WO2022233907A1 - Installation de stockage pour gaz liquéfié - Google Patents

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WO2022233907A1
WO2022233907A1 PCT/EP2022/061914 EP2022061914W WO2022233907A1 WO 2022233907 A1 WO2022233907 A1 WO 2022233907A1 EP 2022061914 W EP2022061914 W EP 2022061914W WO 2022233907 A1 WO2022233907 A1 WO 2022233907A1
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loading
stop plate
tank
storage installation
primary
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PCT/EP2022/061914
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Saïd LAHRACH
Luciano PEREIRA DA SILVA
Mohammed OULALITE
Yannick DUBOIS
Cédric Morel
Paul Baron
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Gaztransport Et Technigaz
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Definitions

  • the invention relates to the field of storage facilities for liquefied gas comprising a sealed and thermally insulating tank, with a sealed membrane.
  • the invention relates to the field of sealed and thermally insulating tanks for the storage and/or transport of liquefied gas at low temperature, such as tanks for the transport of Liquefied Petroleum Gas (also called LPG) having for example a temperature between -50°C and 0°C, or for the transport of Liquefied Natural Gas (LNG) at around -162°C at atmospheric pressure.
  • LPG Liquefied Petroleum Gas
  • LNG Liquefied Natural Gas
  • the vessel has a plurality of vessel walls joined together.
  • the waterproofing membranes each comprise a plurality of parallel strakes. Each strake has a flat central portion extending in a first direction and two raised edges arranged on either side of the flat central portion and projecting towards the inside of the tank with respect to the central portion. The strakes are thus juxtaposed in a pattern repeated in a second direction and welded together at the raised edges.
  • connection rings are fixed on the one hand to the load-bearing structure and on the other hand to the sealing membranes in order to allow the transfer of forces between the membranes and the hull of the ship.
  • connection ring makes it possible in particular to take up the tensile and compressive forces resulting from the thermal contraction of the sealing membranes, from the deformation of the hull linked for example to the deflection of the ship's beam, and from the state of filling. tanks.
  • waterproofing membranes commonly called stretched membranes, do not have in the first direction zones allowing to absorb the tensile and compressive forces unlike a corrugated membrane.
  • the waterproofing membranes are interrupted at the level of an opening in order, for example, to allow the crossing of loading/unloading pipes.
  • the secondary waterproofing membrane is stopped and is directly connected to the load-bearing structure.
  • the document KR1020180073950 describes a support system for the secondary waterproofing membrane at the level of such an interruption formed by a liquid dome.
  • the vessel thus has secondary mounting brackets, referred to herein as "chair", attached to the supporting structure and aligned along one edge of the liquid dome extending in the second direction.
  • a secondary end insulating block is interposed between each of these chairs.
  • a secondary stop beam extending in the second direction is then placed over the chairs and the end secondary insulating blocks and is secured by a plurality of fasteners to the chairs. These fasteners retain both the secondary stop beam in the first direction and in the second direction.
  • the secondary waterproofing membrane is attached to the secondary stop beam.
  • One idea underlying the invention is to simplify stopping the secondary waterproofing membrane near an opening.
  • Another idea at the basis of the invention is to improve the recovery of forces at the stop of the secondary waterproofing membrane.
  • the invention provides a storage facility for liquefied gas comprising a metal support structure and a sealed and thermally insulating tank arranged in the support structure, the tank comprising in a direction of thickness from the outside towards the inside of the tank, a secondary thermally insulating barrier fixed to the supporting structure, a secondary metal sealing membrane placed on the secondary thermally insulating barrier, a thermally primary insulating membrane placed on the secondary sealing membrane, and a primary sealing membrane placed on the primary thermally insulating barrier and intended to be in contact with the liquefied gas, the load-bearing structure comprising an upper load-bearing wall, the tank comprising a ceiling wall fixed to the upper load-bearing wall, in which the secondary thermally insulating barrier of the ceiling wall comprises juxtaposed secondary insulating blocks, wherein the secondary waterproofing membrane of the ceiling wall comprises a plurality of parallel strakes extending in a first direction, each strake comprising a planar central portion resting on an upper surface of the secondary insulating
  • the secondary sealing membrane is fixed to the secondary stop plate but also to the fixing brackets unlike the prior art.
  • the secondary waterproofing membrane is supported by the secondary caps and by the secondary stop plate on the same plane.
  • such a storage facility may comprise one or more of the following characteristics.
  • the secondary sealing membrane comprises a secondary metal fixing plate fixed to an upper surface of the secondary stop plate, and an end portion of the or each strake interrupted by the loading/unloading opening is welded to the secondary metal fixing plate.
  • the secondary stop plate comprises a main body, a first overflow portion protruding from the main body in the second direction and a second overflow portion protruding from the main body in the second direction, the first portion overflow and the second overflow portion being located on either side of the main body, a lower surface of the main body being placed against the secondary end insulating block, the first overflow portion being located under the secondary cap of the one of the mounting brackets, the second overflow portion being located under the secondary cap of the other of the mounting brackets, the first overflow portion and the second overflow portion being blocked in translation in the first direction by the fixing so as to transmit the forces undergone by the secondary stop plate in the first direction a ux mounting brackets.
  • the overflow portions make it possible to simply transmit the forces coming from the secondary waterproofing membrane in the first direction to the fixing supports.
  • the first overflow portion and the second overflow portion are fixed, for example by screwing or welding, to the secondary cap of the fixing support.
  • the secondary foot comprises a first branch and a second branch separated from the first branch in the first direction, the first branch and the second branch connecting the secondary cap to the upper load-bearing wall, the first overflow portion and the second overflow portion being located under the secondary cap and between the first branch and the second branch of the secondary foot.
  • the spacing in the first direction between the first branch and the second branch at the level of the upper load-bearing wall corresponds to the seat length.
  • the first overflow portion and the second overflow portion are formed in one piece with the main body.
  • the secondary stop plate comprises two metal blocking plates, the blocking plates being inserted into two grooves located on the upper surface of the secondary stop plate so that a portion of one of the metal blocking plates form the first overflow portion and a portion of the other of the metal blocking plates forms the second overflow portion, the metal blocking plates being preferably welded to the secondary cap of the mounting bracket.
  • the main body is made of plywood.
  • the storage installation comprises a retaining bar extending in the second direction and comprising a first end welded to one of the two fixing supports and a second end welded to the other of the two supports fixing, the retaining bar being located against a side wall of the secondary stop plate so as to reinforce the blocking in translation of the secondary stop plate in the first direction away from the loading opening/ unloading.
  • the storage installation comprises a plurality of fixing supports juxtaposed in the second direction along an edge of the loading/unloading opening, two adjacent fixing supports being separated from one another. the other by a secondary insulating end block.
  • the secondary thermally insulating barrier comprises a plurality of secondary stop plates aligned in the second direction, each secondary stop plate being disposed between two adjacent fixing brackets.
  • the storage facility comprises a connecting angle extending in the second direction to separate the secondary thermally insulating barrier from the loading/unloading opening in leaktight manner, the connecting angle comprising a first wing and a second wing connected to the first wing, the first wing being welded to the secondary metal fixing plate or to the secondary stop plate and the second wing being connected to the upper load-bearing wall.
  • the supporting structure comprises a rear cofferdam wall and a front cofferdam wall located on either side of the vessel in the first direction, the loading/unloading opening being formed close to the wall rear cofferdam, the mounting brackets being arranged between the loading/unloading opening and the front cofferdam wall.
  • each fixing support comprises a secondary support portion welded to the upper load-bearing wall and a primary support portion, the secondary support portion comprising the secondary cap and the secondary foot, the primary support portion being welded to the secondary cap of the secondary support portion.
  • the primary sealing membrane is attached to the primary support portions via one or more primary stop beams.
  • the tank comprises a lid arranged in the loading/unloading opening, the lid comprising a metal sealing wall and a thermal insulation structure located between the sealing wall and the upper load-bearing wall, the cover being fixed to the upper load-bearing wall.
  • the fixing support is made of steel.
  • the primary waterproofing membrane can be made in various ways.
  • the primary sealing membrane of the ceiling wall comprises a plurality of parallel strakes extending in the first direction, each strake comprising a planar central portion resting against the primary insulating blocks of the primary thermally insulating barrier and two raised edges projecting towards the inside of the tank with respect to the central portion, the strakes being juxtaposed in the second direction according to a repeated pattern and welded together in a sealed manner at the level of the raised edges, anchoring wings anchored to the primary insulating blocks and parallel to the first direction being arranged between the juxtaposed strakes to retain the primary sealing membrane on the primary thermally insulating barrier.
  • the spacing between two adjacent fixing supports in the second direction is equal to an integer multiple of the dimension of a strake in the second direction, for example equal to the dimension of a strake in the second direction. direction.
  • the dimension of a strake in the second direction is equal to 500mm.
  • the end portion of the or each strake welded to the secondary metal fixing plate has a thickness greater than the thickness of the strake at a distance from the loading/unloading opening.
  • the thickness is a dimension measured according to the direction of thickness, namely the direction perpendicular to the first direction and to the second direction.
  • the thickness of the end portion is greater than or equal to 1.5 mm.
  • the thickness of the strakes may be less than 1 mm away from the ends, for example between 0.7 and 1 mm.
  • the seating length of the secondary support portion in the first direction is greater than or equal to 300mm.
  • the seating length of the primary support portion in the first direction is between 100 and 200mm, for example 165mm.
  • Such a storage installation can be an onshore storage installation, for example for storing LNG or be a floating, coastal or deep-water structure, in particular an LNG carrier, a floating storage and regasification unit (FSRU), a floating production and remote storage (FPSO) and others.
  • FSRU floating storage and regasification unit
  • FPSO floating production and remote storage
  • Such an installation can also serve as a fuel tank in any type of ship.
  • the aforementioned storage installation is made in the form of a floating structure, said supporting structure being constituted by a double hull of the floating structure and the first direction is a longitudinal direction of the floating structure. .
  • the floating structure is a vessel for transporting a cold liquid product.
  • the invention also provides a transfer system for a cold liquid product, the system comprising an aforementioned storage installation, insulated pipes arranged so as to connect the tank installed in the hull of the ship to an external installation floating or onshore storage facility and a pump for driving a flow of cold liquid product through the insulated pipes from or to the external floating or onshore storage facility to or from the ship's tank.
  • the invention also provides a method for loading or unloading an aforementioned storage installation, in which a cold liquid product is conveyed through insulated pipes from or to an external floating or terrestrial storage installation towards or from the vessel's tank.
  • The is a partial perspective view from the inside of a ceiling wall according to a first embodiment, in an area near a loading/unloading opening of the tank, in which only the fixing brackets have been shown .
  • Figures 3 to 11 are shown in an inverted orientation relative to their actual position in a storage facility.
  • the invention is not limited to this type of vessel.
  • the ship 70 represented on the comprises a storage installation 1 comprising four tanks 71 arranged in the supporting structure 2 formed by the inner hull of the vessel 70 and fixed thereto.
  • Each tank 71 is polyhedral in shape and comprises a plurality of tank walls assembled together so as to form an internal space 3, and in particular a ceiling wall 4, a rear cofferdam wall 5 and a front cofferdam wall 6
  • the front 6 and rear 5 cofferdam walls are spaced apart in the longitudinal direction L of the ship 70 and are fixed in the upper part to the ceiling wall 4.
  • an opening of loading / unloading 7 formed in the ceiling wall 4 in order to pass through the loading / unloading pipes.
  • the ceiling wall 4 is fixed to an upper load-bearing wall 8 of the load-bearing structure 2.
  • the upper load-bearing wall 8 is also provided with orifices allowing the loading/unloading pipes to pass through the load-bearing structure 2.
  • the loading/unloading opening 7 serves as a point of entry for various LNG handling equipment, namely for example a filling line, an emergency pumping line, unloading lines linked to unloading pumps, an spray line, a supply line linked to a spray pump, etc.
  • LNG handling equipment namely for example a filling line, an emergency pumping line, unloading lines linked to unloading pumps, an spray line, a supply line linked to a spray pump, etc.
  • a filling line namely for example a filling line, an emergency pumping line, unloading lines linked to unloading pumps, an spray line, a supply line linked to a spray pump, etc.
  • the schematically represents the dihedral formed by the assembly of the ceiling wall 4 with the rear cofferdam wall 5. Indeed, the loading/unloading opening 7 is provided in the ceiling wall 4 close to the wall of the back cofferdam 5.
  • the multilayer structure of the ceiling wall 4 will be more particularly described below.
  • the multilayer structure of the ceiling wall 4 of a sealed and thermally insulating tank 71 for storing a liquefied gas, such as liquefied natural gas (LNG), comprises successively, in the thickness direction, from the outside towards the inside of the tank, a secondary thermally insulating barrier 10 retained on the upper load-bearing wall 8, a secondary sealing membrane 11 resting on the secondary thermally insulating barrier 10, a primary thermally insulating barrier 12 resting on the secondary sealing 11 and a primary sealing membrane 13 resting on the primary thermally insulating barrier 12 and intended to be in contact with the liquefied natural gas contained in the tank 71.
  • LNG liquefied natural gas
  • the secondary thermally insulating barrier 10 comprises a plurality of secondary insulating blocks 14 which are anchored to the upper load-bearing wall 8 by means of anchoring devices (not shown).
  • the secondary insulating blocks 14 have a generally parallelepipedal shape and are for example arranged in parallel rows in the longitudinal direction L and in the transverse direction T perpendicular to the longitudinal direction L.
  • the secondary waterproofing membrane 11 of the ceiling wall 4 comprises a continuous layer of strakes 15, metal, with raised edges, represented on the .
  • the strakes 15 comprise a flat central portion resting on the secondary insulating blocks 14 of the secondary thermally insulating barrier 10 and also comprise two raised edges arranged on either side of the flat central portion in the transverse direction T and projecting towards the inside the tank relative to the central portion.
  • the strakes 15 are welded by their raised edges to parallel welding supports which are fixed in grooves provided at the level of the surface of the secondary insulating blocks 14 in contact with the secondary sealing membrane 11.
  • the strakes 15 are, for example , made of Invar ® : that is to say an alloy of iron and nickel whose coefficient of expansion is typically between 1.2.10 -6 and 2.10 -6 K -1 .
  • the primary thermally insulating barrier 12 of the ceiling wall 4 comprises a plurality of primary insulating blocks 18 which are anchored to the upper load-bearing wall 8 by means of anchoring devices (not shown).
  • the primary insulating blocks 18 have a generally parallelepipedal shape. In addition, they may have dimensions substantially identical to or different from those of the secondary insulating blocks 14.
  • the primary insulating blocks 18 are positioned in alignment with the secondary insulating blocks 14, or offset from them in a or two of the longitudinal L and transverse T directions.
  • the secondary insulating blocks 14 and the primary insulating blocks 18 can be made in different ways. For example, all or some of them are made in the form of a box comprising a bottom plate, a cover plate and supporting webs extending, in the direction of thickness, between the bottom plate and the base plate. cover and delimiting a plurality of compartments filled with an insulating filling, such as perlite, glass or rock wool.
  • all or some of the secondary insulating blocks 14 and primary insulating blocks 18 include a bottom plate, a cover plate, and one or more layers of insulating polymer foam sandwiched between the bottom plate, the cover plate and glued to them.
  • the insulating polymer foam can in particular be a foam based on polyurethane, optionally reinforced with fibres.
  • the secondary thermally insulating barrier 10 and/or the primary thermally insulating barrier 12 comprises secondary insulating blocks 14 and/or primary insulating blocks 18 having at least two types of different structure, for example the two structures mentioned above, depending on their location in the tank. Examples of such a structure are provided in publication WO-A-2019077253.
  • the primary sealing membrane 13 comprises a continuous sheet of metal strakes with raised edges which are for example of the same nature as the strakes 15 of the secondary sealing membrane 11.
  • the strakes of the primary sealing membrane 13 are welded by their raised edges on parallel welding supports which are fixed in grooves provided at the level of the surface of the primary insulating blocks 18 in contact with the primary sealing membrane 13.
  • connection ring 55 is therefore fixed on the one hand to the supporting structure 2 and on the other hand to the sealing membranes 11, 13 in order to allow the transfer of forces between the sealing membranes 11, 13 and the structure. carrier 2.
  • the ceiling wall 4 is interrupted locally in order to allow the crossing of the loading/unloading pipes.
  • the sealing membranes 11, 13 and the thermally insulating barriers 10, 12 are interrupted all around the loading/unloading opening 7, as represented on the .
  • the tank 71 comprises a lid 19 arranged in the loading/unloading opening 7.
  • the lid 19 comprises a metal sealing wall 20 and a structure of thermal insulation 21 located between the metal sealing wall 20 and the upper load-bearing wall 8.
  • the cover 19 is fixed to the upper load-bearing wall 8.
  • the metal sealing wall 20 carries out the continuity of the seal with the membrane of primary sealing 13 of the ceiling wall 4 while the thermal insulation structure 21 achieves the continuity of the insulation.
  • the thermal insulation structure 21 may comprise an insulating cover block, produced for example in the form of a box comprising a bottom plate, a cover plate and supporting webs extending, in the direction of thickness, between the plate bottom and the cover plate and delimiting a plurality of compartments filled with an insulating filling, such as a rigid insulating foam.
  • the cover insulating block has passage holes (not shown) allowing the passage of the loading/unloading pipes.
  • the sealing wall 20 of the cover 19 comprises for example a plurality of flat metal plates welded to each other.
  • the sealing wall 20 further comprises a plurality of cover orifices (not shown) intended to be traversed by the loading/unloading pipes.
  • the storage installation 1 further comprises a metal connecting strip 24 making it possible to connect the sealing wall 20 of the lid and the primary sealing membrane 13 of the ceiling wall 4 in a leaktight manner, as can be seen on the .
  • the secondary sealing membrane 11 is interrupted at the level of the edges of the loading/unloading opening 7 and is directly connected in leaktight manner to the upper load-bearing wall 8 in order to seal the separation between the secondary thermally insulating barrier 10 and the cover 19.
  • This connection is made using an angle iron secondary connection 36 comprising a first secondary wing 37 and a second secondary wing connected to the first secondary wing 37, the first secondary wing 37 being welded to the secondary sealing membrane 11 and the second secondary wing being welded to a flat anchor 69 secured to the upper load-bearing wall 8.
  • the secondary sealing membrane 11 is capable of transmitting to the secondary connecting angle 36 compressive and tensile forces related to the work of the secondary sealing membrane 11. These stresses are particularly great at the front longitudinal end edge 25 of the loading/unloading opening 7, which is the edge of the loading/unloading opening 7 located between the lid 19 and the front cofferdam wall 6 in the longitudinal direction L. Indeed, due to the placement of the cover 19 close to the rear cofferdam wall 5, the longitudinal dimension of the secondary sealing membrane 11 between the cover 19 and the front cofferdam wall 6 is much greater than the longitudinal dimension of the secondary sealing membrane 11 between the cover 19 and the rear cofferdam wall 5 which leads to greater forces at the level of the front longitudinal end edge 25 during deformation of the hull or thermal contraction.
  • these forces on the front longitudinal end edge 25 are particularly significant due to the orientation of the secondary sealing membrane 11.
  • the secondary sealing membrane 11 is oriented so that the central portion plane of the strakes 15 extends in the longitudinal direction L of the vessel 70. Thus, no zone making it possible to absorb the tensile and compressive forces is provided in this direction.
  • a special support structure is provided along the front longitudinal end edge 25 extending in the transverse direction T which will be detailed afterwards.
  • the storage installation 1 comprises a plurality of juxtaposed metal fixing supports 26 in the transverse direction T, extending at a distance from each other preferably at a regular interval, along the front longitudinal end edge 25 of loading/unloading opening 7.
  • Each attachment bracket 26 comprises a secondary bracket portion 27 and a primary bracket portion 28 welded to the secondary bracket portion 27.
  • the secondary bracket portion 27 has a secondary cap 29 extending in the longitudinal direction and on which the primary support portion 28 is welded.
  • the secondary cap 29 is welded to a secondary foot 30 which is anchored to the upper bearing wall 8 for example by welding or screwing.
  • the secondary support portion 27 thus has a seat length extending in the longitudinal direction L, measured at the level of the attachment of the secondary foot 30 to the supporting structure and making it possible to oppose tilting and bending in this direction.
  • the primary support portion 28 also has a primary cap 31 (not shown in the first embodiment).
  • the primary cap 31 is welded to a primary foot 32 which is welded to the secondary cap 29.
  • the primary support portion 28 also has a seat length extending in the longitudinal direction L, measured at the level of the attachment of the primary foot 32 to the secondary foot 30 and to oppose tilting and bending in this direction.
  • the secondary foot 30 and the primary foot 32 are, in the second embodiment illustrated in and in the third embodiment illustrated in , made as an H-section beam (sectional shape in a plane orthogonal to the thickness direction).
  • the primary foot 32 is made in the form of a beam with a circular section (section shape in a plane orthogonal to the direction of thickness) and the secondary foot 30 is made in the form of an H-beam, the secondary foot 30 comprising a first branch 67 formed of a plate and a second branch 68 formed of a plate separated from the first branch 67 in the longitudinal direction L by a connecting plate 99.
  • the spacing in the longitudinal direction L between the first branch 67 and the second branch 68 at the level of the upper load-bearing wall 8 corresponds to the seat length.
  • Reinforcement portions 82 are welded to the upper load-bearing wall 8 and extend in the longitudinal direction L so as to be welded at a first end to an edge of the first branch 67 and at a second end to an edge of the second branch 68.
  • the secondary support portion 27 is preferably provided in this case with two reinforcing portions 82 located on either side of the connecting plate 99, as shown in .
  • the secondary thermally insulating barrier 10 comprises secondary insulating end blocks 34.
  • Each secondary insulating end block 34 is interposed between the secondary support portions 27 of two fixing supports 26 adjacent in the transverse direction T.
  • a plate of secondary stopper 83 is fixed, for example using putty, not shown, to the upper surface of each secondary end insulating block 34.
  • The represents in particular this state of assembly in the first embodiment in which the secondary stop plates 83 and the secondary end insulating blocks 34 have been positioned.
  • the analogously represents this assembly state in a second embodiment, while the similarly represents this assembly state in a third embodiment.
  • the secondary stop plate 83 comprises a main body 84, a first overflow portion 85 protruding from the main body 84 in the transverse direction T and a second overflow portion 86 also protruding from the main body. 84 in the transverse direction T.
  • the first overflow portion 85 and the second overflow portion 86 are located on either side of the main body 84.
  • the main body 84 is made of plywood.
  • the first overflow portion 85 is located under the secondary cap 29 of one of the mounting brackets 26 adjacent to the secondary stop plate 83 while the second overflow portion 86 is located under the secondary cap 29 of the other of the mounting brackets 26 adjacent.
  • the first overflow portion 85 and the second overflow portion 86 are blocked in translation in the longitudinal direction L, in various ways depending on the embodiment, by the fixing brackets 26 so as to transmit the forces undergone by the plate of secondary stop 83 in the longitudinal direction L to the mounting brackets 26.
  • Figures 5 and 6 show two design variations of the secondary stop plate 83 for this embodiment.
  • the secondary stop plate 83 comprises two metal blocking plates 87.
  • the blocking plates 87 are inserted into two grooves 88 located on the upper surface of the secondary stop plate 83, and are advantageously held in position in this groove 88 by fasteners, not shown, such as screws each passing through an orifice of one of the blocking plates and received in a thread formed in the body of the secondary stop plate 83.
  • the blocking plates 87 are positioned such that a portion of one of the blocking plates 87 forms the first overhang portion 85 and a portion of the other of the blocking plates 87 forms the second overflow 86.
  • a wedge 89 can be positioned behind the groove 88 in order to fill the space left free in the groove 88 for the insertion and positioning of the blocking plate 87.
  • blocking plates 87 are thus welded to one of the secondary caps 29 of the adjacent mounting brackets 26.
  • the secondary stop plate 83 is also equipped on its upper edge proximal to the loading/unloading opening 7 with a metal fixing bracket 90 screwed onto the upper surface.
  • a retaining bar 91 extending in the transverse direction T in the plane of the secondary stop plate 83 is welded at a first end to one of the feet secondary 30 of the two fixing brackets 26 adjacent to the secondary stop plate 83 and welded at a second end to the other of the secondary feet 30 of the two fixing brackets 26 adjacent.
  • the retaining bar 91 is located against a side wall of the secondary stop plate 83 so as to stiffen the secondary stop plate 83 and to reinforce the locking in translation of the secondary stop plate 83 in the longitudinal direction in a direction from the loading/unloading opening 7 towards the front cofferdam wall 6.
  • Said side wall of the secondary stop plate 83 is the side wall furthest from the loading/unloading opening 7.
  • the blocking plates 87 are only in contact with a side wall of the groove 88, the side wall farthest from the loading/unloading opening 7.
  • the blocking plates 87 make it possible to stiffen the secondary stop plate 83 and to reinforce the blocking in translation of the secondary stop plate 83 in the longitudinal direction in a direction going from the front cofferdam wall 6 towards the loading/unloading opening 7.
  • the beam of secondary stop 83 is thus gripped between the blocking plates 87 and the retaining bar 91.
  • the side wall of the secondary stop plate 83 may advantageously include a recess 92, as illustrated in , in order to accommodate the retaining bar 91.
  • the recess 92 thus extends in the transverse direction parallel to the side wall of the secondary stop plate 83 and at a distance therefrom.
  • the recess 92 is equipped with a metal plate on which the retaining bar 91 is pressed.
  • the retaining bar 91 advantageously has a U-shaped section, the section being taken in a plane orthogonal to the transverse direction, the base of the U being pressed against the metal plate of the recess 92.
  • the retaining bar 91 is replaced by a reinforcement bar 93.
  • the reinforcement bar 93 is positioned in an extension of a groove 94 formed in the upper surface of the secondary stop plate 83 and connecting the two grooves 88.
  • the bar reinforcement 93 is welded at a first end to one of the blocking plates 87 and at a second end to the other of the blocking plates 87 so as to stiffen the secondary stop plate 83 and to reinforce the blocking in translation .
  • The represents an assembly state in which, compared to the , the secondary sealing membrane 11 has been shown.
  • the secondary waterproofing membrane 11 comprises a secondary metal fixing plate 35.
  • the secondary metal fixing plate 35 extends both over the upper surface of the secondary stop plates 83 and over the secondary caps 29.
  • the secondary metal fixing plate 35 is provided with through holes 95 at the level of each secondary cap 29 so that the primary support portion 28 can pass through the secondary metal fixing plate 35.
  • the secondary metal fixing plate 35 is welded all around the passage orifice 95 on the secondary cap 29 thus only on a proximal edge 96 to the attachment angle 90 of the secondary stop plates 83.
  • a distal edge 97 of the metal secondary attachment plate 35 is also screwed to the upper surface of the secondary stop plate 83.
  • the first secondary wing 37 of the secondary connecting angle 36 is also welded to the proximal edge 96 while an end portion of the strakes 15 interrupted by the loading/thimble opening loading 7 is welded to the distal edge 97 of the metallic secondary fixing plate 35, as illustrated in .
  • a metallic secondary fixing plate 35 is screwed onto each secondary stop plate 83 on a proximal edge 96 and on a distal edge 97 so that each metallic secondary fixing plate 35 extends here only on the stop plate.
  • secondary stop 83 The first secondary wing 37 of the secondary connection angle 36 thus comes to be welded on the proximal edge 96 and on the secondary cap 29 while an end portion of the strakes 15 interrupted by the loading opening / unloading 7 is welded to the distal edge 97 of the secondary metallic fixing plate 35 and to the secondary cap 29.
  • Figures 8 and 9 show a second embodiment, in particular for the mounting bracket 26 as explained above, as well as for the secondary stop plate 83.
  • the main body 84 and the overflow portions 85 , 86 are made from a single piece of plywood.
  • the overflow portions 85, 86 are however reinforced by pre-drilled metal plates 98.
  • the overflow portions 85, 86 are thus placed under the secondary cap 29 of one of the secondary support portions 27 and between the branches 67, 68 of the secondary foot 30 and are fixed by means of fasteners screwed on the one hand to the secondary cap 29 but also to the secondary foot 30 using the pre-drilled metal plates 98.
  • Figures 10 and 11 show a third embodiment, in particular for the mounting bracket 26 as explained above, as well as for the secondary stop plate 83.
  • the main body 84 and the overflow portions 85 , 86 are also made from a single piece of plywood. This time, the overflow portions 85, 86 are not fixed to the secondary cap 29 and to the secondary foot 30 using screwed fasteners but simply come into abutment between the two branches 67, 68 of the secondary foot 30 and against the secondary cover 29.
  • a retaining bar 91 is arranged analogously to the first embodiment against a side wall of the secondary stop plate 83 in a recess 92 and welded at the ends to the secondary feet 30 .
  • connection of the primary sealing membrane 13 to the primary support portion 28 is shown here only schematically in .
  • This connection can be made analogously to the secondary sealing membrane 11.
  • primary end insulating blocks are arranged between the primary support portions 28 then a primary stop beam extending in the transverse direction T is arranged on the primary caps 31 and the upper surface of the primary end insulating blocks.
  • the primary stop beam is then fixed either using abutments and a fixing device to the primary cap 31 if the latter is made of plywood, or by welding to the primary cap 31 if the latter is metallic.
  • a primary connection angle is then fixed on the one hand to the primary stop beam and on the other hand to the secondary connection angle 36.
  • An end portion of the strakes 15 of the primary sealing membrane 13 interrupted by the loading/unloading opening 7 is fixed on the primary stop beam.
  • the metal connecting strip 24 connects the primary sealing membrane 13 to the sealing wall 20 of the cover 19, as seen in .
  • the fixing support 26 comprises cap stiffeners 102 welded under the secondary cap 29 and extending in a plane orthogonal to the longitudinal direction L, two in number in this variant.
  • the cap stiffeners 102 are located directly above two diametrically opposite parts of the primary foot 32.
  • Reinforcement portions 103 are welded to the upper bearing wall 8 and extend in the longitudinal direction L so as to be welded at a first end to an edge of the first branch 67 and at a second end to an edge of the second branch 68.
  • the secondary foot 30 is preferably provided in this case with two reinforcing portions 103 located on either side of the connecting plate 99, the connecting plate 99 being advantageously fixed to the first branch 67 and to the second branch 68 in the middle thereof in the transverse direction T, as shown in particular in .
  • the reinforcing portions 103 or the connecting plate 99 may not be welded to the upper load-bearing wall 8 in order to advantageously facilitate the welding operations. Therefore, the element not fixed to the upper load-bearing wall 8, whether it be the reinforcing portions 103 or the connecting plate 99, can be located at a distance from the upper load-bearing wall 8.
  • the connecting plate 99 has a central orifice 100, preferably oblong and extending in the longitudinal direction L, making it possible to increase the flexibility of the fixing support 26.
  • the connecting plate 99 may have fillets 101 made in the corners of the connecting plate 99, in order to limit stress concentrations.
  • the reinforcement portions 103 may also include fillets 101 formed in the corners of the reinforcement portions 103 located at the junction between one of the branches 67, 68 and the upper load-bearing wall 8.
  • a cutaway view of an LNG carrier 70 shows a sealed and insulated tank 71 of generally prismatic shape mounted in the double hull 72 of the ship.
  • the wall of the tank 71 comprises a primary leaktight barrier intended to be in contact with the LNG contained in the tank, a secondary leaktight barrier arranged between the primary leaktight barrier and the double hull 72 of the ship, and two insulating barriers arranged respectively between the primary waterproof barrier and the secondary waterproof barrier and between the secondary waterproof barrier and the double hull 72.
  • loading/unloading pipes 73 arranged on the upper deck of the ship can be connected, by means of appropriate connectors, to a maritime or port terminal to transfer a cargo of LNG from or to the tank 71.
  • the represents an example of a maritime terminal comprising a loading and unloading station 75, an underwater pipeline 76 and an installation on land 77.
  • the loading and unloading station 75 is a fixed offshore installation comprising a mobile arm 74 and a tower 78 which supports the mobile arm 74.
  • the mobile arm 74 carries a bundle of insulated flexible pipes 79 which can be connected to the loading/unloading pipes 73.
  • the orientable mobile arm 74 adapts to all sizes of LNG carriers.
  • a connecting pipe, not shown, extends inside the tower 78.
  • the loading and unloading station 75 allows the loading and unloading of the LNG carrier 70 from or to the shore installation 77.
  • This comprises liquefied gas storage tanks 80 and connecting pipes 81 connected by the underwater pipe 76 to the loading or unloading station 75.
  • the underwater pipe 76 allows the transfer of the liquefied gas between the loading or unloading station 75 and the shore installation 77 over a great distance, for example 5 km, which makes it possible to keep the LNG carrier 70 at a great distance from the coast during loading and unloading operations.
  • pumps on board the ship 70 and/or pumps fitted to the shore installation 77 and/or pumps fitted to the loading and unloading station 75 are used.

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Abstract

L'invention concerne une installation de stockage (1) pour gaz liquéfié, la cuve (71) comportant une paroi de plafond (4) étant interrompue localement de manière à délimiter une ouverture de chargement/déchargement (7), dans laquelle les blocs isolants secondaires (14) comportent un bloc isolant secondaire d'extrémité (34) adjacent à l'ouverture de chargement/déchargement (7), dans laquelle l'installation de stockage comporte au moins deux supports de fixation (26) fixé à la paroi porteuse supérieure (8) et situés de part et d'autre du bloc isolant d'extrémité (34), la barrière thermiquement isolante secondaire comportant une plaque d'arrêt secondaire disposée sur le bloc isolant secondaire d'extrémité (34), dans laquelle la plaque d'arrêt secondaire et les chapeaux secondaires (29) forment une surface de support plane pour la membrane d'étanchéité secondaire (11), et dans laquelle la membrane d'étanchéité secondaire (11) est fixée d'une part au chapeau secondaire (29) des deux supports de fixation (26) et d'autre part à la plaque d'arrêt secondaire.

Description

Installation de stockage pour gaz liquéfié
L’invention se rapporte au domaine des installations de stockage pour gaz liquéfié comprenant une cuve étanche et thermiquement isolante, à membrane étanche. En particulier, l’invention se rapporte au domaine des cuves étanches et thermiquement isolantes pour le stockage et/ou le transport de gaz liquéfié à basse température, telles que des cuves pour le transport de Gaz de Pétrole Liquéfié (aussi appelé GPL) présentant par exemple une température comprise entre -50°C et 0°C, ou pour le transport de Gaz Naturel Liquéfié (GNL) à environ -162°C à pression atmosphérique. Ces cuves peuvent être installées à terre ou sur un ouvrage flottant. Dans le cas d’un ouvrage flottant, la cuve peut être destinée au transport de gaz liquéfié ou à recevoir du gaz liquéfié servant de carburant pour la propulsion de l’ouvrage flottant.
 Arrière-plan technologique
Il est connu de l’art antérieur des cuves étanches et thermiquement isolantes intégrées à la structure porteuse d’un navire, comprenant une barrière thermiquement isolante secondaire, une membrane d’étanchéité secondaire, une barrière thermiquement isolante primaire et une membrane d’étanchéité primaire. La cuve comporte une pluralité de parois de cuve assemblées les unes aux autres. Les membranes d’étanchéité comportent chacune une pluralité de virures parallèles. Chaque virure comporte une portion centrale plane s’étendant dans une première direction et deux bords relevés disposés de part et d’autre de la portion centrale plane et faisant saillie vers l’intérieur de la cuve par rapport à la portion centrale. Les virures sont ainsi juxtaposées selon un motif répété dans une deuxième direction et soudées ensemble au niveau des bords relevés.
Les membranes d’étanchéité sont fixées à la structure porteuse dans les angles de la cuve à l’aide d’anneaux de raccordement. Chaque anneau de raccordement est fixé d’une part à la structure porteuse et d’autre part aux membranes d’étanchéité afin de permettre le transfert des efforts entre les membranes et la coque du navire.
L’anneau de raccordement permet notamment de reprendre les efforts de traction et de compression résultant de la contraction thermique des membranes d’étanchéité, de la déformation de la coque liée par exemple au fléchissement de la poutre navire, et de l’état de remplissage des cuves. En effet, de telles membranes d’étanchéité, communément appelées membranes tendues, ne possèdent pas dans la première direction de zones permettant d’absorber les efforts de traction et de compression contrairement à une membrane ondulée.
Dans ce type de structure, les membranes d’étanchéité sont amenées à être interrompues au niveau d’une ouverture afin, par exemple, de permettre la traversée de conduites de chargement/déchargement.
Au niveau de ces interruptions, la membrane d’étanchéité secondaire est arrêtée et est directement raccordée à la structure porteuse.
Le document KR1020180073950 décrit un système de support de la membrane d’étanchéité secondaire au niveau d’une telle interruption formée par un dôme liquide. La cuve comporte ainsi des supports de fixation secondaire, appelés dans ce document « chaise », fixés à la structure porteuse et alignés le long d’un bord du dôme liquide s’étendant dans la deuxième direction. Un bloc isolant secondaire d’extrémité est intercalé entre chacune de ces chaises. Une poutre d’arrêt secondaire s’étendant dans la deuxième direction est ensuite placée au-dessus des chaises et des blocs isolants secondaires d’extrémité et est fixée par une pluralité de dispositifs de fixation aux chaises. Ces dispositifs de fixations retiennent à la fois la poutre d’arrêt secondaire dans la première direction et dans la deuxième direction. La membrane d’étanchéité secondaire est fixée sur la poutre d’arrêt secondaire.
Toutefois, un tel système n’est pas entièrement satisfaisant car son montage est complexe notamment au niveau de la fixation de la poutre d’arrêt secondaire et la reprise des efforts de tension de la membrane d’étanchéité secondaire n’est pas optimale.
Résumé
Une idée à la base de l’invention est de simplifier l’arrêt de la membrane d’étanchéité secondaire à proximité d’une ouverture.
Une autre idée à la base de l’invention est d’améliorer la reprise des efforts au niveau de l’arrêt de la membrane d’étanchéité secondaire.
Selon un mode de réalisation, l’invention fournit une installation de stockage pour gaz liquéfié comprenant une structure porteuse métallique et une cuve étanche et thermiquement isolante agencée dans la structure porteuse,
la cuve comprenant dans une direction d’épaisseur de l’extérieur vers l’intérieur de la cuve, une barrière thermiquement isolante secondaire fixée à la structure porteuse, une membrane d’étanchéité secondaire métallique disposée sur la barrière thermiquement isolante secondaire, une barrière thermiquement isolante primaire disposée sur la membrane d’étanchéité secondaire, et une membrane d’étanchéité primaire disposée sur la barrière thermiquement isolante primaire et destinée à être en contact avec le gaz liquéfié,
la structure porteuse comportant une paroi porteuse supérieure,
la cuve comportant une paroi de plafond fixée à la paroi porteuse supérieure,
dans laquelle la barrière thermiquement isolante secondaire de la paroi de plafond comporte des blocs isolants secondaires juxtaposés,
dans laquelle la membrane d’étanchéité secondaire de la paroi de plafond comporte une pluralité de virures parallèles s’étendant dans une première direction, chaque virure comportant une portion centrale plane reposant sur une surface supérieure des blocs isolants secondaires et deux bords relevés faisant saillie vers l’intérieur de la cuve par rapport à la portion centrale, les virures étant juxtaposées dans une deuxième direction selon un motif répété et soudées ensemble de manière étanche au niveau des bords relevés, la deuxième direction étant perpendiculaire à la première direction, la paroi de plafond étant interrompue localement de manière à délimiter une ouverture de chargement/déchargement destinée à être traversée par des conduites de chargement/déchargement, ladite ouverture de chargement/déchargement interrompant au moins une dite virure,
dans laquelle les blocs isolants secondaires comportent un bloc isolant secondaire d’extrémité adjacent à l’ouverture de chargement/déchargement dans la première direction,
dans laquelle l’installation de stockage comporte au moins deux supports de fixation fixés à la paroi porteuse supérieure et situés de part et d’autre d’un bloc isolant d’extrémité dans la deuxième direction, chaque support de fixation comportant un pied secondaire présentant une longueur d’assise s’étendant dans la première direction et comportant un chapeau secondaire fixé sur le pied secondaire, la barrière thermiquement isolante secondaire comportant une plaque d’arrêt secondaire disposée sur le bloc isolant secondaire d’extrémité,
dans laquelle la plaque d’arrêt secondaire et les chapeaux secondaires forment une surface de support plane pour la membrane d’étanchéité secondaire,
et dans laquelle la membrane d’étanchéité secondaire est fixée d’une part au chapeau secondaire des deux supports de fixation et d’autre part à la plaque d’arrêt secondaire.
Grâce à ces caractéristiques, l’arrêt de la membrane secondaire à proximité d’une ouverture est rendu moins complexe et permet de reprendre les efforts de la membrane d’étanchéité secondaire de manière améliorée. En effet, la membrane d’étanchéité secondaire est fixée à la plaque d’arrêt secondaire mais également aux supports de fixation contrairement à l’art antérieur. De plus, la membrane d’étanchéité secondaire est supportée par les chapeaux secondaires et par la plaque d’arrêt secondaire sur un même plan. Ainsi, les supports de fixation reprennent directement une partie des efforts subis par la membrane d’étanchéité secondaire sans l’intermédiaire de la plaque d’arrêt secondaire ce qui diminue les efforts qui sont transmis à la plaque d’arrêt secondaire.
Selon des modes de réalisation, une telle installation de stockage peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes.
Selon un mode de réalisation, la membrane d’étanchéité secondaire comporte une plaque de fixation secondaire métallique fixée sur une surface supérieure de la plaque d’arrêt secondaire ,
et une portion d’extrémité de la ou chaque virure interrompue par l’ouverture de chargement/déchargement est soudée à la plaque de fixation secondaire métallique.
Selon un mode de réalisation, la plaque d’arrêt secondaire comprend un corps principal, une première portion de débordement faisant saillie du corps principal dans la deuxième direction et une deuxième portion de débordement faisant saillie du corps principal dans la deuxième direction, la première portion de débordement et la deuxième portion de débordement étant situées de part et d’autre du corps principal, une surface inférieure du corps principal étant disposée contre le bloc isolant secondaire d’extrémité, la première portion de débordement étant située sous le chapeau secondaire de l’un des supports de fixation, la deuxième portion de débordement étant située sous le chapeau secondaire de l’autre des supports de fixation, la première portion de débordement et la deuxième portion de débordement étant bloquées en translation dans la première direction par les supports de fixation de sorte à transmettre les efforts subis par la plaque d’arrêt secondaire dans la première direction aux supports de fixation.
Ainsi, les portions de débordement permettent de transmettre simplement les efforts venant de la membrane d’étanchéité secondaire dans la première direction aux supports de fixation.
Selon un mode de réalisation, la première portion de débordement et la deuxième portion de débordement sont fixées, par exemple par vissage ou soudage, au chapeau secondaire du support de fixation.
Selon un mode de réalisation, le pied secondaire comporte une première branche et une deuxième branche écartée de la première branche dans la première direction, la première branche et la deuxième branche reliant le chapeau secondaire à la paroi porteuse supérieure, la première portion de débordement et la deuxième portion de débordement étant situées sous le chapeau secondaire et entre la première branche et la deuxième branche du pied secondaire.
L’écartement dans la première direction entre la première branche et la deuxième branche au niveau de la paroi porteuse supérieure correspond à la longueur d’assise.
Selon un mode de réalisation, la première portion de débordement et la deuxième portion de débordement sont formées de manière monobloc avec le corps principal.
Selon un mode de réalisation, la plaque d’arrêt secondaire comporte deux plaques de blocage métalliques, les plaques de blocage étant insérées dans deux rainures situées sur la surface supérieure de la plaque d’arrêt secondaire de sorte qu’une portion d’une des plaques de blocage métalliques forme la première portion de débordement et qu’une portion de l’autre des plaques de blocage métalliques forme la deuxième portion de débordement, les plaques de blocage métalliques étant, de préférence, soudées au chapeau secondaire du support de fixation.
Selon un mode de réalisation, le corps principal est réalisé en bois contreplaqué.
Selon un mode de réalisation, l’installation de stockage comporte une barre de maintien s’étendant dans la deuxième direction et comportant une première extrémité soudée à l’un des deux supports de fixation et une seconde extrémité soudée à l’autre des deux supports de fixation, la barre de maintien étant située contre une paroi latérale de la plaque d’arrêt secondaire de sorte à renforcer le blocage en translation de la plaque d’arrêt secondaire dans la première direction en s’éloignant de l’ouverture de chargement/déchargement.
Selon un mode de réalisation, l’installation de stockage comporte une pluralité de supports de fixation juxtaposés dans la deuxième direction le long d’un bord de l’ouverture de chargement/déchargement, deux supports de fixation adjacents étant séparés l’un de l’autre par un bloc isolant secondaire d’extrémité.
Selon un mode de réalisation, la barrière thermiquement isolante secondaire comporte une pluralité de plaques d’arrêt secondaires alignées dans la deuxième direction, chaque plaque d’arrêt secondaire étant disposée entre deux supports de fixation adjacents.
Selon un mode de réalisation, l’installation de stockage comporte une cornière de raccordement s’étendant dans la deuxième direction pour séparer de manière étanche la barrière thermiquement isolante secondaire de l’ouverture de chargement/déchargement, la cornière de raccordement comprenant une première aile et une deuxième aile reliée à la première aile, la première aile étant soudée à la plaque de fixation secondaire métallique ou à la plaque d’arrêt secondaire et la deuxième aile étant reliée à la paroi porteuse supérieure.
Selon un mode de réalisation, la structure porteuse comporte une paroi de cofferdam arrière et une paroi de cofferdam avant situées de part et d’autre de la cuve dans la première direction, l’ouverture de chargement/déchargement étant formée à proximité de la paroi de cofferdam arrière, les supports de fixation étant disposés entre l’ouverture de chargement/déchargement et la paroi de cofferdam avant.
Selon un mode de réalisation, chaque support de fixation comporte une portion de support secondaire soudée à la paroi porteuse supérieure et une portion de support primaire, la portion de support secondaire comportant le chapeau secondaire et le pied secondaire, la portion de support primaire étant soudée au chapeau secondaire de la portion de support secondaire.
Selon un mode de réalisation, la membrane d’étanchéité primaire est fixée aux portions de support primaires par l’intermédiaire d’une ou plusieurs poutres d’arrêt primaires.
Selon un mode de réalisation, la cuve comporte un couvercle disposé dans l’ouverture de chargement/déchargement, le couvercle comportant une paroi d’étanchéité métallique et une structure d’isolation thermique située entre la paroi d’étanchéité et la paroi porteuse supérieure, le couvercle étant fixé à la paroi porteuse supérieure.
Selon un mode de réalisation, le support de fixation est réalisé en acier.
La membrane d’étanchéité primaire peut être réalisée de diverses manières. Selon un mode de réalisation, la membrane d’étanchéité primaire de la paroi de plafond comporte une pluralité de virures parallèles s’étendant dans la première direction, chaque virure comportant une portion centrale plane reposant contre les blocs isolants primaires de la barrière thermiquement isolante primaire et deux bords relevés faisant saillie vers l’intérieur de la cuve par rapport à la portion centrale, les virures étant juxtaposées dans la deuxième direction selon un motif répété et soudées ensemble de manière étanche au niveau des bords relevés, des ailes d’ancrage ancrées aux blocs isolants primaires et parallèles à la première direction étant agencées entre les virures juxtaposées pour retenir la membrane d’étanchéité primaire sur la barrière thermiquement isolante primaire.
Selon un mode de réalisation, l’espacement entre deux supports de fixation adjacents dans la deuxième direction est égal à un multiple entier de la dimension d’une virure dans la deuxième direction, par exemple égal à la dimension d’une virure dans la deuxième direction.
Selon un mode de réalisation, la dimension d’une virure dans la deuxième direction est égale à 500mm.
Selon un mode de réalisation, la portion d’extrémité de la ou chaque virure soudée sur la plaque de fixation secondaire métallique présente une épaisseur supérieure à l’épaisseur de la virure à distance de l’ouverture de chargement/déchargement.
L’épaisseur est une dimension mesurée selon la direction d’épaisseur à savoir la direction perpendiculaire à la première direction et à la deuxième direction.
Selon un mode de réalisation, l’épaisseur de la portion d’extrémité est supérieure ou égale à 1,5mm. L’épaisseur des virures peut être inférieure à 1 mm à distance des extrémités, par exemple comprise entre 0,7 et 1 mm.
Selon un mode de réalisation, la longueur d’assise de la portion de support secondaire dans la première direction est supérieure ou égale à 300mm.
Selon un mode de réalisation, la longueur d’assise de la portion de support primaire dans la première direction est comprise entre 100 et 200mm, par exemple 165mm.
Une telle installation de stockage peut être une installation de stockage terrestre, par exemple pour stocker du GNL ou être une structure flottante, côtière ou en eau profonde, notamment un navire méthanier, une unité flottante de stockage et de regazéification (FSRU), une unité flottante de production et de stockage déporté (FPSO) et autres. Une telle installation peut aussi servir de réservoir de carburant dans tout type de navire.
Selon un mode de réalisation, l’installation de stockage précitée est réalisée sous la forme d’un ouvrage flottant, ladite structure porteuse étant constituée par une double coque de l’ouvrage flottant et la première direction est une direction longitudinale de l’ouvrage flottant.
Selon un mode de réalisation, l’ouvrage flottant est un navire pour le transport d’un produit liquide froid.
Selon un mode de réalisation, l’invention fournit aussi un système de transfert pour un produit liquide froid, le système comportant une installation de stockage précitée, des canalisations isolées agencées de manière à relier la cuve installée dans la coque du navire à une installation externe de stockage flottante ou terrestre et une pompe pour entrainer un flux de produit liquide froid à travers les canalisations isolées depuis ou vers l’installation externe de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.
Selon un mode de réalisation, l’invention fournit aussi un procédé de chargement ou déchargement d’une installation de stockage précitée, dans lequel on achemine un produit liquide froid à travers des canalisations isolées depuis ou vers une installation externe de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.
 Brève description des figures
L’invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation particuliers de l’invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés.
La est une vue schématique d’un navire comportant une installation de stockage.
La est une vue schématique partielle en coupe d’une installation de stockage comportant un couvercle selon un premier mode de réalisation, ladite vue correspond au détail II de la .
La est une vue partielle en perspective depuis l’intérieur d’une paroi de plafond selon un premier mode de réalisation, dans une zone à proximité d’une ouverture de chargement/déchargement de la cuve, dans laquelle seuls les supports de fixation ont été représentés.
La est une vue partielle en perspective depuis l’intérieur d’une paroi de plafond selon le premier mode de réalisation, dans une zone à proximité de l’ouverture de chargement/déchargement, et dans laquelle, comparativement à la , des plaques d’arrêt secondaires et des blocs isolants secondaires d’extrémité ont été représentés.
La est une vue en perspective d’une plaque d’arrêt secondaire selon une première variante du premier mode de réalisation.
La est une vue en perspective d’une plaque d’arrêt secondaire selon une deuxième variante du premier mode de réalisation.
La est une vue partielle en perspective depuis l’intérieur d’une paroi de plafond selon le premier mode de réalisation, dans une zone à proximité de l’ouverture de chargement/déchargement, dans laquelle comparativement à la une membrane d’étanchéité secondaire et des blocs isolants secondaires ont été représentés.
La est une vue partielle en perspective depuis l’intérieur d’une paroi de plafond selon un deuxième mode de réalisation, dans une zone à proximité de l’ouverture de chargement/déchargement, représentant un état de montage de la paroi similaire à la .
La est une vue en perspective d’une plaque d’arrêt secondaire du deuxième mode de réalisation.
La est une vue partielle en perspective depuis l’intérieur d’une paroi de plafond selon un troisième mode de réalisation, dans une zone à proximité de l’ouverture de chargement/déchargement, représentant un état de montage de la paroi similaire à la .
La est une vue en perspective d’une plaque d’arrêt secondaire du troisième mode de réalisation.
La est une vue en perspective d’un support de fixation, selon une autre variante de réalisation, fixé à une paroi porteuse supérieure du navire.
La est une représentation schématique écorchée d’une cuve de navire méthanier et d’un terminal de chargement/déchargement de cette cuve.
Par convention, on appellera « sur » ou « au-dessus » ou « supérieur » une position située plus près de l’intérieur de la cuve et « sous » ou « en dessous » ou « inférieur » une position située plus près de la structure porteuse du navire, quelle que soit l’orientation de la paroi de cuve par rapport au champ de gravité terrestre. Ainsi, les figures 3 à 11 sont représentées dans une orientation inversée par rapport à leur position réelle dans une installation de stockage.
La représente un navire 70 méthanier pour le stockage et le transport de gaz liquéfié. Toutefois, l’invention ne se limite pas à ce type de navire.
Le navire 70 représenté sur la comporte une installation de stockage 1 comportant quatre cuves 71 disposées dans la structure porteuse 2 formée par la coque interne du navire 70 et fixées à celle-ci. Chaque cuve 71 est de forme polyédrique et comporte une pluralité de parois de cuve assemblées les unes aux autres de sorte à former un espace interne 3, et notamment une paroi de plafond 4, une paroi de cofferdam arrière 5 et une paroi de cofferdam avant 6. Les parois de cofferdam avant 6 et arrière 5 sont espacées dans la direction longitudinale L du navire 70 et sont fixées en partie supérieure à la paroi de plafond 4. Pour le chargement et le déchargement de ces cuves 71, il est prévu une ouverture de chargement/déchargement 7 formée dans la paroi de plafond 4 afin de faire traverser des conduites de chargement/déchargement. La paroi de plafond 4 est fixée à une paroi porteuse supérieure 8 de la structure porteuse 2. La paroi porteuse supérieure 8 est également munie d’orifices permettant aux conduites de chargement/déchargement de traverser la structure porteuse 2.
L’ouverture de chargement/déchargement 7 sert de point de pénétration pour divers équipements de manutention du GNL, à savoir par exemple une ligne de remplissage, une ligne de pompage d’urgence, des lignes de déchargement liées à des pompes de déchargement, une ligne de pulvérisation, une ligne d’alimentation liée à une pompe de pulvérisation, etc. Le fonctionnement de ces équipements est connu par ailleurs.
La représente de manière schématique le dièdre formé par l’assemblage de la paroi de plafond 4 avec la paroi de cofferdam arrière 5. En effet, l’ouverture de chargement/déchargement 7 est prévu dans la paroi de plafond 4 à proximité de la paroi de cofferdam arrière 5.
Il va être par la suite décrit plus particulièrement la structure multicouche de la paroi de plafond 4.
La structure multicouche de la paroi de plafond 4 d’une cuve étanche et thermiquement isolante 71 de stockage d’un gaz liquéfié, tel que du gaz naturel liquéfié (GNL), comporte successivement, dans la direction d’épaisseur, depuis l’extérieur vers l’intérieur de la cuve, une barrière thermiquement isolante secondaire 10 retenue à la paroi porteuse supérieure 8, une membrane d’étanchéité secondaire 11 reposant sur la barrière thermiquement isolante secondaire 10, une barrière thermiquement isolante primaire 12 reposant sur la membrane d’étanchéité secondaire 11 et une membrane d’étanchéité primaire 13 reposant sur la barrière thermiquement isolante primaire 12 et destinée à être en contact avec le gaz naturel liquéfié contenu dans la cuve 71.
La barrière thermiquement isolante secondaire 10 comporte une pluralité de blocs isolants secondaires 14 qui sont ancrés sur la paroi porteuse supérieure 8 au moyen de dispositifs d’ancrage (non représentés). Les blocs isolants secondaires 14 présentent une forme générale parallélépipédique et sont par exemple disposés selon des rangées parallèles dans la direction longitudinale L et dans la direction transversale T perpendiculaire à la direction longitudinale L.
La membrane d’étanchéité secondaire 11 de la paroi de plafond 4 comporte une nappe continue de virures 15, métalliques, à bord relevés, représentées sur la . Les virures 15 comportent une portion centrale plane reposant sur les blocs isolants secondaires 14 de la barrière thermiquement isolante secondaire 10 et comportent également deux bords relevés disposés de part et d’autre de la portion centrale plane dans la direction transversale T et faisant saillie vers l’intérieur de la cuve par rapport à la portion centrale. Les virures 15 sont soudées par leurs bords relevés sur des supports de soudure parallèles qui sont fixés dans des rainures ménagées au niveau de la surface des blocs isolants secondaires 14 en contact avec la membrane d’étanchéité secondaire 11. Les virures 15 sont, par exemple, réalisées en Invar ® : c’est-à-dire un alliage de fer et de nickel dont le coefficient de dilatation est typiquement compris entre 1,2.10-6 et 2.10-6 K-1.
Sur la , on observe que la barrière thermiquement isolante primaire 12 de la paroi de plafond 4 comporte une pluralité de blocs isolants primaires 18 qui sont ancrés sur la paroi porteuse supérieure 8 au moyen de dispositifs d’ancrage (non représentés). Les blocs isolants primaires 18 présentent une forme générale parallélépipédique. En outre, ils peuvent présenter des dimensions sensiblement identiques à ou différentes de celles des blocs isolants secondaires 14. Les blocs isolants primaires 18 sont positionnés dans l’alignement des blocs isolants secondaires 14, ou de manière décalée par rapport à ceux-ci dans une ou deux des directions longitudinale L et transversale T.
Les blocs isolants secondaires 14 et les blocs isolants primaires 18 peuvent être réalisés de différents manières. Par exemple, tous ou certains d’entre eux sont réalisés sous forme de caisson comportant une plaque de fond, une plaque de couvercle et des voiles porteurs s’étendant, dans la direction d’épaisseur, entre la plaque de fond et la plaque de couvercle et délimitant une pluralité de compartiments remplis d’une garniture isolante, telle que de la perlite, de la laine de verre ou de roche.
Dans un autre mode de réalisation, tous ou certains des blocs isolants secondaires 14 et des blocs isolants primaires 18 comportent une plaque de fond, une plaque de couvercle et une ou plusieurs couches de mousse polymère isolante prises en sandwich entre la plaque de fond, la plaque de couvercle et collées à celles-ci. La mousse polymère isolante peut notamment être une mousse à base de polyuréthanne, optionnellement renforcée par des fibres.
Dans un autre mode de réalisation, la barrière thermiquement isolante secondaire 10 et/ou la barrière thermiquement isolante primaire 12 comporte des blocs isolants secondaires 14 et/ou des blocs isolants primaires 18 ayant au moins deux types de structure différente, par exemple les deux structures précitées, en fonction de leur zone d’implantation dans la cuve. Des exemples d’une telle structure sont fournis dans la publication WO-A-2019077253.
La membrane d’étanchéité primaire 13 comporte une nappe continue de virures métalliques à bord relevés qui sont par exemple de même nature que les virures 15 de la membrane d’étanchéité secondaire 11. Les virures de la membrane d’étanchéité primaire 13 sont soudées par leurs bords relevés sur des supports de soudure parallèles qui sont fixés dans des rainures ménagées au niveau de la surface des blocs isolants primaires 18 en contact avec la membrane d’étanchéité primaire 13.
Les membranes d’étanchéité secondaire 11 et primaire 13 sont fixées à la structure porteuse 2 au niveau notamment de l’angle formé entre la paroi de plafond 4 et la paroi de cofferdam arrière 5 à l’aide d’un anneau de raccordement 55 selon la technique connue. L’anneau de raccordement 55 est donc fixé d’une part à la structure porteuse 2 et d’autre part aux membranes d’étanchéité 11, 13 afin de permettre le transfert des efforts entre les membranes d’étanchéité 11, 13 et la structure porteuse 2.
Afin de délimiter l’ouverture de chargement/déchargement 7, la paroi de plafond 4 est interrompue localement afin de permettre la traversée des conduites de chargement/déchargement. Ainsi, les membranes d’étanchéités 11, 13 et les barrières thermiquement isolantes 10, 12 sont interrompues tout autour de l’ouverture de chargement/déchargement 7, comme représenté sur la .
Afin d’assurer une continuité de l’étanchéité et de l’isolation, la cuve 71 comporte un couvercle 19 disposé dans l’ouverture de chargement/déchargement 7. Le couvercle 19 comporte une paroi d’étanchéité métallique 20 et une structure d’isolation thermique 21 située entre la paroi d’étanchéité métallique 20 et la paroi porteuse supérieure 8. Le couvercle 19 est fixé à la paroi porteuse supérieure 8. La paroi d’étanchéité métallique 20 réalise la continuité de l’étanchéité avec la membrane d’étanchéité primaire 13 de la paroi de plafond 4 tandis que la structure d’isolation thermique 21 réalise la continuité de l’isolation.
La structure d’isolation thermique 21 peut comporter un bloc isolant de couvercle, réalisé par exemple sous forme de caisson comportant une plaque de fond, une plaque de couvercle et des voiles porteurs s’étendant, dans la direction d’épaisseur, entre la plaque de fond et la plaque de couvercle et délimitant une pluralité de compartiments remplis d’une garniture isolante, telle qu’une mousse isolante rigide. Le bloc isolant de couvercle comporte des trous de passage (non représentés) permettant le passage des conduites de chargement/déchargement.
La paroi d’étanchéité 20 du couvercle 19 comporte par exemple une pluralité de plaques planes métalliques soudées les unes aux autres. La paroi d’étanchéité 20 comporte de plus une pluralité d’orifices de couvercle (non représentés) destinés à être traversés par les conduites de chargement/déchargement. L’installation de stockage 1 comporte de plus une bande de liaison métallique 24 permettant de relier de manière étanche la paroi d’étanchéité 20 du couvercle et la membrane d’étanchéité primaire 13 de la paroi de plafond 4, comme visible sur la .
Si au niveau de l’ouverture de chargement/déchargement 7 la membrane d’étanchéité primaire 13 est raccordée à la paroi d’étanchéité 20 du couvercle 19, la membrane d’étanchéité secondaire 11 est quant à elle interrompue au niveau des bords de l’ouverture de chargement/déchargement 7 et est directement raccordée de manière étanche à la paroi porteuse supérieure 8 afin de rendre étanche la séparation entre la barrière thermiquement isolante secondaire 10 et le couvercle 19. Ce raccordement est réalisé à l’aide d’une cornière de raccordement secondaire 36 comportant une première aile secondaire 37 et une deuxième aile secondaire reliée à la première aile secondaire 37, la première aile secondaire 37 étant soudée à la membrane d’étanchéité secondaire 11 et la deuxième aile secondaire étant soudée à un plat d’ancrage 69 solidaire de la paroi porteuse supérieure 8.
Au niveau de ce raccordement à la paroi porteuse supérieure 8, la membrane d’étanchéité secondaire 11 est susceptible de transmettre à la cornière de raccordement secondaire 36 des efforts de compression et de traction liés au travail de la membrane d’étanchéité secondaire 11. Ces efforts sont particulièrement importants au niveau du bord d’extrémité longitudinale avant 25 de l’ouverture de chargement/déchargement 7, qui est le bord de l’ouverture de chargement/déchargement 7 situé entre le couvercle 19 et la paroi de cofferdam avant 6 dans la direction longitudinale L. En effet, du fait du placement du couvercle 19 proche de la paroi de cofferdam arrière 5, la dimension longitudinale de la membrane d’étanchéité secondaire 11 entre le couvercle 19 et la paroi de cofferdam avant 6 est bien plus importante que la dimension longitudinale de la membrane d’étanchéité secondaire 11 entre le couvercle 19 et la paroi de cofferdam arrière 5 ce qui entraine des efforts plus importants au niveau du bord d’extrémité longitudinale avant 25 lors de la déformation de la coque ou de la contraction thermique. De plus, ces efforts sur le bord d’extrémité longitudinale avant 25 sont particulièrement importants du fait de l’orientation de la membrane d’étanchéité secondaire 11. En effet, la membrane d’étanchéité secondaire 11 est orientée de sorte que la portion centrale plane des virures 15 s’étende dans la direction longitudinale L du navire 70. Ainsi, aucune zone permettant d’absorber les efforts de traction et de compression n’est prévue dans cette direction.
Afin de soulager la cornière de raccordement secondaire 36 et la soudure avec la membrane d’étanchéité secondaire 11, il est prévu une structure de support particulière le long du bord d’extrémité longitudinale avant 25 s’étendant selon la direction transversale T qui sera détaillée par la suite.
La illustre notamment la disposition de cette structure de support au niveau du bord d’extrémité longitudinale avant 25 de l’ouverture de chargement/déchargement 7, selon un premier mode de réalisation.
Comme visible en , l’installation de stockage 1 comporte une pluralité de supports de fixation 26 métalliques juxtaposés dans la direction transversale T, s’étendant à distance les uns des autres de préférence selon un intervalle régulier, le long du bord d’extrémité longitudinale avant 25 de l’ouverture de chargement/déchargement 7.
Chaque support de fixation 26 comporte une portion de support secondaire 27 et une portion de support primaire 28 soudée à la portion de support secondaire 27. La portion de support secondaire 27 présente un chapeau secondaire 29 s’étendant dans la direction longitudinale et sur lequel la portion de support primaire 28 est soudée. Le chapeau secondaire 29 est soudé à un pied secondaire 30 qui est ancré à la paroi porteuse supérieure 8 par exemple par soudage ou vissage. La portion de support secondaire 27 présente ainsi une longueur d’assise s’étendant selon la direction longitudinale L, mesurée au niveau de la fixation du pied secondaire 30 à la structure porteuse et permettant de s’opposer au basculement et à la flexion dans cette direction. La portion de support primaire 28 présente également un chapeau primaire 31 (non représenté dans le premier mode de réalisation). Le chapeau primaire 31 est soudé à un pied primaire 32 qui est soudé au chapeau secondaire 29. La portion de support primaire 28 présente également une longueur d’assise s’étendant selon la direction longitudinale L, mesurée au niveau de la fixation du pied primaire 32 au pied secondaire 30 et permettant de s’opposer au basculement et à la flexion dans cette direction.
Le pied secondaire 30 et le pied primaire 32 sont, dans le deuxième mode de réalisation illustré en et dans le troisième mode de réalisation illustré en , réalisés sous la forme de poutre à section en H (forme de section dans un plan orthogonal à la direction d’épaisseur). Dans le premier mode de réalisation illustré notamment en , le pied primaire 32 est réalisé sous la forme d’une poutre à section circulaire (forme de section dans un plan orthogonal à la direction d’épaisseur) et le pied secondaire 30 est réalisé sous la forme d’une poutre en H, le pied secondaire 30 comportant une première branche 67 formée d’une plaque et une deuxième branche 68 formée d’une plaque écartée de la première branche 67 dans la direction longitudinale L par une plaque de liaison 99. L’écartement dans la direction longitudinale L entre la première branche 67 et la deuxième branche 68 au niveau de la paroi porteuse supérieure 8 correspond à la longueur d’assise. Des portions de renfort 82 sont soudées à la paroi porteuse supérieure 8 et s’étendent dans la direction longitudinale L de sorte à être soudée à une première extrémité à un bord de la première branche 67 et à une deuxième extrémité à un bord de la deuxième branche 68. La portion de support secondaire 27 est munie de préférence dans ce cas de deux portions de renfort 82 situées de part et d’autre de la plaque de liaison 99, comme représenté en .
D’autres formes de section pour le pied primaire 32 et le pied secondaire 30 peuvent également être utilisées à condition d’offrir un moment d’inertie suffisant dans la direction longitudinale L.
La barrière thermiquement isolante secondaire 10 comporte des blocs isolants secondaires d’extrémité 34. Chaque bloc isolant secondaire d’extrémité 34 est intercalé entre les portions de support secondaires 27 de deux supports de fixation 26 adjacents dans la direction transversale T. Une plaque d’arrêt secondaire 83 est fixée, par exemple à l’aide de mastic, non représenté, à la surface supérieure de chaque bloc isolant secondaire d’extrémité 34.
La représente notamment cet état de montage dans le premier mode de réalisation dans lequel les plaques d’arrêt secondaires 83 et les blocs isolants secondaires d’extrémité 34 ont été positionnés. La représente de manière analogue cet état de montage dans un deuxième mode de réalisation, tandis que la représente de manière analogue cet état de montage dans un troisième mode de réalisation.
Les différences entre les différents modes de réalisation résident notamment dans la conception des supports de fixation 26 mais également dans la conception de la plaque d’arrêt secondaire 83.
Dans chacun des modes de réalisation, la plaque d’arrêt secondaire 83 comprend un corps principal 84, une première portion de débordement 85 faisant saillie du corps principal 84 dans la direction transversale T et une deuxième portion de débordement 86 faisant également saillie du corps principal 84 dans la direction transversale T. La première portion de débordement 85 et la deuxième portion de débordement 86 sont situées de part et d’autre du corps principal 84. Le corps principal 84 est réalisé en bois contreplaqué.
Comme visible sur les figures 4, 8 et 10, la première portion de débordement 85 est située sous le chapeau secondaire 29 de l’un des supports de fixation 26 adjacent à la plaque d’arrêt secondaire 83 tandis que la deuxième portion de débordement 86 est située sous le chapeau secondaire 29 de l’autre des supports de fixation 26 adjacent. La première portion de débordement 85 et la deuxième portion de débordement 86 sont bloquées en translation dans la direction longitudinale L, de diverses manières selon le mode de réalisation, par les supports de fixation 26 de sorte à transmettre les efforts subis par la plaque d’arrêt secondaire 83 dans la direction longitudinale L aux supports de fixation 26.
Concernant le premier mode de réalisation, les figures 5 et 6 représentent deux variantes de conception de la plaque d’arrêt secondaire 83 pour ce mode de réalisation. Dans ces deux variantes, la plaque d’arrêt secondaire 83 comporte deux plaques de blocage métalliques 87. Les plaques de blocage 87 sont insérées dans deux rainures 88 situées sur la surface supérieure de la plaque d’arrêt secondaire 83, et sont avantageusement maintenues en position dans cette rainure 88 par des organes de fixation, non représentés, tel que des vis passant chacune au travers d’un orifice de l’une des plaques de blocage et reçu dans un taraudage ménagé dans le corps de la plaque d’arrêt secondaire 83. Les plaques de blocage 87 sont positionnées de telle sorte qu’une portion d’une des plaques de blocage 87 forme la première portion de débordement 85 et qu’une portion de l’autre des plaques de blocage 87 forme la deuxième portion de débordement 86. Une cale 89 peut être positionnée à l’arrière de la rainure 88 afin de combler l’espace laissé libre dans la rainure 88 pour l’insertion et le positionnement de la plaque de blocage 87. Dans ce premier mode de réalisation, les plaques de blocage 87 sont ainsi soudées à l’un des chapeaux secondaires 29 des supports de fixation 26 adjacents. La plaque d’arrêt secondaire 83 est également équipée sur son arête supérieure proximale de l’ouverture de chargement/déchargement 7 d’une cornière de fixation 90 métallique vissée sur la surface supérieure.
Dans le cas de la première variante illustrée en figures 4 et 5, une barre de maintien 91 s’étendant dans la direction transversale T dans le plan de la plaque d’arrêt secondaire 83 est soudée à une première extrémité à l’un des pieds secondaires 30 des deux supports de fixation 26 adjacents à la plaque d’arrêt secondaire 83 et soudée à une seconde extrémité à l’autre des pieds secondaires 30 des deux supports de fixation 26 adjacents. La barre de maintien 91 est située contre une paroi latérale de la plaque d’arrêt secondaire 83 de sorte à rigidifier la plaque d’arrêt secondaire 83 et à renforcer le blocage en translation de la plaque d’arrêt secondaire 83 dans la direction longitudinale dans un sens allant de l’ouverture de chargement/déchargement 7 vers la paroi de cofferdam avant 6. Ladite paroi latérale de la plaque d’arrêt secondaire 83 est la paroi latérale la plus éloignée de l’ouverture de chargement/déchargement 7.
De plus, avantageusement, les plaques de blocage 87 sont uniquement en contact avec une paroi latérale de la rainure 88, la paroi latérale la plus éloignée de l’ouverture de chargement/déchargement 7. Ainsi, les plaques de blocage 87 permettent de rigidifier la plaque d’arrêt secondaire 83 et de renforcer le blocage en translation de la plaque d’arrêt secondaire 83 dans la direction longitudinale dans un sens allant de la paroi de cofferdam avant 6 vers l’ouverture de chargement/déchargement 7. La poutre d’arrêt secondaire 83 est ainsi prise en étau entre les plaques de blocage 87 et la barre de maintien 91.
La paroi latérale de la plaque d’arrêt secondaire 83 peut comprendre avantageusement un renfoncement 92, comme illustré en , afin de loger la barre de maintien 91. Le renfoncement 92 s’étend ainsi dans la direction transversale parallèlement à la paroi latérale de la plaque d’arrêt secondaire 83 et à distance de celle-ci. Le renfoncement 92 est équipé d’une plaque métallique sur laquelle vient se plaquer la barre de maintien 91. La barre de maintien 91 a avantageusement une forme de section en U, la section étant prise dans un plan orthogonal à la direction transversale, la base du U étant plaquée contre la plaque métallique du renfoncement 92.
Dans le cas de la deuxième variante illustrée en , la barre de maintien 91 est remplacée par une barre de renfort 93. La barre de renfort 93 est positionnée dans un prolongement de rainure 94 formée dans la surface supérieure de la plaque d’arrêt secondaire 83 et reliant les deux rainures 88. La barre de renfort 93 est soudée à une première extrémité à l’une des plaques de blocage 87 et à une deuxième extrémité à l’autre des plaques de blocage 87 de sorte à rigidifier la plaque d’arrêt secondaire 83 et à renforcer le blocage en translation.
La représente un état de montage dans lequel comparativement à la , la membrane d’étanchéité secondaire 11 a été représentée.
La membrane d’étanchéité secondaire 11 comporte une plaque de fixation secondaire métallique 35. Dans ce premier mode de réalisation illustré sur la , comme dans celui du deuxième mode de réalisation de la (bien que cela ne soit pas représenté sur la ), la plaque de fixation secondaire métallique 35 s’étend à la fois sur la surface supérieure des plaques d’arrêt secondaires 83 et sur les chapeaux secondaires 29. Pour cela, la plaque de fixation secondaire métallique 35 est munie d’orifices de passage 95 au niveau de chaque chapeau secondaire 29 afin que la portion de support primaire 28 puisse traverser la plaque de fixation secondaire métallique 35. La plaque de fixation secondaire métallique 35 est soudée tout autour de l’orifice de passage 95 sur le chapeau secondaire 29 ainsi que sur un bord proximal 96 à la cornière de fixation 90 des plaques d’arrêt secondaires 83. Un bord distal 97 de la plaque de fixation secondaire métallique 35 est également vissé à la surface supérieure de la plaque d’arrêt secondaire 83. La première aile secondaire 37 de la cornière de raccordement secondaire 36 vient également se souder sur le bord proximal 96 tandis qu’une portion d’extrémité des virures 15 interrompue par l’ouverture de chargement/déchargement 7 est soudée sur le bord distal 97 de la plaque de fixation secondaire métallique 35, comme illustré en .
Dans le cas du troisième mode de réalisation illustré en , une plaque de fixation secondaire métallique 35 est vissée sur chaque plaque d’arrêt secondaire 83 sur un bord proximal 96 et sur un bord distal 97 de sorte que chaque plaque de fixation secondaire métallique 35 ne s’étend ici que sur la plaque d’arrêt secondaire 83. La première aile secondaire 37 de la cornière de raccordement secondaire 36 vient ainsi se souder sur le bord proximal 96 et sur le chapeau secondaire 29 tandis qu’une portion d’extrémité des virures 15 interrompue par l’ouverture de chargement/déchargement 7 est soudée sur le bord distal 97 de la plaque de fixation secondaire métallique 35 et sur le chapeau secondaire 29.
Les figures 8 et 9 représentent un deuxième mode de réalisation notamment pour le support de fixation 26 comme explicité ci-dessus ainsi que pour la plaque d’arrêt secondaire 83. Dans ce mode de réalisation, le corps principal 84 et les portions de débordement 85, 86 sont réalisés d’une seule pièce en bois contreplaqué. Les portions de débordement 85, 86 sont toutefois renforcées par des plaques métalliques pré-percées 98. Les portions de débordement 85, 86 sont ainsi placées sous le chapeau secondaire 29 de l’une des portions de support secondaire 27 et entre les branches 67, 68 du pied secondaire 30 et sont fixées à l’aide d’organes de fixation vissés d’une part au chapeau secondaire 29 mais également au pied secondaire 30 à l’aide des plaques métalliques pré-percées 98.
Les figures 10 et 11 représentent un troisième mode de réalisation notamment pour le support de fixation 26 comme explicité ci-dessus ainsi que pour la plaque d’arrêt secondaire 83. Dans ce mode de réalisation, le corps principal 84 et les portions de débordement 85, 86 sont également réalisés d’une seule pièce en bois contreplaqué. Cette fois-ci, les portions de débordement 85, 86 ne sont pas fixées au chapeau secondaire 29 et au pied secondaire 30 à l’aide d’organes de fixation vissés mais viennent simplement en butée entre les deux branches 67, 68 du pied secondaire 30 et contre le chapeau secondaire 29. De plus, une barre de maintien 91 est disposée de manière analogue au premier mode de réalisation contre une paroi latérale de la plaque d’arrêt secondaire 83 dans un renfoncement 92 et soudée aux extrémités aux pieds secondaires 30.
Le raccordement de la membrane d’étanchéité primaire 13 à la portion de support primaire 28 n’est ici représenté que schématiquement en . Ce raccordement peut être réalisé de manière analogue à la membrane d’étanchéité secondaire 11. En effet, des blocs isolants primaires d’extrémité sont disposés entre les portions de support primaire 28 puis une poutre d’arrêt primaire s’étendant dans la direction transversale T est disposée sur les chapeaux primaires 31 et la surface supérieure des blocs isolants primaires d’extrémité. La poutre d’arrêt primaire est ensuite fixée soit à l’aide de butées et d’un dispositif de fixation au chapeau primaire 31 si celle-ci est en bois contreplaqué, soit par soudage sur le chapeau primaire 31 si celle-ci est métallique. Une cornière de raccordement primaire est ensuite fixée d’une part à la poutre d’arrêt primaire et d’autre part à la cornière de raccordement secondaire 36. Une portion d’extrémité des virures 15 de la membrane d’étanchéité primaire 13 interrompue par l’ouverture de chargement/déchargement 7 est fixée sur la poutre d’arrêt primaire. Enfin, la bande de liaison métallique 24 vient relier la membrane d’étanchéité primaire 13 à la paroi d’étanchéité 20 du couvercle 19, comme visible en .
La représente une autre variante de réalisation du dispositif de fixation. En effet, dans cette variante, le support de fixation 26 comporte des raidisseurs de chapeau 102 soudés sous le chapeau secondaire 29 et s’étendant dans un plan orthogonal à la direction longitudinale L, au nombre de deux dans cette variante. Dans l’exemple illustré, les raidisseurs de chapeau 102 sont situés à l’aplomb de deux parties diamétralement opposées du pied primaire 32.
Des portions de renfort 103 sont soudées à la paroi porteuse supérieure 8 et s’étendent dans la direction longitudinale L de sorte à être soudée à une première extrémité à un bord de la première branche 67 et à une deuxième extrémité à un bord de la deuxième branche 68. Le pied secondaire 30 est muni de préférence dans ce cas de deux portions de renfort 103 situées de part et d’autre de la plaque de liaison 99, la plaque de liaison 99 étant avantageusement fixée à la première branche 67 et à la deuxième branche 68 au milieu de celles-ci dans la direction transversale T, comme représenté notamment en .
Dans d’autres modes de réalisation non représentés, les portions de renfort 103 ou la plaque de liaison 99 peuvent ne pas être soudées à la paroi porteuse supérieure 8 afin de faciliter avantageusement les opérations de soudage. Dès lors, l’élément non fixé à la paroi porteuse supérieure 8, que ce soit les portions de renfort 103 ou la plaque de liaison 99, peut être situé à distance de la paroi porteuse supérieure 8.
Dans la variante représentée en , et contrairement à la variante de la , la plaque de liaison 99 présente un orifice central 100, préférentiellement oblong et s’étendant dans la direction longitudinale L, permettant d’augmenter la souplesse du support de fixation 26.
La plaque de liaison 99 peut présenter des congés 101 réalisés dans les angles de la plaque de liaison 99, afin de limiter les concentrations de contraintes. De manière analogue, les portions de renfort 103 peuvent également comporter des congés 101 formés dans les angles des portions de renfort 103 situés au niveau de la jonction entre l’une des branches 67, 68 et la paroi porteuse supérieure 8.
En référence à la , une vue écorchée d’un navire méthanier 70 montre une cuve étanche et isolée 71 de forme générale prismatique montée dans la double coque 72 du navire. La paroi de la cuve 71 comporte une barrière étanche primaire destinée à être en contact avec le GNL contenu dans la cuve, une barrière étanche secondaire agencée entre la barrière étanche primaire et la double coque 72 du navire, et deux barrières isolante agencées respectivement entre la barrière étanche primaire et la barrière étanche secondaire et entre la barrière étanche secondaire et la double coque 72.
De manière connue en soi, des canalisations de chargement/déchargement 73 disposées sur le pont supérieur du navire peuvent être raccordées, au moyen de connecteurs appropriées, à un terminal maritime ou portuaire pour transférer une cargaison de GNL depuis ou vers la cuve 71.
La représente un exemple de terminal maritime comportant un poste de chargement et de déchargement 75, une conduite sous-marine 76 et une installation à terre 77. Le poste de chargement et de déchargement 75 est une installation fixe off-shore comportant un bras mobile 74 et une tour 78 qui supporte le bras mobile 74. Le bras mobile 74 porte un faisceau de tuyaux flexibles isolés 79 pouvant se connecter aux canalisations de chargement/déchargement 73. Le bras mobile 74 orientable s'adapte à tous les gabarits de méthaniers. Une conduite de liaison non représentée s'étend à l'intérieur de la tour 78. Le poste de chargement et de déchargement 75 permet le chargement et le déchargement du méthanier 70 depuis ou vers l'installation à terre 77. Celle-ci comporte des cuves de stockage de gaz liquéfié 80 et des conduites de liaison 81 reliées par la conduite sous-marine 76 au poste de chargement ou de déchargement 75. La conduite sous-marine 76 permet le transfert du gaz liquéfié entre le poste de chargement ou de déchargement 75 et l'installation à terre 77 sur une grande distance, par exemple 5 km, ce qui permet de garder le navire méthanier 70 à grande distance de la côte pendant les opérations de chargement et de déchargement.
Pour engendrer la pression nécessaire au transfert du gaz liquéfié, on met en œuvre des pompes embarquées dans le navire 70 et/ou des pompes équipant l'installation à terre 77 et/ou des pompes équipant le poste de chargement et de déchargement 75.
Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.
L’usage du verbe « comporter », « comprendre » ou « inclure » et de ses formes conjuguées n’exclut pas la présence d’autres éléments ou d’autres étapes que ceux énoncés dans une revendication.
Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication.

Claims (17)

  1. Installation de stockage (1) pour gaz liquéfié comprenant une structure porteuse (2) métallique et une cuve (71) étanche et thermiquement isolante agencée dans la structure porteuse,
    la cuve comprenant dans une direction d’épaisseur de l’extérieur vers l’intérieur de la cuve, une barrière thermiquement isolante secondaire (10) fixée à la structure porteuse (2), une membrane d’étanchéité secondaire (11) métallique disposée sur la barrière thermiquement isolante secondaire (10), une barrière thermiquement isolante primaire (12) disposée sur la membrane d’étanchéité secondaire (11), et une membrane d’étanchéité primaire (13) disposée sur la barrière thermiquement isolante primaire (12) et destinée à être en contact avec le gaz liquéfié,
    la structure porteuse comportant une paroi porteuse supérieure (8),
    la cuve (71) comportant une paroi de plafond (4) fixée à la paroi porteuse supérieure (8),
    dans laquelle la barrière thermiquement isolante secondaire (10) de la paroi de plafond comporte des blocs isolants secondaires (14) juxtaposés,
    dans laquelle la membrane d’étanchéité secondaire (11) de la paroi de plafond (4) comporte une pluralité de virures (15) parallèles s’étendant dans une première direction (L), chaque virure (15) comportant une portion centrale plane reposant sur une surface supérieure des blocs isolants secondaires (14) et deux bords relevés faisant saillie vers l’intérieur de la cuve par rapport à la portion centrale, les virures (15) étant juxtaposées dans une deuxième direction (T) selon un motif répété et soudées ensemble de manière étanche au niveau des bords relevés, la deuxième direction (T) étant perpendiculaire à la première direction (L),
    la paroi de plafond (4) étant interrompue localement de manière à délimiter une ouverture de chargement/déchargement (7) destinée à être traversée par des conduites de chargement/déchargement, ladite ouverture de chargement/déchargement (7) interrompant au moins une dite virure (15),
    dans laquelle les blocs isolants secondaires (14) comportent un bloc isolant secondaire d’extrémité (34) adjacent à l’ouverture de chargement/déchargement (7) dans la première direction,
    dans laquelle l’installation de stockage comporte au moins deux supports de fixation (26) fixés à la paroi porteuse supérieure (8) et situés de part et d’autre d’un bloc isolant d’extrémité (34) dans la deuxième direction, chaque support de fixation (26) comportant un pied secondaire (30) présentant une longueur d’assise s’étendant dans la première direction et comportant un chapeau secondaire (29) fixé sur le pied secondaire (30), la barrière thermiquement isolante secondaire comportant une plaque d’arrêt secondaire (83) disposée sur le bloc isolant secondaire d’extrémité (34),
    dans laquelle la plaque d’arrêt secondaire (83) et les chapeaux secondaires (29) forment une surface de support plane pour la membrane d’étanchéité secondaire (11),
    et dans laquelle la membrane d’étanchéité secondaire (11) est fixée d’une part au chapeau secondaire (29) des deux supports de fixation (26) et d’autre part à la plaque d’arrêt secondaire (83).
  2. Installation de stockage selon la revendication 1, dans laquelle la membrane d’étanchéité secondaire (11) comporte une plaque de fixation secondaire métallique (35) fixée sur une surface supérieure de la plaque d’arrêt secondaire (83),
    et dans laquelle une portion d’extrémité de la ou chaque virure (15) interrompue par l’ouverture de chargement/déchargement (7) est soudée à la plaque de fixation secondaire métallique (35).
  3. Installation de stockage selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans laquelle la plaque d’arrêt secondaire (83) comprend un corps principal (84), une première portion de débordement (85) faisant saillie du corps principal (84) dans la deuxième direction (T) et une deuxième portion de débordement (86) faisant saillie du corps principal (84) dans la deuxième direction (T), la première portion de débordement (85) et la deuxième portion de débordement (86) étant situées de part et d’autre du corps principal (84), une surface inférieure du corps principal (84) étant disposée contre le bloc isolant secondaire d’extrémité (34), la première portion de débordement (85) étant située sous le chapeau secondaire (29) de l’un des supports de fixation (26), la deuxième portion de débordement (86) étant située sous le chapeau secondaire (29) de l’autre des supports de fixation (26), la première portion de débordement (85) et la deuxième portion de débordement (86) étant bloquées en translation dans la première direction (L) par les supports de fixation (26) de sorte à transmettre les efforts subis par la plaque d’arrêt secondaire (83) dans la première direction (L) aux supports de fixation (26).
  4. Installation de stockage (1) selon la revendication 3, dans laquelle la première portion de débordement (85) et la deuxième portion de débordement (86) sont fixées, par exemple par vissage ou soudage, au chapeau secondaire (29) du support de fixation (26).
  5. Installation de stockage (1) selon la revendication 3 ou 4, dans laquelle le pied secondaire (30) comporte une première branche (67) et une deuxième branche (68) écartée de la première branche (67) dans la première direction (L), la première branche et la deuxième branche reliant le chapeau secondaire (29) à la paroi porteuse supérieure (8), la première portion de débordement (85) et la deuxième portion de débordement (86) étant situées sous le chapeau secondaire (29) et entre la première branche (67) et la deuxième branche (68) du pied secondaire (30).
  6. Installation de stockage (1) selon l’une des revendications 3 à 5, dans laquelle la première portion de débordement (85) et la deuxième portion de débordement (86) sont formées de manière monobloc avec le corps principal (84).
  7. Installation de stockage (1) selon l’une des revendications 3 à 5, dans laquelle la plaque d’arrêt secondaire (83) comporte deux plaques de blocage (87) métalliques, les plaques de blocage (87) étant insérées dans deux rainures (88) situées sur la surface supérieure de la plaque d’arrêt secondaire (83) de sorte qu’une portion d’une des plaques de blocage métalliques (87) forme la première portion de débordement (85) et qu’une portion de l’autre des plaques de blocage métalliques (87) forme la deuxième portion de débordement (86), les plaques de blocage métalliques (87) étant, de préférence, soudées au chapeau secondaire (29) du support de fixation (26).
  8. Installation de stockage (1) selon l’une des revendications 3 à 7, dans lequel le corps principal (84) est réalisé en bois contreplaqué.
  9. Installation de stockage (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle l’installation de stockage (1) comporte une barre de maintien (91) s’étendant dans la deuxième direction (T) et comportant une première extrémité soudée à l’un des deux supports de fixation (26) et une seconde extrémité soudée à l’autre des deux supports de fixation (26), la barre de maintien (91) étant située contre une paroi latérale de la plaque d’arrêt secondaire (83) de sorte à renforcer le blocage en translation de la plaque d’arrêt secondaire (83) dans la première direction (L) en s’éloignant de l’ouverture de chargement/déchargement (7).
  10. Installation de stockage (1) selon l’une des revendications 1 à 9, dans laquelle l’installation de stockage (1) comporte une pluralité de supports de fixation (26) juxtaposés dans la deuxième direction le long d’un bord de l’ouverture de chargement/déchargement (7), deux supports de fixation (26) adjacents étant séparés l’un de l’autre par un bloc isolant secondaire d’extrémité (34).
  11. Installation de stockage (1) selon la revendication 10, dans laquelle la barrière thermiquement isolante secondaire (10) comporte une pluralité de plaques d’arrêt secondaires (83) alignées dans la deuxième direction, chaque plaque d’arrêt secondaire (83) étant disposée entre deux supports de fixation (26) adjacents.
  12. Installation de stockage (1) selon l’une des revendications 1 à 11 prise en combinaison avec la revendication 2, dans laquelle l’installation de stockage (1) comporte une cornière de raccordement (36) s’étendant dans la deuxième direction pour séparer de manière étanche la barrière thermiquement isolante secondaire (10) de l’ouverture de chargement/déchargement (7), la cornière de raccordement (36) comprenant une première aile (37) et une deuxième aile reliée à la première aile, la première aile (37) étant soudée à la plaque de fixation secondaire métallique (35) ou à la plaque d’arrêt secondaire (83) et la deuxième aile étant reliée à la paroi porteuse supérieure (8).
  13. Installation de stockage (1) selon l’une des revendications 1 à 12, dans laquelle la structure porteuse comporte une paroi porteuse arrière (5) et une paroi porteuse avant (6) situées de part et d’autre de la cuve dans la première direction, l’ouverture de chargement/déchargement (7) étant formée à proximité de la paroi porteuse arrière (5), les supports de fixation (26) étant disposés entre l’ouverture de chargement/déchargement (7) et la paroi porteuse avant (6).
  14. Installation de stockage (1) selon l’une des revendications 1 à 13, dans laquelle chaque support de fixation (26) comporte une portion de support secondaire (27) soudée à la paroi porteuse supérieure (8) et une portion de support primaire (28), la portion de support secondaire (27) comportant le chapeau secondaire (29) et le pied secondaire (30), la portion de support primaire (28) étant soudée au chapeau secondaire (29) de la portion de support secondaire (27).
  15. Installation de stockage (1) selon l’une des revendications 1 à 14 réalisée sous la forme d’un ouvrage flottant, dans laquelle ladite structure porteuse est constituée par une double coque (72) de l’ouvrage flottant et dans laquelle la première direction est une direction longitudinale (L) de l’ouvrage flottant, l’ouvrage flottant étant de préférence un navire (70) pour le transport d’un produit liquide froid.
  16. Système de transfert pour un produit liquide froid, le système comportant une installation de stockage selon la revendication 15, des canalisations isolées (73, 79, 76, 81) agencées de manière à relier la cuve (71) installée dans la coque de l’ouvrage flottant à une installation externe de stockage flottante ou terrestre (77) et une pompe pour entrainer un flux de produit liquide froid à travers les canalisations isolées depuis ou vers l’installation externe de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve de l’ouvrage flottant.
  17. Procédé de chargement ou déchargement d’une installation de stockage selon la revendication 15, dans lequel on achemine un produit liquide froid à travers des canalisations isolées (73, 79, 76, 81) depuis ou vers une installation externe de stockage flottante ou terrestre (77) vers ou depuis la cuve (71) de l’ouvrage flottant.
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