flexible element.
  • the frame 8 comprises a link 28 extending between one end of the arm 20 and the frame 18, the link 28 making the arm 20 integral with the frame 18.
  • the frame 18 and the arm 20 each comprise a ball joint 30, the link 28 comprising two housings 32 each disposed at one end of the link 28.
  • Each of the housings 32 of the link 28 cooperates with the ball joint 30 of the arm 20 or the ball joint 30 of the frame 18.
  • the link 28 offers a certain flexibility in the positioning of the gripping device 10 on the node of the metal plate.
  • the frame 18 and the arm 20 carry the housings and the link 28 comprises two ball joints, each ball joint cooperating with one of the housings.
  • the frame 8 comprises a link 28 between each arm 20 of the plurality of arms 20 and the frame 18, the link 28 being able to be made according to any one of the alternatives described above.
  • each arm 20 is movable independently of the other arms 20, which offers a certain play in the positioning of the gripping devices 10.
  • At least one arm 20 carries at a free end the gripping device 10. More particularly, the gripping device 10 is carried by the arm 20 so that the arm 20 extends between the gripping device 10 and the frame 18 or the connecting rod 28.
  • each arm 20 of the plurality of arms 20 of the frame 8 carries a gripping device 10 at their free ends.
  • the gripping device 10 is configured to be in contact with a single face of the metal plate 2. It is meant here that the gripping device 10, when it renders integral with the metal plate 2 of the construction tool 1, is in contact with a single face of the metal plate 2, said face corresponding in particular to one of the main extension faces of the metal plate 2.
  • the gripping device 10 comprises thus means which catch the metal plate and these means are all gathered on the same side of the frame 18.
  • the gripping device 10 comprises for example a jaw 34 intended to cooperate with at least one wave 4 or a node 6 of the metal plate 2.
  • the gripping device 10 is capable, by this cooperation with the wave 4 or the node 6 of the metal plate 2, to temporarily secure the metal plate 2 to the construction tool 1.
  • the jaw 34 is here composed of at least two blocks 36 of which at least one of the two blocks 36 is movable along a gripping direction A perpendicular to the direction of extension of the arm 20. It is understood that the blocks 36 can approach and move away from each other along the gripping direction A.
  • the two blocks 36 are thus movable between two positions: a first position, called the open position, in which the two blocks 36 are furthest from each other, and a second position, called the closed position, in which the two blocks 36 are closest to each other.
  • a first distance measured between the two blocks 36 when they are in the first position is greater than a second distance measured between the two blocks 36 when they are in a second position, each of these two distances being measured along grip direction A.
  • the two blocks 36 participate in defining a groove intended to cooperate with a wave 4 or a node 6 of the metal plate 2.
  • the two blocks 36 delimit the groove in particular when the two blocks 36 are in the second position.
  • the groove takes a generally complementary shape to the wave 4 or the node 6 of the metal plate 2 so that the gripping device 10 can exert pressure against the surfaces of the wave 4 or the node 6 of the metal plate 2 , making it possible to catch the metal plate 2.
  • the gripping device 10 comprises a first groove and a second groove extending perpendicularly to one another with respect to the aurre and intended to cooperate with a node 6 at the level of the intersection of two waves 4 of the metal plate 2.
  • the first groove takes a shape complementary to a first wave 4 of the metal plate 2
  • the second groove taking a shape complementary to a second wave 4 of the metal plate 2, the first wave 4 and the second wave 4 extending perpendicular to each other.
  • the blocks 36 of the jaw 34 are all in contact with a single face of the metal plate 2, so as to be able to pull it off by this face and then position it against an insulating mass of the tank plane on plane.
  • the gripping device 10 comprises a strong suction cup to secure the metal plate 2 to the construction tool 1. It is understood that the suction cup cooperates with a flat surface of the metal plate 2, this surface plane being for example delimited by at least two waves 4 of the metal plate 2. It is understood from the above that the gripping device 10 is hard to catch at least temporarily the metal plate 2 of the construction tool 1. In this way, the construction tool 1, by means of the gripping device 10 is hard to take the metal plate 2, to move it and to position it against the wall of the tank, at least until the moment when the metal plate 2 is secured to the wall of the tank.
  • the suction cup is in contact with only one side of the metal plate 2, so that it can be picked up by this side and then positioned against the insulating mass of the tank plane on plane .
  • the gripping device 10 can grasp the metal plate by magnetization, by suction or by ephemeral welding, for example.
  • the gripping device 10 is positioned for example at the level of a wave 4, of a node 6 or at the level of a flat surface of the metal plate 2 arranged between a plurality of waves 4, in particular for the case of the magnetization or aspiration or ephemeral welding. It is thus understood that the gripping device 10, regardless of the form it takes, is always in contact with only one of the two main faces of the metal plate 2.
  • the means 16 allowing movement of the welding device 12 and the pushing device 14 relative to the frame 8 comprises at least one rail 38 secured to at least one arm 20 of the frame 8 , the means 16 being configured to allow movement of the welding device 12 along a main extension direction B of the rail 38. It is understood that the welding device 12 and the pushing device 14 are movable along this main direction of extension B of rail 38.
  • rail 38 is integral with a plurality of arms 20 of frame 18.
  • the main direction of extension B is parallel to the main plane in which the frame 18 fits. Furthermore and as illustrated in Figures 2 and 6, the main direction of extension B is substantially parallel to the longitudinal direction L
  • the main direction of extension B can extend parallel to another direction, like the transverse direction T, as long as this direction is substantially parallel to the main plane in which the frame 18 is inscribed, and this without however departing from the framework of the invention.
  • the means 16 allowing movement of the welding device 12 relative to the frame 8 comprises at least one platform 40 which extends between the frame 18 and the gripping device 10, the means 16 being configured to allow movement of the platform 40 in at least two intersecting directions contained in the same plane.
  • the welding device 12 and the pushing device 14 are carried by the platform 40 and movable along these two intersecting directions contained in the same plane.
  • the frame 8 comprises at least one rail 42, and advantageously a pair of rails 42, extending along a direction of movement C, the platform 40 being movable along the rail 42, and/or the pair of rails 42, as well as along the direction of movement C.
  • the direction of movement C extends substantially parallel to the transverse direction T.
  • the rail 42, and/or the pair of rails 42, and at least one of the longitudinal beams 22 are connected by a sliding connection 44, so as to make the rail 42, and/or the pair of rails 42, mobile on along the longitudinal beam 22, that is to say along the longitudinal direction L. It is understood from this that the rail 42, and/or the pair of rails 42, as well as the platform 40, the welding device 12 and the pushing device 14 are movable along one of the longitudinal beams 22.
  • each rail 42 comprises a transverse slide 43 extending substantially along the transverse direction T, the platform 40 comprising at least one sliding member 45 cooperating with one of the transverse slides 43 of the rails 42 to make mobile the platform 40 along the transverse direction T.
  • each longitudinal beam 22 comprises a longitudinal slide 47 extending substantially along the longitudinal direction L, each rail 42 comprising at least one sliding member 49 cooperating with one of the longitudinal slides 47 of the longitudinal beams 22 to make the rails 42 movable along the longitudinal direction L.
  • the transverse slides 43, longitudinal slides 47, the sliding members 45 and the sliding members 49 constitute the sliding link 44.
  • the platform 40 is carried by the pair of rails 42 extending mainly along the transverse direction T, the platform 40 being movable along the transverse direction T.
  • This mobility is achieved by means of the sliding connection 44 operated between the platform 40 and the pair of rails 42, and more particularly by the cooperation between the sliding members 45 of the platform and the transverse slides 43 of the rails 42. It is understood that the displacement of the platform 40 along the pair of rails 42 also causes the displacement of the welding device 12 and the pushing device 14 along the pair of rails 42 and the transverse direction T.
  • At least one arm 20 carrying a gripping device 10 comprises a translation member 41 configured to move the gripping device 10 closer to or further from the frame 18.
  • translation member 41 allows arm 20 to be reversibly retractable on itself to facilitate movement of thrust device 14 and/or welding device 12 by means 28.
  • one of arm 20 of the frame 8 is placed on the path of the pushing device 14 and the welding device 12 when the means 16 moves them, and this arm 20 can retract, that is to say that the gripping device 10 is brought closer to the frame 18, to allow the movement of the pushing device 14 and/or the welding device 12.
  • the frame 8 comprises a member 46 generating a movement of the welding device 12 and / or the thrust device 14 around and / or substantially along a direction perpendicular to a general extension plane of the frame 8. It is understood from this that the member 46 can generate a displacement of the welding device 12 and/or of the pushing device 14 with respect, according to the embodiment of the invention, to the rail 38 or to the platform 40. In these different configurations, the direction along which the welding device 12 and/or the pushing device 14 are movable via the member 46 is substantially perpendicular with respect to the rail 38 or with respect to to a main extension plane of the platform 40, and more generally with respect to the frame 18 of the frame 8.
  • the member 46 may be a shaft extending for example between the platform 40 and the welding devices 12 and thrust 14 along the vertical direction V, that is to i.e. a direction substantially perpendicular with respect to the main plane in which the frame 18 is inscribed. Thanks to this member 46, the welding device 12 and the pushing device 14 can be moved closer to and/or further from the metal plate 2, and pivoted to refine the positioning of each of these two devices 12, 14.
  • this member 46 is a jack, optionally combined with an electric motor, capable of rotating the jack around its axis of extension of its rod. It is understood here that the member 46 makes it possible on the one hand to move the welding device 12 and/or the pushing device 14 along the vertical direction V so that the welding device 12 and/or the pushing device 14 can be moved away from and/or closer to the frame 18 and the plate metal 2, and on the other hand to be able to drive the welding device 12 and/or the pushing device 14 in rotation around a direction substantially parallel to the vertical direction V.
  • the pushing device 14 comprises a base 48 and at least one branch 50, at least one end of the branch 50 being integral with the base 48, the branch 50 extending from the base 48 opposite the frame 18 along a thrust direction D perpendicular to the plane in which the base 48 is inscribed, a free end 52 of the branch 50 being configured to bear against the metal plate 2.
  • the thrust device 14 comprises at least two legs extending from the base 48 opposite the frame 18, along a direction parallel to the direction of thrust D. More particularly, the thrust device 14 comprises a section generally taking the form of "U", this section being seen in a plane passing through the vertical direction V and the transverse direction T.
  • the weld zone of the metal plate 2 is for example a slot 54 which opens onto a metal anchor of the thermally insulating barrier of the wall of the vessel.
  • Each of the free ends 52 of the thrust device 14 is able to exert a force around this slot 54 so as to press the metal plate 2 at least around the slot 54 against the metal anchor of the thermally insulating barrier.
  • slot 54 is understood to mean an opening extending mainly along a direction and made through the metal plate 2, the slot 54 having a greater length than its width, the length being measured along a direction perpendicular to a direction along which the width is measured.
  • the length of the slot 54 forming the weld zone can for example be between 40 and 100 millimeters. However, a slot 54 having a length greater than 100 millimeters would not depart from the scope of the invention.
  • the width of the slot in the zone to be welded is for its part between 1 and 12 millimeters, and advantageously between 2 and 5 millimeters.
  • one of the branches 50 extends substantially along the vertical direction V between the base 48 and its free end 52, the other of the branches 50 having two vertical portions 56 extending substantially along the direction vertical V and an intermediate portion 58 extending between each of the two vertical portions 56 and in a secant plane to the planes in which the two vertical portions 56 are part.
  • the two branches 50 can be part of a single plane, or according to different portions as described above -above.
  • the branches 50 of the pushing device 14 are arranged on either side of the welding device 12. It is thus understood that the welding device 12 is framed by each of the branches 50 of the pushing device 14. In this arrangement, the welding device 12 can make a weld in the slot 54, the free ends 52 of the pushing device 14 then exerting a pressure on either side of the slot 54.
  • the pushing device 14 comprises only one branch 50 extending from one of the edges of the base 48, extending substantially along the direction vertical V opposite the base 48.
  • the thrust device 14 comprises an extension 51 extending from the free edge 52 of the branch 50 in a plane secant to the plane of the branch 50.
  • the extension 51 extends substantially parallel to the plane in which the base 48 is inscribed.
  • the extension 51 generally takes the form of a pressure plate constituting the part of the thrust device exerting a force against the metal plate 2 at the level of the zone to be welded, here the slot 54.
  • the extension 51 comprises a buttonhole 53, that is to say an orifice passing through the extension 51 on either side along the vertical direction V, the buttonhole 53 generally taking an oblong shape. More generally, the buttonhole 53 follows the profile of the zone to be welded, here the slot 54. In this configuration, the pushing device 14 can exert a force against the metal plate 2, this force being distributed around the slot 54 through the buttonhole 53, the welding device 12 having access through the buttonhole 53 to the slot 54 to weld the latter to an anchor of the thermally insulating barrier.
  • the pushing device 14 is fixed, while the welding device 12 is movable relative to the pushing device 14, to perform the welding on the anchor.
  • the thrust device 14 comprises at least one wheel 55 comprising a groove 57 advantageously extending over the entire periphery of the wheel 55.
  • the wheel 55 comprises two discoid faces connected to each other by a bottom of the groove 57.
  • the groove 57 participates in delimiting two contact edges 59 of the wheel 55 intended to rest on the metal plate 2, the contact edges 59 being configured to exert a force around the zone to be welded, here in the form of a slot 54. More particularly, the wheel 55 exerts this force on either side of the slot 54 when the welding device 12 performs the welding of the slot 54 to an anchorage of the thermally insulating barrier.
  • the wheel 55 is positioned upstream of the welding device 12 according to a welding direction of the welding device 12 along the slot 54. It is understood from this that the wheel 55 first presses along the slot 54 then that the welding device 12 carries out the welding of the slot 54, the wheel 55 advancing in front of the welding device 12 along the slot 54.
  • the wheel 55 could be positioned downstream, i.e. say after the welding device 12, without departing from the scope of the invention.
  • the pushing device 14 and the welding device 12 moves simultaneously to perform the welding on the anchor, for example by being integral with one another.
  • the welding device 12 is a torch 60 intended to be connected to a welding station located at a distance from the construction tool 1. It is thus understood that the torch 60 is mounted on the frame 8, and is an integral part of the construction tool 1 while being electrically connected to the welding station which itself is not an integral part of the construction tool 1. As more particularly visible in Figure 7 , the welding device 12 is connected to the welding station by a cable 62, the latter making it possible to install the welding device 12 on the construction tool 1 while installing the welding station at a distance from said construction tool 1.
  • the welding device 12 comprises a base 61 carrying the torch 60 of the welding device 12 and a sliding rail 63 of the position of the torch 60.
  • the base 61 is movable along the sliding rail 63, which extends along the longitudinal direction L on the example illustrated in FIG. 7, and thus makes the torch 60 movable along this sliding rail 63.
  • the cooperation between this base 61 and the sliding rail 63 makes it possible to move the torch 60 along the slot 54 of the metal plate 10 when the torch 60 welds said slot 54 to the anchor.
  • the welding device 12 also comprises a translation device 65 allowing movement of the torch 60 along the vertical direction V.
  • the translation device 65 is for example a jack making it possible to refine the position of the torch 60 when the latter is performing a weld, but also to move the torch 60 to the area to be welded of the metal plate 2.
  • the displacement of the torch 60 produced by the translation device 65 along the vertical direction V is between 0.5 and 5 millimeters.
  • the movement of the torch 60 operated by this translation device 65 is between 1 and 2 millimeters.
  • the construction tool 1 is arranged on a construction device 64, the latter comprising a frame 66 carrying a mast 68 at the end of which is fixed the construction tool 1, the welding device 12 being connected to a welding station 70 carried by the frame 66.
  • the welding station 70 is arranged on the frame 66, the mast 68 is integral at the level of one of its ends of the frame 66, the construction tool 1 being arranged at another end of the mast 68, opposite the frame 66. It is thus understood that the welding station 70 is installed at a distance from the construction 1, the cable 62 connecting the welding machine 70 to the welding device 12 arranged at the level of the construction tool 1 extending at least partly along the mast 68.
  • the frame 66 comprises a displacement member 72, such as pairs of wheels allowing the construction device 64 to be able to circulate on a surface.
  • the construction device 64 can move from a space where a plurality of metal plates 2 are stored, allowing the construction tool 1 to enter one of the metal plates 2, then to move the construction tool 1 towards a wall of the tank where the metal plate 2 can wander positioned and fixed.
  • the mast 68 comprises a plurality of cylinders and joints 26 making the construction tool 1 movable along several directions.
  • the joints 26 can wander as described above by being a cooperation between ball joint received in a housing, or even a rod offering a certain flexibility in the positioning of the various components of the mast 68.
  • the mast 68 comprises a first part 74 and a second part 76, the first part 74 comprising a vertical movement mechanism 78 capable of moving along the vertical direction V the second part 76 of the mast 68.
  • the construction tool 1 is installed at the end of the second part 76 of the mast 68, and, thanks to the vertical movement mechanism 78, is movable along the vertical direction V.
  • the pout 68 and more particularly the second part 76 of the vomr 68, comprises a first jack 80 for pressing the metal plate 2 against the wall, the frame 8 comprising at least a second jack 82 configured to refine the effort of plating exerted by the first actuator 80.
  • the second cylinder 82 is arranged on the frame 8 and extends for example between the frame 18 and the end of the second part 76. More parricularmenr, the second cylinder 82 is configured to refine the pressure exerted by the first cylinder 80 on the metal plate 2, so as to press the metal plate 2 against the wall of the tank without causing deformation of the metal plate 2 or of the thermally insulating barrier on which the plate rests.
  • the second part 76 of the vomr 68 comprises an articulated connection 84 arranged between the first cylinder 80 and the second cylinder 82.
  • This articulated connection 84 is for example a ball joint allowing mobility of the second cylinder 82 in rotation around a direction passing through the articulated link 84.
  • the two cylinders 80, 82 confer flexibility in the movement of the construction device 64, in particular because the vertical movement mechanism 78 allows the movement of the construction tool 1 along the direction vertical V, the first cylinder 80 allows for its part the movement of the construction tool 1 along a direction perpendicular to the vertical direction V and the second cylinder 82, cooperating with the articulated connection 84, allows to change the position of the construction ouril 1 at an angle between 0 ° and 180 °, for example.
  • the present invention cannot however be limited to the means and configurations described and illustrated here and it also extends to any equivalent means and configuration as well as to any technically effective combination of such means.
  • the various characteristics referring to the longitudinal, transverse and vertical directions can be modified as long as the invention makes it possible to take a metal plate, then to weld this metal plate to the wall of the vessel.

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Abstract

La présente invention a pour principal objet un outil de construction (1) d'une paroi d'une cuve de stockage étanche et thermiquement isolante destiné à contenir un fluide cryogénique, l'outil de construction (1) comprenant un bâti (8), un dispositif de soudage (12), un dispositif de préhension (10) configuré pour prendre au moins une plaque métallique (2) constitutive de la paroi de la cuve et un dispositif de poussée (14) configuré pour exercer une pression contre la plaque métallique (2), le bâti (8) portant le dispositif de préhension (10), le dispositif de soudage (12) étant relié au bâti (8) par un moyen (16) autorisant un déplacement dudit dispositif de soudage (12) par rapport au bâti (8) selon au moins une direction (L, V, T).

Description

DESCRIPTION
Titre : Outil de construction d’une paroi d’une cuve étanche et thermiquement isolante.
L’invention s’inscrit dans le domaine relatif au montage et à la fixation de membranes métalliques étanches contre une paroi d’une cuve étanche et thermiquement isolante, et concerne plus particulièrement un outil de construction de telles membranes.
Le gaz naturel liquide est généralement transporté par voie maritime dans des cuves de stockage ménagées sur des navires de transport. Le gaz naturel est maintenu sous forme liquide pour augmenter la quantité de gaz naturel transporté, le volume d’un litre de gaz naturel sous forme liquide étant bien inférieur au volume d’un litre de gaz naturel sous forme gazeuse. Ces cuves maintiennent le gaz naturel liquide à très basse température, et plus précisément à une température inférieure à - 163°C, température à laquelle le gaz naturel est sous forme liquide à pression atmosphérique.
Ce type de cuve est généralement composé dans son épaisseur de deux couches superposées l’une par rapport à l’autre de sorte qu’une des deux couches soit en contact avec le gaz naturel liquide stocké dans la cuve, tandis que l’autre couche est en contact avec une structure porteuse de la cuve. De plus, chacune des couches comprend une barrière thermiquement isolante portant une membrane étanche. Plus particulièrement, la membrane étanche de la couche en contact avec le gaz naturel liquide est composée d’une pluralité de plaques métalliques soudées les unes aux autres. Les plaques métalliques présentent des ondes, ces ondes permettant notamment d’absorber des contraintes mécaniques d’étirement ou de contraction qui apparaissent quand le navire navigue en mer.
La construction de telles cuves nécessite de nombreux équipements et une main d’œuvre importante. Il est connu de monter la membrane étanche de la couche en contact avec le gaz naturel liquide chronologiquement après le montage de la barrière thermiquement isolante de cette couche.
Pour cela, une première plaque métallique est positionnée et fixée sur la barrière thermiquement isolante de la couche. On utilise ensuite un premier outil permettant de positionner correctement une deuxième plaque métallique par rapport à la première plaque métallique. Une fois la deuxième plaque métallique correctement positionnée, on réalise un pointage permettant le maintien en position de la deuxième plaque métallique contre la barrière thermiquement isolante de la couche, puis le premier outil est désolidarisé de la deuxième plaque métallique. On utilise ensuite un deuxième outil pour souder la deuxième plaque à la première plaque. Ces actions sont ensuite répétées pour le montage de chacune des plaques métalliques contre la paroi de la cuve.
Un premier inconvénient de cette méthode réside dans le fait qu’il est impossible d’exercer un effort sur la plaque métallique pour garantir le contact entre les points d’ancrage situé sur la barrière d’isolation thermique lors du soudage de la plaque métallique.
Un deuxième inconvénient de cette méthode de montage est que l’utilisation d’un deuxième outil nécessite plusieurs positionnements sur la plaque métallique. Cela ajoute des étapes additionnelles qui allonge le processus de fabrication.
Dans ce contexte, l’invention propose une solution répondant aux différents inconvénients cités ci-dessus. L’invention concerne plus particulièrement un système de fixation permettant d’une part de positionner la plaque métallique contre la paroi de la cuve et d’autre part de fixer par soudure la plaque métallique à au moins un point d’ancrage de la barrière d’isolation thermique situé en dessous.
La présente invention a pour principal objet un outil de construction d’une paroi d’une cuve de stockage étanche et thermiquement isolante destiné à contenir un fluide cryogénique, l’outil de construction comprenant un bâti, un dispositif de soudage, un dispositif de préhension configuré pour prendre au moins une plaque métallique constitutive de la paroi de la cuve et un dispositif de poussée configuré pour exercer une pression contre la plaque métallique, le bâti portant le dispositif de préhension, le dispositif de soudage étant relié au bâti par un moyen autorisant un déplacement dudit dispositif de soudage par rapport au bâti selon au moins une direction.
On comprend que l’outil de construction est capable d’une part de prendre une plaque métallique, c’est-à-dire de rendre solidaire la plaque métallique de l’outil de construction, et d’autre part de positionner et de fixer la plaque métallique contre la paroi de la cuve. Pour cela, le dispositif de préhension est configuré pour rendre solidaire la plaque métallique de l’outil de construction par des moyens de préhension mécanique, par aimantation, par effet ventouse ou par soudage éphémère, par exemple, le dispositif de poussée étant quant à lui configuré pour affiner une force exercée contre la plaque métallique, le dispositif de soudage étant enfin configuré pour fixer par soudage la plaque métallique à au moins un point d’ancrage de la barrière d’isolation thermique situé en dessous.
On comprend que le bâti porte à la fois le dispositif de préhension, le dispositif de soudage, le dispositif de poussée et le moyen permettant le déplacement par rapport au bâti du dispositif de soudage le long d’au moins une direction.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, le dispositif de poussée est relié au bâti par le moyen autorisant un déplacement du dispositif de soudage par rapport au bâti. On comprend que le dispositif de poussée et le dispositif de soudage sont rendus mobiles le long d’au moins une direction par rapport au bâti par le même moyen autorisant un déplacement.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le bâti comprend un cadre et au moins un bras s’étendant le long d’une direction transversale à un plan dans lequel s’étend majoritairement le cadre, le bras portant à une extrémité libre le dispositif de préhension.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le bâti comprend une pluralité de bras portant chacun à leur extrémité libre un dispositif de préhension.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, au moins un bras du cadre s’étend le long d’une direction perpendiculaire au plan dans lequel s’étend majoritairement le cadre.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le bâti comprend au moins une articulation disposée entre le bras et le cadre ou disposée entre le bras et le dispositif de préhension.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, l’articulation prend la forme d’une rotule reçue dans un logement. Le bras peut comprendre une première rotule et une seconde rotule ménagées à chaque extrémité du bras, le cadre comprenant un premier logement tandis qu’un second logement est ménagé dans le dispositif de préhension.
De manière alternative, la rotule peut être ménagée sur le cadre et/ou sur le dispositif de préhension, alors que les logements respectifs sont réalisés aux extrémités du bras.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le dispositif de préhension est configuré pour être en contact d’une seule et unique face de la plaque métallique. On entend ici que le dispositif de préhension, lorsqu’il attrape la plaque métallique, est en contact d’une seule face de la plaque métallique, ladite face correspondant notamment à une des faces principales d’extension de la plaque métallique.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le dispositif de préhension comprend au moins une mâchoire destinée à coopérer avec au moins une onde de la plaque métallique.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, la mâchoire du dispositif de préhension comprend une première rainure et une deuxième rainure, chaque rainure s’étendant le long d’une direction perpendiculaire à la direction le long de laquelle s’étend l’autre rainure.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, la mâchoire du dispositif de préhension comprend deux blocs mobiles entre une première position et une deuxième position le long d’une direction perpendiculaire à une direction d’extension principale du bras, les deux blocs participant à définir au moins une rainure du dispositif de préhension lorsqu’ils sont dans l’une des deux positions.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le dispositif de préhension comprend au moins une ventouse destinée à coopérer avec au moins une portion plane de la plaque métallique.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le moyen autorisant un déplacement du dispositif de soudage et/ou du dispositif de poussée par rapport au bâti comprend au moins un rail solidaire d’au moins un bras du bâti, le moyen étant configuré pour autoriser un déplacement du dispositif de soudage et/ou du dispositif de poussée le long d’une direction principale d’extension du rail.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le moyen autorisant un déplacement du dispositif de soudage et/ou du dispositif de poussée par rapport au bâti comprend au moins une plateforme qui s’étend entre le bâti et le dispositif de préhension, le moyen étant configuré pour autoriser un déplacement de la plateforme dans au moins deux directions sécantes contenues dans un même plan.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le bâti comprend au moins deux bras comportant chacun un dispositif de préhension disposé à une extrémité libre du bras, au moins l’un des deux bras comprend un organe de translation configuré pour rapprocher ou éloigner le dispositif de préhension du cadre.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, la plateforme est mobile par rapport à une paire de rails s’étendant le long d’une première direction, la paire de rails étant quant à elle mobile par rapport à une paire de poutres du cadre le long d’une deuxième direction sensiblement perpendiculaire à la première direction.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le bâti comprend au moins un organe générant un déplacement du dispositif de soudage et/ou du dispositif de poussée autour et/ou le long d’une direction perpendiculaire à un plan d’extension générale du bâti.
On comprend de cela que l’organe générant un déplacement du dispositif de soudage et/ou du dispositif de poussée par rapport au bâti peur erre relié au rail du bâti ou à la plateforme du bâti selon le mode de réalisation de l’invention.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le dispositif de poussée comprend une base et au moins une branche, au moins une extrémité de la branche étant solidaire de la base, la branche s’étendant à partir de la base le long d’une direction transversale au plan dans lequel s’inscrit la base, une extrémité libre de la branche étant destinée à venir en appui contre la plaque métallique. En d’autres termes, le dispositif de poussée présente une section en forme de « U », chaque bord libre étant âpre à exercer une force autour d’une zone de soudure de la plaque métallique le long de la direction de poussée. On comprend que le dispositif de poussée permet un plaquage statique ou dynamique de la plaque métallique lorsque le dispositif de soudage fixe la plaque métallique à la barrière thermiquement isolante.
On note que le dispositif de poussée peur comprendre plusieurs branches distinctes les unes des autres et solidaires de la base.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, la branche comprend une extension plane s’étendant depuis l'extrémité libre de la branche dans un plan sensiblement parallèle au plan dans lequel s’étend la base, l’extension comprenant un orifice prenant par exemple la forme de la zone à souder et à travers lequel le dispositif de soudage peur réaliser une soudure de la plaque métallique. Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le dispositif de poussée comprend au moins une roue destinée à venir en appui et à exercer une force selon une direction de poussée contre la plaque métallique. On comprend que la roue est configurée pour venir exercée une force de plaquage autour d’une zone à souder de la plaque métallique. La roue peut comprendre une rainure sur sa périphérie.
Avantageusement, la roue est située en amont du dispositif de soudage selon un sens de soudure réalisée par le dispositif de soudage. On comprend de cela que la roue vient appuyer sur une zone à souder en avant du dispositif de soudage.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, les branches du dispositif de poussée sont disposées de part et d’autre du dispositif de soudage. Les branches et la base encadrent le dispositif de soudage, en particulier une torche de soudage du dispositif de soudage.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le dispositif de soudage comprend au moins une torche destinée à être reliée à un poste à souder situé à distance de l’outil de construction. On comprend par « à distance » que le dispositif de soudage disposé sur l’outil de construction est relié à un poste à souder, par exemple grâce à un câble d’alimentation, le poste à souder étant installé en dehors de l’outil de construction. En d’autres termes, le poste à souder n’est pas installé sur l’outil de construction, mais est relié au dispositif de soudage par le câble d’alimentation.
Par ailleurs, le soudage peut être par exemple un soudage plasma.
Selon une autre caractéristique de l’invention, le dispositif de soudage comprend un socle porteur de la torche du dispositif de soudage et un rail de glissement, la torche étant mobile au moins le long du rail de glissement.
Selon une autre caractéristique de l’invention, le dispositif de soudage comprend au moins un dispositif de translation de la torche par rapport au dispositif de poussée, le dispositif de translation étant configuré pour rendre mobile la torche le long d’une direction de poussée sensiblement perpendiculaire par rapport à un plan principal d’extension du bâti.
L’invention a également pour objet un appareil de construction comprenant un outil de construction selon une des quelconques des caractéristiques précédentes, l’appareil de construction comprenant un châssis porteur d’un mât au bout duquel est fixé l’outil de construction, le dispositif de soudage étant relié à un poste de soudure porté par le châssis.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le mât comprend au moins un premier vérin de plaquage de la plaque métallique contre la paroi, le bâti comprenant au moins un deuxième vérin configuré pour affiner l’effort de plaquage exercé par le premier vérin.
D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :
[Fig. 1] est une représentation en perspective d’un outil de construction selon l’invention et d’une plaque métallique ;
[Fig. 2] est un schéma de l’outil de construction représenté sur la figure 1, selon un premier mode de réalisation ;
[Fig. 3] est une vue en perspective d’un dispositif de préhension de l’outil de construction selon la figure 1 ;
[Fig. 4] est une vue en perspective de l’outil de construction selon un deuxième mode de réalisation ;
[Fig. 5] est une autre vue en perspective de l’outil de construction selon un deuxième mode de réalisation
[Fig. 6] est une représentation schématique vue de dessous de l’outil de construction selon la figure 4 ;
[Fig. 7] est une vue en perspective d’un dispositif de soudage et d’un premier exemple de réalisation d’un dispositif de poussée de l’outil de construction selon la figure 1 ou 4 ;
[Fig. 8] est une vue en perspective d’un dispositif de soudage et d’un deuxième exemple de réalisation d’un dispositif de poussée de l’outil de construction selon la figure 1 ou 4 ;
[Fig. 9] est une vue en perspective d’un dispositif de soudage et d’un troisième exemple de réalisation d’un dispositif de poussée de l’outil de construction selon la figure 1 ou 4 ; [Fig. 10] est un schéma d’un appareil de construction comprenant un outil de construction selon la figure 1 ou 4 ;
[Fig. 11] est une vue en perspective de l’appareil de construction représenté sur la figure 10.
Les caractéristiques, variantes et les différentes formes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure oit elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes par rapport aux autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolée des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique et/ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur.
Dans la description qui va suivre, les dénominations « longitudinale », « transversale » et « verticale » se réfèrent à l’orientation d’un outil de construction selon l’invention. Une direction longitudinale correspond à une direction principale d’extension d’une poutre longitudinale d’un bâti de l’outil de construction, cette direction longitudinale étant parallèle à un axe longitudinal L d’un repère L, V, T illustré sur les figures. Une direction transversale correspond à une direction le long de laquelle s’étend paroi du cadre, cette direction transversale étant parallèle à un axe transversal T du repère L, V, T et cet axe transversal T étant perpendiculaire à l’axe longitudinal L. Enfin, une direction verticale correspond à une direction parallèle à un axe vertical V du repère L, V, T, cet axe vertical V étant perpendiculaire à l’axe longitudinal L et l’axe transversal T.
Sur la figure 1 est illustré un outil de construction 1 selon l’invention qui intervient dans la construction d’une paroi d’une cuve de stockage étanche et thermiquement isolante destinée à contenir un fluide cryogénique. Plus particulièrement, une telle cuve de stockage est destinée à être installée, par exemple, sur un navire de transport du fluide cryogénique ou à quai dans un port. La cuve de stockage est conçue pour stocker du fluide cryogénique sous forme liquide, c’est- à-dire à une température égale ou inférieure à -163°C par exemple. Un tel fluide est par exemple du gaz naturel liquéfié (GNL).
Pour stocker le fluide cryogénique à cette température, au moins une paroi de la cuve est composée d’une couche primaire en contact avec le fluide cryogénique et, par exemple, d’une couche secondaire entourant la couche primaire. Préférentiellement, l’ensemble des parois de la cuve est composé de la couche primaire et de la couche secondaire.
Au moins la première couche est composée d’une barrière thermiquement isolante et d’une membrane étanche destinée à être en contact avec le fluide cryogénique, et reposant contre la barrière thermiquement isolante. Préférentiellement, la deuxième couche comprend également une barrière thermiquement isolante et une membrane d’étanchéité, cette dernière étant disposée entre la barrière thermiquement isolante de la deuxième couche et la barrière thermiquement isolante de la première couche.
Plus précisément, la membrane étanche de la première couche est composée d’une pluralité de plaques métalliques 2 assemblées les unes aux autres contre la barrière thermiquement isolante.
Les plaques métalliques 2 présentent à leur surface des ondes 4 destinées à s’étendre vers l’intérieur de la cuve de stockage. Les ondes 4 s’étendent le long de deux directions sensiblement perpendiculaires l’une par rapport à l’autre, les ondes 4 se croisant en formant un nœud 6. En d’autres termes, les ondes 4 s’étendent à la surface des plaques métalliques 2 sous la forme d’un quadrillage.
Tel qu’illustré sur la figure 1, l’outil de construction 1 comprend un bâti 8 et au moins un dispositif de préhension 10 configuré pour prendre au moins une plaque métallique 2 constitutive de la paroi de la cuve de stockage. Plus précisément, le bâti 8 est une infrastructure de l’outil de construction 1 portant le dispositif de préhension 10. On comprend de cela que le dispositif de préhension 10 est rendu solidaire du bâti 8 et que, par exemple lorsque le dispositif de préhension 10 prend une plaque métallique 2, le déplacement du bâti 8 entraîne le déplacement du dispositif de préhension 10 et de la plaque métallique 2.
Selon l’invention, l’outil de construction 1 comprend également un dispositif de soudage 12 et un dispositif de poussée 14 configuré pour exercer une pression contre la plaque métallique 2.
Chaque plaque métallique 2 est rendue solidaire de la barrière d’isolation thermique par soudage sur un plat d’ancrage, ce soudage étant réalisé par le dispositif de soudage 12 de l’outil de construction 1. De plus, pour assurer une fixation optimale d’une plaque métallique 2 à la barrière thermiquement isolante, le dispositif de poussée 14 de l’outil de construction 1 est apte à exercer une pression à proximité d’une zone de soudure 54. En d’autres termes, le dispositif de poussée 14 exerce une pression contre la plaque métallique 2, notamment à proximité d’une de soudure 54. Le dispositif de poussée 14 permet ainsi de plaquer la plaque métallique 2 contre la barrière rhermique isolante.
Tel que plus particulièrement illustré sur les figures 2 et 6, le dispositif de soudage 12 est relié au bâri 8 par un moyen 16 autorisant un déplacement dudir dispositif de soudage 12 par rapport au bâri 8, selon au moins une direction. On comprend que le moyen 16 permet de guider le déplacement du dispositif de soudage 12 le long d’au moins une direction par rapport au bâri 8, c’est- à-dire que le déplacement du dispositif de soudage 12 par rapport au bâri 8 est indépendant du déplacement du bâri 8.
De plus, le dispositif de poussée 14 est également relié au bâri 8 par le moyen 16 autorisant un déplacement du dispositif de soudage 12 par rapport au bâri 8. On comprend ici que le dispositif de soudage 12 et le dispositif de poussée 14 sont tous deux portés par le moyen 16 autorisant le déplacement du dispositif de soudage 12 par rapport au bâri 8. Le moyen 16 guide le déplacement donc, d’une part, du déplacement du dispositif de soudage 12 par rapport au bâri 8, mais également le déplacement du dispositif de poussée 14 par rapport au bâri 8, de façon similaire à ce qui a été décrit pour le dispositif de soudage 12. Préférentiellement, le moyen 16 guide le déplacement du dispositif de soudage 12 et du dispositif de poussée 14 de façon simultanée, c’est- à-dire que lorsque le moyen 16 guide le déplacement du dispositif de soudage 12 le long d’au moins une direction, le moyen 16 guidant également le dispositif de poussée 14 le long de la même direction.
Des descriptions plus déraillées du dispositif de poussée 14, du dispositif de soudage 12 et du moyen 16 permettant le déplacement du dispositif de soudage 12 et du dispositif de poussée 14 seront réalisées à la suite des descriptions déraillées du bâri 8 et du dispositif de préhension 10 qui suivent et qui feront notamment référence aux figures 1 à 6.
Selon l’invention, le bâti 8 comprend un cadre 18 et au moins un bras 20 s’étendant le long d’une direction transversale au plan dans lequel s’étend le cadre 18. Plus précisément, le cadre 18 comprend au moins une poutre longitudinale 22 s’étendant principalement sensiblement le long de la direction longitudinale L et au moins une poutre transversale 24 s’étendant quant à elle principalement le long de la direction transversale T. Avantageusement, le cadre comprend deux poutres longitudinales 22 s’étendant principalement sensiblement le long de la direction longitudinale L et deux poutres transversales 24 s’étendant principalement quant à elle sensiblement le long de la direction transversale T, les deux poutres transversales 24 s’étendant par exemple entre les deux poutres longitudinales 22. Comme visible sur la figure 1, le cadre 18 s’étend globalement sous une forme rectangulaire délimitée par les poutres longitudinales 22 et transversales 24. Cependant, un cadre 18 prenant une autre forme ne sortirait pas du cadre de l’invention.
De manière alternative, le cadre 18 peut comprendre une mono-poutre s’étendant sensiblement le long de la direction longitudinale L, par exemple. Une largeur de cette mono-poutre est plus grande qu’une hauteur de la mono-poutre, la largeur étant mesurée le long de la direction transversale T et la hauteur étant mesurée le mesurée le long de la direction verticale V. On comprend ici que la mono-poutre présente une forme aplatie comparativement aux poutre longitudinales 22 représentées sur la figure 1. La mono-poutre comprend un évidement allégeant son poids et facilitant ainsi son déplacement par l’outil de construction 1.
Dans ce mode de réalisation alternatif, le moyen 16 s’étend sensiblement au moins le long de la direction principale d’extension de la mono-poutre, à savoir sensiblement parallèlement à la direction longitudinale L.
Comme précisé ci-dessus, le bras 20 s’étend le long d’une direction transversale au plan dans lequel s’étend le cadre 18, c’est-à-dire qu’il s’étend le long d’une direction sécante par rapport au plan principal dans lequel s’inscrit le cadre 18. Selon une alternative illustrée à la figure 4, le bras 20 s’étend perpendiculairement par rapport au plan principal dans lequel s’inscrit le cadre 18, c’est-à-dire le long de la direction verticale V.
Comme plus particulièrement visible sur la figure 1 , le bâti 8 comprend une pluralité de bras 20 s’étendant plus particulièrement depuis les poutres longitudinales 22. Par ailleurs, la pluralité de bras 20 est disposée de façon régulière le long des poutres longitudinales 22, les bras 20 s’alignant deux à deux le long d’une direction parallèle à la direction transversale T. On comprend que les bras 20 de la pluralité de bras 20 forment des paires de bras 20 dont l’un des deux bras 20 s’étend depuis l’une des deux poutres longitudinales 22, l’autre des deux bras 20 s’étendant depuis l’autre des deux poutres longitudinales 22. Comme plus particulièrement visible sur la figure 2, le bâti 8 comprend au moins une articulation 26 disposée entre le bras 20 et le cadre 18. Plus précisément, l’articulation 26 est disposée entre une extrémité du bras 20 et le cadre 18. Par exemple, l’articulation 26 est composée d’une rotule portée par le bras 20 et d’un logement sensiblement sphérique coopérant avec la rotule, le logement étant porté par le cadre 18, la rotule du bras 20 étant reçue dans le logement porté par le cadre 18. Selon une alternative de l’invention, c’est le cadre 18 qui porte la rotule, le bras 20 portant le logement.
Selon un autre exemple, l’articulation 26 peut comprendre au moins un pivot ou un élément flexible.
Selon une autre alternative visible sur la figure 2, le bâti 8 comprend une biellette 28 s’étendant entre une extrémité du bras 20 et le cadre 18, la biellette 28 rendant le bras 20 solidaire du cadre 18. Le cadre 18 et le bras 20 comprennent chacun une rotule 30, la biellette 28 comprenant deux logements 32 chacun disposé au niveau d’une extrémité de la biellette 28. Chacun des logements 32 de la biellette 28 coopère avec la rotule 30 du bras 20 ou la rotule 30 du cadre 18. La biellette 28 offre une certaine souplesse dans le positionnement du dispositif de préhension 10 sur le nœud de la plaque métallique.
Selon une autre alternative, le cadre 18 et le bras 20 portent les logements et la biellette 28 comprend deux rotules, chaque rotule coopérant avec l’un des logements.
Avantageusement, le bâti 8 comprend une biellette 28 entre chaque bras 20 de la pluralité de bras 20 et le cadre 18, la biellette 28 pouvant être réalisée selon l’une quelconque des alternatives décrites ci-dessus. Dans cette configuration, chaque bras 20 est mobile indépendamment des autres bras 20, ce qui offre un certain jeu dans le positionnement des dispositifs de préhension 10.
Selon l’invention, au moins un bras 20 porte à une extrémité libre le dispositif de préhension 10. Plus particulièrement, le dispositif de préhension 10 est porté par le bras 20 de sorte que le bras 20 s’étende entre le dispositif de préhension 10 et le cadre 18 ou la biellette 28. Avantageusement, chaque bras 20 de la pluralité de bras 20 du bâti 8 porte un dispositif de préhension 10 au niveau de leurs extrémités libres.
Avantageusement, le dispositif de préhension 10 est configuré pour être en contact d’une seule face de la plaque métallique 2. On entend ici que le dispositif de préhension 10, lorsqu’il rend solidaire la plaque métallique 2 de l’outil de construction 1, est en contact avec une seule face de la plaque métallique 2, ladite face correspondant notamment à une des faces principales d’extension de la plaque métallique 2. Le dispositif de préhension 10 comprend ainsi des moyens qui attrapent la plaque métallique et ces moyens sont tous rassemblés sur un même côté du bâti 18.
Tel qu’illustré sur la figure 3, le dispositif de préhension 10 comprend par exemple une mâchoire 34 destinée à coopérer avec au moins une onde 4 ou un nœud 6 de la plaque métallique 2. Le dispositif de préhension 10 est capable, par cette coopération avec l’onde 4 ou le nœud 6 de la plaque métallique 2, de rendre temporairement solidaire la plaque métallique 2 de l’outil de construction 1.
Plus précisément, la mâchoire 34 est ici composée d’au moins deux blocs 36 dont au moins un des deux blocs 36 est mobile le long d’une direction de préhension A perpendiculaire par rapport à la direction d’extension du bras 20. On comprend que les blocs 36 peuvent se rapprocher et s’éloigner l’un de l’autre le long de la direction de préhension A. Les deux blocs 36 sont ainsi mobiles entre deux positions : une première position, dite position ouverte, dans laquelle les deux blocs 36 sont les plus éloignés l’un de l’autre, et une deuxième position, dite position fermée, dans laquelle les deux blocs 36 sont les plus proches l’un de l’autre. En d’autres termes, une première distance mesurée entre les deux blocs 36 lorsqu’ils sont dans la première position est plus grande qu’une deuxième distance mesurée entre les deux blocs 36 lorsqu’ils sont dans une deuxième position, chacune de ces deux distances étant mesurées le long de la direction de préhension A.
Les deux blocs 36 participent à définir une rainure destinée à coopérer avec une onde 4 ou un nœud 6 de la plaque métallique 2. Les deux blocs 36 délimitent la rainure notamment lorsque les deux blocs 36 sont dans la deuxième position. La rainure prend une forme globalement complémentaire à l’onde 4 ou au nœud 6 de la plaque métallique 2 de sorte que le dispositif de préhension 10 puisse exercer une pression contre les surfaces de l’onde 4 ou du nœud 6 de la plaque métallique 2, permettant d’attraper la plaque métallique 2.
Par ailleurs, de manière alternative, au moins l’un des blocs 36 est composé au moins partiellement d’un matériau élastiquement déformable qui prendrait la forme de l’onde 4 et/ou du nœud 6 lorsque les deux blocs 36 sont dans la deuxième position. Préférentiellement, le dispositif de préhension 10 comprend une première rainure et une deuxième rainure s’étendant perpendiculairement l’une par rapport à l’aurre et destinées à coopérer avec un nœud 6 au niveau du croisement de deux ondes 4 de la plaque métallique 2. En d’autres termes, la première rainure prend une forme complémentaire à une première onde 4 de la plaque métallique 2, la deuxième rainure prenant une forme complémentaire à une deuxième onde 4 de la plaque métallique 2, la première onde 4 et la deuxième onde 4 s’étendant perpendiculairemenr l’une par à l'autre.
On comprend que les blocs 36 de la mâchoire 34 sont tous en contact d’une seule face de la plaque métallique 2, de sorte à pouvoir l’arrraper par cette face et la positionner ensuite contre un massif isolant de la cuve plan sur plan.
Selon une alternative de l’invenrion, le dispositif de préhension 10 comprend une ventouse âpre à rendre solidaire la plaque métallique 2 de l'outil de construction 1. On comprend que la ventouse coopère avec une surface plane de la plaque métallique 2, cette surface plane étant par exemple délimitée par au moins deux ondes 4 de la plaque métallique 2. On comprend de ce qui précède que le dispositif de préhension 10 est âpre à attraper au moins de façon temporaire la plaque métallique 2 de l'outil de construction 1. De la sorte, l'outil de construction 1, par le biais du dispositif de préhension 10 est âpre à prendre la plaque métallique 2, à la déplacer et à la positionner contre la paroi de la cuve, au moins jusqu’au moment où la plaque métallique 2 est rendue solidaire de la paroi de la cuve.
Similairemenr à ce qui a éré décrit ci-dessus, la ventouse est en contact d’une seule face de la plaque métallique 2, de sorte à pouvoir l’arrraper par cette face et la positionner ensuite contre massif isolant de la cuve plan sur plan.
Selon une autre alternative de l’invenrion, le dispositif de préhension 10 peur saisir la plaque métallique par aimantation, par aspiration ou par soudage éphémère, par exemple. Le dispositif de préhension 10 est positionné par exemple au niveau d’une onde 4, d’un nœud 6 ou au niveau d’une surface plane de la plaque métallique 2 disposée entre une pluralité d’ondes 4, notamment pour le cas de l'aimantation ou de l’aspiration ou de la soudure éphémère. On comprend ainsi que le dispositif de préhension 10, qu’importe la forme qu’il prend, est toujours en contact d’une seule des deux faces principales de la plaque métallique 2. On va maintenant décrire plus en détails le moyen 16 de déplacement du dispositif de soudage 12 et du dispositif de poussée 14 par rapport au bâti 8, en référence aux figures 2, 4, 5, 6, 7, 8 et 9.
Comme plus particulièrement visible sur les figures 2 et 6, le moyen 16 autorisant un déplacement du dispositif de soudage 12 et du dispositif de poussée 14 par rapport au bâti 8 comprend au moins un rail 38 solidaire d’au moins un bras 20 du bâti 8, le moyen 16 étant configuré pour autoriser un déplacement du dispositif de soudage 12 le long d’une direction principale d’extension B du rail 38. On comprend que le dispositif de soudage 12 et le dispositif de poussée 14 sont mobiles le long de cette direction principale d’extension B du rail 38. Préférentiellement, le rail 38 est solidaire d’une pluralité de bras 20 du cadre 18.
La direction principale d’extension B est parallèle au plan principal dans lequel s’inscrit le cadre 18. Par ailleurs et tel qu’illustré sur les figures 2 et 6, la direction principale d’extension B est sensiblement parallèle à la direction longitudinale L. La direction principale d’extension B peut s’étendre parallèlement à une autre direction, comme la direction transversale T, tant que cette direction est sensiblement parallèle au plan principal dans lequel s’inscrit le cadre 18, et ce sans pour autant sortir du cadre de l’invention.
Selon un deuxième mode de réalisation et tel que plus particulièrement visible sur les figures 4 à 6, le moyen 16 autorisant un déplacement du dispositif de soudage 12 par rapport au bâti 8 comprend au moins une plateforme 40 qui s’étend entre le cadre 18 et le dispositif de préhension 10, le moyen 16 étant configuré pour autoriser un déplacement de la plateforme 40 dans au moins deux directions sécantes contenues dans un même plan. Le dispositif de soudage 12 et le dispositif de poussée 14 sont portés par la plateforme 40 et mobiles le long de ces deux directions sécantes contenues dans un même plan.
Pour cela, le bâti 8 comprend au moins un rail 42, et avantageusement une paire de rails 42, s’étendant le long d’une direction de déplacement C, la plateforme 40 étant mobile le long du rail 42, et/ou de la paire de rails 42, ainsi que le long de la direction de déplacement C. Comme plus particulièrement visible sur la figure 6, la direction de déplacement C s’étend sensiblement parallèlement à la direction transversale T. Cependant, un outil de construction 1 où la direction de déplacement C s’étendrait sensiblement parallèlement à une autre direction, comme par exemple la direction longitudinale L, ne sortirait pas du cadre de l’invention. Le rail 42, et/ou la paire de rails 42, et au moins l’une des poutres longitudinales 22 sont reliés par une liaison glissière 44, de sorte à rendre le rail 42, et/ou la paire de rails 42, mobile le long de la poutre longitudinale 22, c’est-à-dire le long de la direction longitudinale L. On comprend de cela que le rail 42, et/ou la paire de rails 42, ainsi que la plateforme 40, le dispositif de soudage 12 et le dispositif de poussée 14 sont mobiles le long de l’une des poutres longitudinales 22.
Plus parriculièremenr, chaque rail 42 comprend une glissière transversale 43 s’étendant sensiblement le long de la direction transversale T, la plateforme 40 comprenant au moins un organe de glissement 45 coopérant avec l’une des glissières transversales 43 des rails 42 pour rendre mobile la plateforme 40 le long de la direction transversale T. Pareillement, chaque poutre longitudinale 22 comprend une glissière longitudinale 47 s’étendant sensiblement le long de la direction longitudinale L, chaque rail 42 comprenant au moins un organe de coulissement 49 coopérant avec l’une des glissières longitudinales 47 des poutres longitudinales 22 pour rendre mobile les rails 42 le long de la direction longitudinale L. Les glissières transversales 43, longitudinales 47, les organes de glissement 45 et les organes de coulissement 49 sont constitutifs de la liaison glissière 44.
Avantageusement et tel qu’illustré sur les figures 4 à 6, la plateforme 40 est portée par la paire de rails 42 s’étendant principalement le long de la direction transversale T, la plateforme 40 étant mobile le long de la direction transversale T. Cette mobilité est réalisée au moyen de la liaison glissière 44 opérée entre la plateforme 40 et la paire de rails 42, et plus parriculièremenr par la coopération entre les organes de glissement 45 de la plateforme et les glissières transversales 43 des rails 42. On comprend que le déplacement de la plateforme 40 le long de la paire de rails 42 entraîne également le déplacement du dispositif de soudage 12 et du dispositif de poussée 14 le long de la paire de rails 42 et de la direction transversale T.
Grâce à la mobilité de la plateforme 40 le long de la direction transversale T et à la mobilité de la paire de rails 42 le long de la direction longitudinale L, le dispositif de soudage 12 et le dispositif de poussée 14 sont mobiles à la fois le long de la direction transversale T et le long de la direction longitudinale L, permettant ainsi de positionner précisément le long de chacune de ces deux directions le dispositif de soudage 12 et le dispositif de poussée 14 par rapport aux zones à souder de la plaque métallique 2. Selon une alternative de l’invention et tel qu’illustré sur la figure 5, au moins un bras 20 portant un dispositif de préhension 10 comprend un organe de translation 41 configuré pour rapprocher ou éloigner le dispositif de préhension 10 du cadre 18. L’organe de translation 41 permet au bras 20 d’être rétractable de façon réversible sur lui-même pour faciliter le déplacement du dispositif de poussée 14 et/ou du dispositif de soudage 12 par le moyen 28. On comprend que, par exemple, un des bras 20 du bâti 8 est disposé sur le passage du dispositif de poussée 14 et du dispositif de soudage 12 lorsque le moyen 16 les déplace, et que ce bras 20 peut se rétracter, c’est- à-dire que le dispositif de préhension 10 est rapproché du cadre 18, pour permettre le déplacement du dispositif de poussée 14 et/ou du dispositif de soudage 12.
Selon une caractéristique de l’invention visible sur la figure 7, le bâti 8 comprend un organe 46 générant un déplacement du dispositif de soudage 12 et/ou du dispositif de poussée 14 autour et/ou sensiblement le long d’une direction perpendiculaire à un plan d’extension générale du bâti 8. On comprend de cela que l’organe 46 peut générer un déplacement du dispositif de soudage 12 et/ou du dispositif de poussée 14 par rapport, selon le mode de réalisation de l’invention, le au rail 38 ou à la plateforme 40. Dans ces différentes configurations, la direction le long de laquelle le dispositif de soudage 12 et/ou le dispositif de poussée 14 sont mobiles via l’organe 46 est sensiblement perpendiculaire par rapport au rail 38 ou par rapport à un plan d’extension principale de la plateforme 40, et plus généralement par rapport au cadre 18 du bâti 8.
Tel que plus particulièrement visible sur la figure 7, l’organe 46 peut être un arbre s’étendant par exemple entre la plateforme 40 et les dispositifs de soudure 12 et de poussée 14 le long de la direction verticale V, c’est-à-dire une direction sensiblement perpendiculaire par rapport au plan principal dans lequel s’inscrit le cadre 18. Grâce à cet organe 46, le dispositif de soudage 12 et le dispositif de poussée 14 peuvent être rapprochés et/ou éloignés de la plaque métallique 2, et pivotés pour affiner le positionnement de chacun de ces deux dispositifs 12, 14.
Selon un exemple de réalisation, cet organe 46 est un vérin, éventuellement combiné à un moteur électrique, apte à faire tourner le vérin autour de son axe d’extension de sa tige. On comprend ici que l’organe 46 permet d’une part de déplacer le dispositif de soudage 12 et/ou le dispositif de poussée 14 le long de la direction verticale V de sorte que le dispositif de soudage 12 et/ou le dispositif de poussée 14 puissent être éloignés et/ou rapprochés du cadre 18 et de la plaque métallique 2, et d’autre part de pouvoir entraîner en rotation le dispositif de soudage 12 et/ou le dispositif de poussée 14 autour d’une direction sensiblement parallèle à la direction verticale V.
On va maintenant décrire plus en détails le dispositif de poussée 14 et le dispositif de soudage 12, notamment en référence aux figures 7 à 9.
Le dispositif de poussée 14 comprend une base 48 et au moins une branche 50, au moins une extrémité de la branche 50 étant solidaire de la base 48, la branche 50 s’étendant à partir de la base 48 à l’opposé du cadre 18 le long d’une direction de poussée D perpendiculaire par rapport au plan dans lequel s’inscrit la base 48, une extrémité libre 52 de la branche 50 étant configurée pour venir en appui contre la plaque métallique 2. Avantageusement, le dispositif de poussée 14 comprend au moins deux branches s’étendant depuis la base 48 à l’opposé du cadre 18, le long d’une direction parallèle à la direction de poussée D. Plus particulièrement, le dispositif de poussée 14 comprend une section prenant globalement une forme de « U », cette section étant vue dans un plan passant par la direction verticale V et la direction transversale T.
Par ailleurs, et comme illustré sur les figures 1 ou 7, la zone de soudure de la plaque métallique 2 est par exemple une fente 54 qui s’ouvre sur un ancrage métallique de la barrière thermiquement isolante de la paroi de la cuve. Chacune des extrémités libres 52 du dispositif de poussée 14 est apte à exercer une force autour de cette fente 54 de sorte à plaquer la plaque métallique 2 au moins autour de la fente 54 contre l’ancrage métallique de la barrière thermiquement isolante.
On comprend par « fente 54 » une ouverture s’étendant principalement le long d’une direction et réalisée à travers la plaque métallique 2, la fente 54 présentant une longueur plus importante que sa largeur, la longueur étant mesurée le long d’une direction perpendiculaire à une direction le long de laquelle est mesurée la largeur. La longueur de la fente 54 formant la zone de soudure peut par exemple comprise entre 40 à 100 millimètres. Cependant, une fente 54 présentant une longueur supérieure à 100 millimètres ne sortirait pas du cadre de l’invention. La largeur de la fente de la zone à souder est quant à elle comprise entre 1 et 12 millimètres, et avantageusement entre 2 et 5 millimètres.
Par ailleurs, l’une des branches 50 s’étend sensiblement le long de la direction verticale V entre la base 48 et son extrémité libre 52, l’autre des branches 50 présentant deux portions verticales 56 s’étendant sensiblement le long de la direction verticale V et une portion intermédiaire 58 s’étendant entre chacune des deux portions verticales 56 et dans un plan sécant aux plans dans lesquels s’inscrivent les deux portions verticales 56. Cependant, les deux branches 50 peuvent s’inscrire dans un unique plan, ou selon différentes portions comme décrit ci-dessus.
Avantageusement et comme visible sur la figure 7, les branches 50 du dispositif de poussée 14 sont disposées de part et d’autre du dispositif de soudage 12. On comprend de la sorte que le dispositif de soudage 12 est encadré par chacune des branches 50 du dispositif de poussée 14. Dans cette disposition, le dispositif de soudage 12 peut réaliser une soudure dans la fente 54, les extrémités libres 52 du dispositif de poussée 14 exerçant alors une pression de part et d’autre de la fente 54.
Selon une première alternative de l’invention illustrée sur la figure 8, le dispositif de poussée 14 ne comprend qu’une branche 50 s’étendant depuis l’un des bords de la base 48, en s’étendant sensiblement le long de la direction verticale V à l’opposé de la base 48. Dans cet exemple de réalisation de l’invention, le dispositif de poussée 14 comprend une extension 51 s’étendant depuis le bord libre 52 de la branche 50 dans un plan sécant au plan de la branche 50. Selon un exemple, l’extension 51 s’étend sensiblement parallèlement au plan dans lequel s’inscrit la base 48. L’extension 51 prend globalement la forme d’une plaque de pression constitutive de la partie du dispositif de poussée 14 exerçant une force contre la plaque métallique 2 au niveau de la zone à souder, ici la fente 54.
Plus particulièrement, l’extension 51 comprend une boutonnière 53, c’est-à-dire un orifice traversant de part et d’autre l’extension 51 le long de la direction verticale V, la boutonnière 53 prenant globalement une forme oblongue. D’une manière plus générale, la boutonnière 53 suit le profil de la zone à souder, ici la fente 54. Dans cette configuration, le dispositif de poussée 14 peut exercer une force contre la plaque métallique 2, cette force étant répartie autour de la fente 54 grâce à la boutonnière 53, le dispositif de soudage 12 ayant accès à travers la boutonnière 53 à la fente 54 pour souder cette dernière à un ancrage de la barrière thermiquement isolante.
Selon le mode de réalisation illustrée à la figure 8, le dispositif de poussée 14 est fixe, tandis que le dispositif de soudage 12 est mobile par rapport au dispositif de poussée 14, pour réaliser la soudure sur l’ancrage. Selon une deuxième alternative de l’invention illustrée sur la figure 9, le dispositif de poussée 14 comprend au moins une roue 55 comprenant une rainure 57 s’étendant avantageusement sur toute la périphérie de la roue 55. On comprend ici que la roue 55 comprend deux faces discoïdes reliées l’une à l’autre par un fond de la rainure 57. La rainure 57 participe à délimiter deux bords de contact 59 de la roue 55 destinés à prendre appui sur la plaque métallique 2, les bords de contact 59 étant configurés pour exercer une force autour de la zone à souder, ici en forme de fente 54. Plus particulièrement, la roue 55 exerce cette force de part et d’autre de la fente 54 lorsque le dispositif de soudage 12 réalise la soudure de la fente 54 à un ancrage de la barrière thermiquement isolante.
Avantageusement, la roue 55 est positionnée en amont du dispositif de soudage 12 selon un sens de soudage du dispositif de soudage 12 le long de la fente 54. On comprend de cela que la roue 55 appuie tout d’abord le long de la fente 54 puis que le dispositif de soudage 12 réalise la soudure de la fente 54, la roue 55 avançant en avant du dispositif de soudage 12 le long de la fente 54. Cependant, la roue 55 pourrait être positionnée en aval, c’est-à-dire après le dispositif de soudage 12, sans pour autant sortir du cadre de l’invention.
Selon le mode de réalisation illustrée à la figure 9, le dispositif de poussée 14 et le dispositif de soudage 12 se déplace de manière simultanée pour réaliser la soudure sur l’ancrage, en étant par exemple solidaire l’un de l’autre.
Le dispositif de soudage 12, selon un exemple de réalisation de l’invention, est une torche 60 destinée à être reliée à un poste à souder situé à distance de l’outil de construction 1. On comprend de la sorte que la torche 60 est montée sur le bâti 8, et fait partie intégrante de l’outil de construction 1 tout en étant relié électriquement au poste à souder qui lui, ne fait pas partie intégrante de l’outil de construction 1. Comme plus particulièrement visible sur la figure 7, le dispositif de soudage 12 est relié au poste à souder par un câble 62, ce dernier permettant d’installer le dispositif de soudage 12 sur l’outil de construction 1 tout en installant le poste à souder à distance dudit outil de construction 1.
Par ailleurs, le dispositif de soudage 12 comprend un socle 61 porteur de la torche 60 du dispositif de soudage 12 et un rail de glissement 63 de la position de la torche 60. Le socle 61 est mobile le long du rail de glissement 63, qui s’étend le long de la direction longitudinale L sur l’exemple illustré sur la figure 7, et rend ainsi mobile la torche 60 le long de ce rail de glissement 63. La coopération entre ce socle 61 et le rail de glissement 63 permet de déplacer la torche 60 le long de la fente 54 de la plaque métallique 10 quand la torche 60 soude ladite fente 54 à l’ancrage.
De plus, le dispositif de soudage 12 comprend également un dispositif de translation 65 autorisant un déplacement de la torche 60 le long de la direction verticale V. Le dispositif de translation 65 est par exemple un vérin permettant d’affiner la position de la torche 60 lorsque cette dernière est en train de réaliser une soudure, mais également pour déplacer la torche 60 jusqu’à la zone à souder de la plaque métallique 2.
Par ailleurs, le déplacement de la torche 60 réalisé par le dispositif de translation 65 le long de la direction verticale V est compris entre 0,5 et 5 millimètres. Avantageusement, le déplacement de la torche 60 opéré par ce dispositif de translation 65 est compris entre 1 et 2 millimètres.
On va maintenant décrire un appareil de construction 64 sur lequel est installé l’outil de construction 1 tel que décrit ci-dessus, cette description faisant référence notamment aux figures 10 et 11.
Tel qu’illustré sur les figures 10 et 11, l’outil de construction 1 est disposé sur un appareil de construction 64, ce dernier comprenant un châssis 66 porteur d’un mât 68 au bout duquel est fixé l’outil de construction 1, le dispositif de soudage 12 étant relié à un poste à souder 70 porté par le châssis 66. En d’autres termes, le poste à souder 70 est disposé sur le châssis 66, le mât 68 est solidaire au niveau de l’une de ses extrémités du châssis 66, l’outil de construction 1 étant disposé au niveau d’une autre extrémité du mât 68, à l’opposé du châssis 66. On comprend ainsi que le poste à souder 70 est installé à distance de l’outil de construction 1, le câble 62 reliant le poste à souder 70 au dispositif de soudage 12 disposé au niveau de l’outil de construction 1 s’étendant au moins en partie le long du mât 68.
Par ailleurs et tel qu’illustré sur les figures lOet 11, le châssis 66 comprend un organe de déplacement 72, tel que des paires de roues permettant à l’appareil de construction 64 de pouvoir circuler sur une surface. De la sorte, l’appareil de construction 64 peut se déplacer depuis un espace oit est stockée une pluralité de plaques métalliques 2, permettant à l’outil de construction 1 de saisir l’une des plaques métalliques 2, puis de déplacer l'outil de construction 1 vers une paroi de la cuve où la plaque métallique 2 pourra erre positionnée et fixée.
Par exemple et tel que plus particulièrement visible sur la figure 10, le mât 68 comprend une pluralité de vérins et d’articulations 26 rendant mobile l'outil de construction 1 le long de plusieurs directions. Les articulations 26 pouvant erre relies que décrites ci-dessus en étant une coopération entre rotule reçue dans un logement, voire une biellette offrant une certaine souplesse dans le positionnement des différents composants du mât 68.
Par exemple, le mât 68 comprend une première partie 74 et une deuxième partie 76, la première partie 74 comprenant un mécanisme de déplacement vertical 78 âpre à déplacer le long de la direction verticale V la deuxième partie 76 du mât 68. Dans cette configuration, l’outil de construction 1 est installé au niveau de l'extrémité de la deuxième partie 76 du mât 68, et, grâce au mécanisme de déplacement vertical 78, est mobile le long de la direction verticale V.
De plus, le mâr 68, et plus parriculièremenr la deuxième partie 76 du mâr 68, comprend un premier vérin 80 de plaquage de la plaque métallique 2 contre la paroi, le bâti 8 comprenant au moins un deuxième vérin 82 configuré pour affiner l’effort de plaquage exercé par le premier vérin 80.
Le deuxième vérin 82 est disposé sur le bâri 8 et s’étend par exemple entre le cadre 18 et l'extrémité de la deuxième partie 76. Plus parriculièremenr, le deuxième vérin 82 est configuré pour affiner la pression exercée par le premier vérin 80 sur la plaque métallique 2, de sorte à plaquer la plaque métallique 2 contre la paroi de la cuve sans entraîner de déformation de la plaque métallique 2 ou de la barrière thermiquement isolante sur laquelle la plaque s’appuie.
Avantageusement et rel qu’illusrré sur la figure 10, la deuxième partie 76 du mâr 68 comprend une liaison articulée 84 disposée entre le premier vérin 80 et le deuxième vérin 82. Cette liaison articulée 84 est par exemple une rotule autorisant une mobilité du deuxième vérin 82 en rotation autour d’une direction passant par la liaison articulée 84.
On comprend de ce qui précède que les deux vérins 80, 82 confèrent une souplesse dans le déplacement de l’appareil de construction 64, notamment car le mécanisme de déplacement vertical 78 autorise le déplacement de l’outil de construction 1 le long de la direction verticale V, le premier vérin 80 autorise quant à lui le déplacement de l’outil de construction 1 le long d’une direction perpendiculaire par rapport à la direction verticale V et le deuxième vérin 82, en coopérant avec la liaison articulée 84, permet de modifier la position de l’ouril de construction 1 selon un angle compris entre 0° et 180°, par exemple.
La présente invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations décrits et illustrés ici et elle s’étend également à tout moyen et configuration équivalents ainsi qu’à toute combinaison techniquement opérante de tels moyens. En particulier, les différentes caractéristiques faisant référence aux directions longitudinale, transversale et verticale peuvent être modifiées tant que l’invention permet de prendre une plaque métallique, puis de souder cette plaque métallique à la paroi de la cuve.

Claims

REVENDICATIONS
1. Outil de construction (1) d’une paroi d’une cuve de stockage étanche et thermiquement isolante destiné à contenir un fluide cryogénique, l’outil de construction (1) comprenant un bâti (8), un dispositif de soudage (12), un dispositif de préhension (10) configuré pour prendre au moins une plaque métallique (2) constitutive de la paroi de la cuve et un dispositif de poussée (14) configuré pour exercer une pression contre la plaque métallique (2), le bâti (8) portant le dispositif de préhension (10), le dispositif de soudage (12) étant relié au bâti (8) par un moyen (16) autorisant un déplacement dudit dispositif de soudage (12) par rapport au bâti (8) selon au moins une direction (L, V, T).
2. Outil de construction (1) selon la revendication 1, dans lequel le dispositif de poussée (14) est relié au bâti (8) par le moyen (16) autorisant un déplacement du dispositif de soudage (12) par rapport au bâti (8).
3. Outil de construction (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le bâti (8) comprend un cadre (18) et au moins un bras (20) s’étendant le long d’une direction transversale à un plan dans lequel s’étend majoritairement le cadre (18), le bras (20) portant à une extrémité libre le dispositif de préhension (10).
4. Outil de construction (1) selon la revendication 3, dans lequel le bâti (8) comprend au moins une articulation (26) disposée entre le bras (20) et le cadre (18) ou disposée entre le bras (20) et le dispositif de préhension (10).
5. Outil de construction (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le moyen (16) autorisant un déplacement du dispositif de soudage (12) et/ou du dispositif de poussée (14) par rapport au bâti (8) comprend au moins un rail (38) solidaire d’au moins un bras (20) du bâti (8), le moyen (16) étant configuré pour autoriser un déplacement du dispositif de soudage (12) le long d’une direction principale d’extension (B) du rail (38).
6. Outil de construction (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le moyen (16) autorisant un déplacement du dispositif de soudage (12) et/ou du dispositif de poussée (14) par rapport au bâti (8) comprend au moins une plateforme (40) qui s’étend entre le bâti (8) et le dispositif de préhension (10), le moyen (16) étant configuré pour autoriser un déplacement de la plateforme (40) dans au moins deux directions sécantes (T, L) contenues dans un même plan.
7. Outil de construction (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes en combinaison avec la revendication 3, dans lequel le bâti (8) comprend au moins deux bras (20) comportant chacun un dispositif de préhension (10) disposé à une extrémité libre du bras (20), au moins l’un des deux bras (20) comprend un organe de translation (41) configuré pour rapprocher ou éloigner le dispositif de préhension (10) du cadre (18).
8. Outil de construction (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le bâti (8) comprend au moins un organe (46) générant un déplacement du dispositif de soudage (12) et/ou du dispositif de poussée (14) autour et/ou le long d’une direction (D) perpendiculaire à un plan d’extension générale du bâti (8).
9. Outil de construction (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de poussée (14) comprend une base (48) et au moins une branche (50), au moins une extrémité de la branche (50) étant solidaire de la base (48), la branche (50) s’étendant à partir de la base (48) le long d’une direction transversale à un plan dans lequel s’inscrit la base (48), une extrémité libre (52) de la branche (50) étant destinée à venir en appui contre la plaque métallique (2).
10. Outil de construction (1) selon la revendication précédente, dans lequel au moins deux branches (50) du dispositif de poussée (14) sont disposées de part et d’autre du dispositif de soudage (12).
11. Outil de construction (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de poussée (14) comprend au moins une roue (55) destinée à venir en appui et à exercer une force selon une direction de poussée (D) contre la plaque métallique (2).
12. Outil de construction (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de soudage (12) comprend au moins une torche (60) destinée à être reliée à un poste à souder (70) situé à distance de l’outil de construction (1).
13. Outil de construction (1) selon la revendication précédente, dans lequel le dispositif de soudage (12) comprend un socle (61) porteur de la torche (60) du dispositif de soudage (12) et un rail de glissement (63), la torche (60) étant mobile au moins le long du rail de glissement (63).
14. Outil de construction (1) selon l’une quelconque des revendications 12 ou 13, dans lequel le dispositif de soudage (12) comprend au moins un dispositif de translation (65) de la torche (60) par rapport au dispositif de poussée (14), le dispositif de translation (65) étant configuré pour rendre mobile la rorche (60) le long d’une direction de poussée (D) sensiblement perpendiculaire par rapport à un plan principal d’extension du bâti (8).
15. Appareil de construction (64) comprenant un outil de construction (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, l’appareil de construction (64) comprenant un châssis (66) porteur d’un mâr (68) au bout duquel est fixé l’outil de construction (1), le dispositif de soudage (12) étant relié à un poste à souder (70) porté par le châssis (66).
16. Appareil de construction (64) selon la revendication précédente, dans lequel le mâr (68) comprend au moins un premier vérin (80) de plaquage de la plaque métallique (2) contre la paroi de la cuve, le bâti (8) comprenant au moins un deuxième vérin (82) configuré pour affiner l’effort de plaquage exercé par le premier vérin (80).
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