WO2023186866A1 - Cuve étanche et thermiquement isolante - Google Patents

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WO2023186866A1
WO2023186866A1 PCT/EP2023/057937 EP2023057937W WO2023186866A1 WO 2023186866 A1 WO2023186866 A1 WO 2023186866A1 EP 2023057937 W EP2023057937 W EP 2023057937W WO 2023186866 A1 WO2023186866 A1 WO 2023186866A1
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primary
insulating
tank
thermally insulating
corner
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Sébastien DELANOE
Antoine PHILIPPE
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Gaztransport Et Technigaz
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Definitions

  • the invention relates to the field of waterproof and thermally insulating membrane tanks.
  • the invention relates to the field of sealed and thermally insulating tanks for the storage and/or transport of fluid at negative temperature, such as tanks for the transport of Liquefied Petroleum Gas (also called LPG) presenting for example a temperature between -50°C and 0°C, or for the transport of Liquefied Natural Gas (LNG) at approximately -162°C at atmospheric pressure.
  • LPG Liquefied Petroleum Gas
  • LNG Liquefied Natural Gas
  • the document WO2019086788A1 discloses a waterproof and thermally insulating tank in which the insulation barrier comprises insulating elements arranged in several parallel rows, in which an anchoring member comprises a support element mounted on the support surface between two insulating elements of a first of said parallel rows and movable relative to the support surface transversely to said first row between: a retracted position in which the support element is housed entirely between the two insulating elements so as to leave the location free of a second of said parallel rows, the second row being adjacent to the first row, and a deployed position in which the support element projects over the location of the second row and is engaged with at least one insulating element of the second row to retain said insulating element of the second row on the support surface.
  • An idea underlying the invention is to produce a tank comprising an anchoring system suitable for anchoring primary insulating panels at the level of a corner of the tank, in particular at the level of the edge of a longitudinal chamfer in a polyhedral tank.
  • Another idea underlying the invention is to create a tank comprising an efficient, robust and adjustable insulating panel anchoring system, with an adaptable position.
  • the invention provides a waterproof and thermally insulating tank integrated into a supporting structure, the tank being intended for the storage of fluid, the tank comprising a first tank wall fixed to a first supporting wall and a second wall of tank fixed to a second load-bearing wall joining the first load-bearing wall at an edge of the load-bearing structure, in which each of the first and second tank walls comprises a multilayer structure comprising from the outside towards the inside of the tank, a secondary thermally insulating barrier anchored against the supporting structure, a secondary waterproof membrane which is carried by the thermally insulating barrier secondary, a primary thermally insulating barrier and a primary waterproof membrane which is carried by the primary thermally insulating barrier and which is intended to be in contact with the fluid stored in the tank, in which the primary thermally insulating barrier comprises a row of primary corner insulating panels arranged parallel to the edge and a row of plane primary insulating panels juxtaposed to the row of primary corner insulating panels, the tank comprising primary anchoring members
  • the primary anchoring member comprises an anchoring plate crossed by the first stud and the second stud, the anchoring plate engaging the first primary corner insulating panel and the second insulating panel primary corner in order to anchor the first and second primary corner insulating panels on the secondary thermally insulating barrier, the anchor bar being located at a distance from the anchor plate in the direction of the primary waterproof membrane, the anchor bar comprising a first portion crossed by the first stud and resting on a spacer positioned between the plate anchor and anchor bar.
  • the first and second primary corner insulating panels, and the flat primary insulating panel are firmly retained on the secondary insulating barrier.
  • a primary anchoring member makes it possible to adapt and engage insulating panels of different types and dimensions.
  • the spacer part makes it possible to adapt the distance which separates the anchor bar and the metal plate in order to optimize the anchoring of the flat insulating panel on the secondary insulating barrier, in particular so that this distance corresponds to the height of an element or portion of the flat primary insulating panel that the anchor bar engages.
  • the spacer can also provide a pivot point for the anchor bar in order to absorb small level differences between the anchor bar and the element or portion of the flat primary insulating panel to be engaged.
  • such a tank may include one or more of the following characteristics.
  • the anchor plate being omitted, the anchor bar also engages the first primary corner insulating panel and the second primary corner insulating panel in order to anchor the first and second panels primary corner insulators on the secondary thermally insulating barrier.
  • the primary anchoring member comprises an adjustment member positioned on the second stud to tighten the end portion of the anchoring bar in the direction of the secondary insulating barrier in order to exert pressure on the adjacent flat primary insulating panel.
  • the anchor bar is slidably mounted in the intersecting direction at the edge, the anchor bar being able to be moved, when the adjustment member is in a loosened state, between a deployed position in which the end portion projects beyond the row of primary corner insulating panels and a retracted position in which the anchor bar is entirely housed between the first and second primary corner insulating panels to free up space of the flat primary insulating panel.
  • the first stud and the second stud are spaced in a direction perpendicular to the edge.
  • the adjustment member is chosen from: a clamping ring, a stop ring, a toothed clamping clip, a nut, a nut-lock nut system.
  • the second stud is a threaded stud and the adjustment member comprises a first adjustment nut.
  • the adjustment nut is chosen from a slotted nut or a self-locking nut.
  • the first and second studs are threaded, and the anchor plate engages the bottom plate of the first primary corner insulating panel and the bottom plate of the second primary corner insulating panel via a first lower nut located on the first threaded stud and a second lower nut located on the second threaded stud.
  • the anchor plate engages a bottom plate of the first primary corner insulating panel and a bottom plate of the second primary corner insulating panel.
  • a second adjustment nut screwed onto the first threaded stud is capable of tightening the first portion of the anchor bar against the spacer to immobilize the anchor bar in the secant direction to the fish bone.
  • the spacer surrounds the first threaded stud.
  • the spacer has the shape of a cylinder of revolution.
  • the spacer is a hollow cylinder having a side wall with a thickness of between 1 and 5 mm, for example 3 mm.
  • the side wall of the hollow cylinder has a diameter greater than or equal to 30 mm, preferably a diameter of between 30 and 60 mm, for example 38 or 5 mm.
  • the hollow cylinder has a diameter less than or equal to the width of the metal plate.
  • the hollow cylinder has a diameter greater than the diameter of the first stud or the external diameter of the first lower nut.
  • the height of the spacer piece is between 10 and 40 mm, for example 25 mm. That is to say, the distance between the anchor bar and the metal plate is between 10 and 40 mm.
  • the anchoring member is partially or completely metallic.
  • the planar primary insulating panel comprises insulating material located between a primary bottom plate and a primary cover plate.
  • the end portion of the anchor bar where appropriate in the deployed position, engages the primary bottom plate or a primary cleat resting on the bottom plate of the flat primary insulating panel .
  • the flat primary insulating panel has a chimney to accommodate the end portion of the anchor bar, and in which an insulating cap is placed to cover said chimney.
  • the secondary thermally insulating barrier comprises a row of secondary corner insulating panels arranged in line with the edge.
  • a said secondary corner insulating panel comprises insulating material located between a secondary bottom plate and a secondary cover plate.
  • the secondary bottom plate and the secondary cover plate are made from rigid plywood.
  • the insulating material is polymer foam, preferably polyurethane foam and very preferably polyurethane foam reinforced with fiberglass.
  • the first stud and the second stud are fixed on a metal plate secured to the secondary cover plate.
  • the first and second studs are fixed via the metal plate which is retained between the secondary cover plate and the insulating material.
  • the metal plate comprises a first hole and a second hole, the first stud being fixed in the first hole and the second stud being fixed in the second hole.
  • the first and second holes are threaded, and the first and second studs have the corresponding thread in order to be fixed to the first and second holes.
  • the first stud and the second stud are fixed to the metal plate by welding.
  • the first stud and the second stud are fixed to the metal plate via a first base and a second base respectively fixed in the first and second holes of the metal plate.
  • the first base and the second base each comprise an external thread, the first base and the second base being screwed into the first hole and the second hole of the metal plate.
  • the first base and the second base each comprise an internal thread, the first stud and the second stud being screwed into the first base and the second base.
  • the first stud is formed in one piece with the first base, respectively the second base.
  • the tank comprises joint insulating elements located between the first primary corner insulating panel and the second primary corner insulating panel to wrap the primary anchoring member. Thanks to these characteristics, thermal convection phenomena are reduced.
  • insulating joint elements can be composed of glass wool or synthetic foam, for example polyurethane or melamine or polyethylene.
  • the joint insulating elements comprise a base insulator positioned on the secondary metal angle, the base insulator having a first lateral portion located at the level of the edge formed by the metal angle and a second lateral portion extending between the secondary metal angle and the anchoring plate of the primary anchoring member.
  • the joint insulating elements comprise a base insulator positioned on the secondary metal angle, the base insulator having a first lateral portion located at the level of the the edge formed by the metal angle and a second lateral portion extending between the secondary metal angle and the anchoring bar of the primary anchoring member.
  • the insulating joint elements comprise a first insulating block positioned on the anchoring plate of the primary anchoring member in order to insulate the area located on the anchoring plate at the end of the two threaded studs.
  • the insulating joint elements comprise a second insulating block positioned in the space formed by the "U" shape of the anchor bar.
  • the insulating joint elements comprise a first insulating plate and a second insulating plate which are positioned opposite and at a distance from each other against a side wall of an insulating panel of angle forming the space to be isolated.
  • a third insulating block is housed between the first and second insulating plates in order to complete the insulation up to the level of the primary metal angle.
  • the primary waterproof membrane is a corrugated metal membrane and the secondary waterproof membrane is a flat metal membrane.
  • a primary waterproof membrane and a secondary waterproof membrane suitable for this embodiment are described in document WO2021074435.
  • the secondary waterproof membrane comprises a plurality of alloy strakes with a low coefficient of expansion, a strake comprising a flat central portion resting on an upper surface of the insulating barrier and two raised edges projecting towards the inside of the tank in relation to the central portion, the strakes being juxtaposed and welded together in a watertight manner at the raised edges, in which a longitudinal direction of the strake is parallel to the edge, and wherein the primary waterproof membrane comprises metal plates having undulations resting on an upper surface of the primary insulating barrier.
  • the metal plates have first parallel corrugations, second corrugations perpendicular to the first corrugations and flat portions located between the first corrugations and between the second corrugations.
  • the edge has an angle of between 125 and 145 degrees, for example 135 degrees.
  • the fluid is a liquefied gas, for example LNG, namely a mixture with a high methane content stored at a temperature of approximately -162°C at atmospheric pressure.
  • Other liquefied gases can also be considered, notably ethane, propane, butane or ethylene.
  • Liquefied gases can also be stored under pressure, for example at a relative pressure of between 2 and 20 bar, and in particular at a relative pressure close to 2 bar.
  • the tank can be made using different techniques, notably in the form of an integrated membrane tank or a self-supporting tank.
  • Such a tank can be part of a land or submerged storage installation, for example to store LNG or be installed in a floating, coastal or deep water structure, in particular an LNG ship, a floating storage and regasification unit (FSRU), a floating production and remote storage unit (FPSO) and others.
  • FSRU floating storage and regasification unit
  • FPSO floating production and remote storage unit
  • Such a tank can also be used as a fuel tank in any type of ship.
  • the invention also provides a vessel for transporting a fluid comprising a double hull and a aforementioned tank placed in the double hull.
  • the invention also provides a transfer system for a fluid, the system comprising the aforementioned vessel, insulated pipes arranged so as to connect the tank installed in the hull of the vessel to a floating or terrestrial storage installation and a pump for driving a flow of fluid through the insulated pipelines to or from the floating or land-based storage facility to or from the vessel tank.
  • the invention also provides a method of loading or unloading such a vessel, in which a fluid is conveyed through insulated pipes from or to a floating or terrestrial storage installation to or from the tank of the ship.
  • the invention provides a waterproof and thermally insulating tank intended for the storage of fluid, the tank comprising a first tank wall fixed on a first supporting wall of a supporting structure and a second tank wall fixed on a second load-bearing wall of the load-bearing structure, the second load-bearing wall joining the first load-bearing wall at an edge of the load-bearing structure, in which each of the first and second tank walls comprises a multilayer structure comprising from the outside towards the inside of the tank, a secondary thermally insulating barrier anchored against the supporting structure, a secondary waterproof membrane which is carried by the thermally insulating barrier secondary, a primary thermally insulating barrier and a primary waterproof membrane which is carried by the primary thermally insulating barrier and which is intended to be in contact with the fluid stored in the tank, in which the primary thermally insulating barrier comprises a row of primary corner insulating panels arranged parallel to the edge and a row of plane primary insulating panels juxtaposed to the row of primary corner insul
  • FIG. 1 There represents a partial schematic view of a waterproof and thermally insulating tank intended to contain a fluid at negative temperature according to one embodiment.
  • FIG. 1 There illustrates an exploded perspective view of a primary anchoring member suitable for the corner area of the .
  • zone VII of the primary membrane is omitted.
  • a tank 1 intended to receive a fluid at negative temperature.
  • the tank 1 rests on a supporting structure formed by the internal hull (not shown) of a double-hulled ship (not shown).
  • the tank 1 has a general polyhedral or prismatic shape.
  • the tank 1 has a first transverse wall 2 and a second transverse wall 3, here of octagonal shape.
  • the first transverse wall 2 is only partially shown in order to allow visualization of the internal space of the tank 1.
  • the tank 1 also includes a ceiling wall 4, a bottom wall 5, lower chamfer walls 6 , side walls 7 and upper chamfer walls 8.
  • the ceiling wall 4, the bottom wall 5, the lower chamfer walls 6, the side walls 7, and the upper chamfer walls 8 extend in the direction longitudinal of the ship, connect the first and second transverse walls 2, 3 at the level of transverse edges 9, and meet at the level of longitudinal edges 10.
  • the tank is a membrane tank for storing fluid at negative temperature, such as liquefied gas.
  • Each flat wall of the tank generally has a multilayer structure comprising, from the outside towards the inside, a secondary thermally insulating barrier comprising a plurality of secondary insulating panels, resting against a supporting structure, a secondary waterproof membrane resting against the secondary thermally insulating barrier, a primary thermally insulating barrier comprising a plurality of primary insulating panels, resting against the secondary waterproof membrane and a primary waterproof membrane intended to be in contact with the fluid at negative temperature contained in the tank.
  • the primary sealed membrane defines an internal space intended to receive the fluid at negative temperature.
  • the fluid at negative temperature is for example a liquefied gas intended to be stored in the tank, for example liquefied natural gas (LNG), that is to say a gas mixture comprising mainly methane as well as one or more other hydrocarbons.
  • LNG liquefied natural gas
  • the liquefied gas can also be ethane or liquefied petroleum gas (LPG), that is to say a mixture of hydrocarbons resulting from petroleum refining essentially comprising propane and butane.
  • angle zone II located along a longitudinal edge 10, as visible on the .
  • the secondary thermally insulating barrier comprises a row of secondary corner insulating panels 20 arranged along the edge 10.
  • Each of the secondary corner insulating panels 20 has a sandwich structure comprising insulating material 21, such as reinforced polyurethane foam, located between a secondary bottom plate 22 and a secondary cover plate 23.
  • the secondary bottom plate 22 and the secondary cover plate 23 are rigid and manufactured for example from plywood or a composite composed of resin and fibers.
  • flat insulating pads 101 for example made of glass wool or synthetic insulating foam, arranged between the secondary corner insulating panels 20.
  • the secondary cover plate 23 is further equipped with a secondary metal angle 30, for example made of stainless steel or an alloy with a low coefficient of thermal expansion, in particular invar®, intended for anchoring the edges of the waterproof membrane secondary.
  • the secondary metal angle 30 is fixed for example in recesses made in the secondary cover plate 23 and fixed thereto or directly on the surface of the secondary cover plate 23, by screws, rivets or staples for example .
  • the secondary metal angle 30 is fixed directly to the layer of insulating material 21, for example by gluing, when the secondary corner insulating panel 20 does not include a secondary cover plate 23.
  • the secondary cover plates 23 are equipped with a succession of metal plates 24 intended to ensure the fixing of a series of primary anchoring members 50 and 150 making it possible to fix a row of primary corner insulating panels 40 against the row of secondary corner insulating panels 20.
  • the metal plate 24 is for example housed in a recess 102 of the secondary cover plate 23 or glued to the secondary cover plate 23 and/or fixed to it, by screws, rivets or staples for example.
  • the metal plate 24 comprises a first hole 25 and a second hole 26 each having an internal thread cooperating with an external thread of a base 53 and a base 54 of the primary anchoring member 50 or 150.
  • the secondary metal angle 30 has two orifices located respectively opposite the first hole and the second hole, through which the studs of the primary anchoring member 50 or 150 pass.
  • the primary thermally insulating barrier comprises, along the longitudinal edge 10 of the tank, the row of primary corner insulating panels 40.
  • the primary corner insulating panel 40 is a pre-assembled assembly comprising insulating material 41 located between a plate primary bottom 42 and a primary corner cover plate 103.
  • the primary cover plate 103 supports a primary metal angle 43 on which the primary waterproof membrane 45 is fixed.
  • the primary metal angle 43 is intended for anchoring the edges of the primary waterproof membrane 45 and end piece 104 intended to connect the undulations perpendicular to the longitudinal edge 10.
  • the primary corner insulating panels 40 further trap a first corner insulating structure 44 illustrated in Figures 2, 3, 5, 6 and 7, positioned on the secondary metal angle 30, at the level of an edge 90 of the secondary metal angle 30.
  • the first insulating corner structure 44 has a shape making it possible to ensure the continuity of the insulation at the level of the edge 90, resembling for example the union of two right triangles joined by the hypotenuse.
  • the first corner insulating structure 44 comprises a strip of glass wool 82 sandwiched between two pieces of synthetic foam 83, for example polyurethane (PUF) or melamine or polyethylene.
  • the first corner insulating structure 44 comprises a piece of synthetic foam 83 for example made of polyurethane or melamine or polyethylene sandwiched between two strips of glass wool 82. In both cases, the compressibility of the glass wool facilitates the installation of the first corner insulating structure 44 between the primary corner insulating panels 40.
  • the primary metal angles 43 are for example made of stainless steel.
  • the primary waterproof membrane 45 is a corrugated membrane having two series of undulations in two directions perpendicular to each other. Other details of such a membrane are described in particular in document WO2010040922A1.
  • FIG. 1 There illustrates a partial view in which a secondary corner insulating panel 20 has been released to show in greater detail the primary metal angles 43 and the secondary metal angle 30 as well as the primary anchoring members 50.
  • the secondary metal angle 30 has two wings resting against the first row of secondary corner insulating panels 20 and a second row of secondary corner insulating panels 20.
  • the two rows of secondary corner insulating panels 40 are arranged symmetrically relative to each other. at the longitudinal edge 10.
  • the primary metal angle 43 has two wings resting against respectively two rows of primary corner insulating panels 40 arranged symmetrically with respect to the longitudinal edge 10.
  • Each wing of the primary metal angle 43 has studs 105 which are welded on the external face of said wing and project towards the inside of the tank.
  • the studs 105 make it possible to anchor welding equipment when welding the elements of the primary waterproof membrane to the primary metal angles 43 and can be used for handling the primary corner insulating panels 40 with the primary metal angle 43.
  • the row of primary corner insulating panels 40 is located on the row of secondary corner insulating panels 20.
  • the row of primary corner insulating panels 40 comprises a plurality of adjacent primary corner insulating panels 40 along the edge 10, including a first primary corner insulating panel and a second primary corner insulating panel. In each of the spaces between the primary corner insulating panels 40 of the row of primary corner insulating panels 40 is located a primary anchoring member.
  • Anchoring members 50 and 150 are used here, for example alternately. Anchoring members 50 and 150 will be described below.
  • Insulating joint elements 46 are further inserted into the space between the two primary corner insulating panels 40, around the primary anchoring members 50 and 150, so as to ensure continuity of the thermal insulation. Embodiments of insulating joint elements 46 will be described in more detail with Figures 10 to 18, below.
  • the secondary waterproof membrane 47 is a flat membrane comprising metal strakes with raised edges. Other details of such a membrane are for example disclosed in document WO2012072906A1.
  • the secondary waterproof membrane 47 is welded to the secondary metal angle 30.
  • the secondary metal angle 30 carries the first row of primary corner insulating panels 40 and the secondary waterproof membrane 47 carries a plurality of flat primary insulating panels 48.
  • the insulating panels primary planes 48 each comprise reinforced polyurethane foam 39 sandwiched between a primary flat bottom plate 31 positioned on the secondary waterproof membrane 47 and a primary flat cover plate 32 intended to support the primary waterproof membrane (not shown).
  • the flat primary cover plate 32 carries primary anchoring strips 33 intended to anchor the primary waterproof membrane (not shown) on the flat primary cover plate 32.
  • the structure of the primary anchoring member 50 will be described in relation to Figures 4 and 7.
  • the primary anchoring member 50 comprises a first threaded stud 51 and a second threaded stud 52 mutually spaced from one another and respectively fixed on a first base 53 and a second base 54.
  • Each base 53, 54 comprises in in addition to a collar 55.
  • the metal plate 24 has the two threaded holes 25 and 26 intended to respectively receive the first base 53 and the second base 54.
  • the periphery of the collar 55 is intended to be welded to the secondary metal angle 30 in order to ensure the continuity of the secondary seal and prevent rotation of the base.
  • the first threaded stud 51 and the second threaded stud 52 are mutually spaced in a direction perpendicular to the edge.
  • the first and second threaded studs 51, 52 are fixed to a metal plate 24 which is retained between the secondary cover plate 23 and the insulating material 21, via the first base 53 and the second base 54 which are respectively screwed into the first tapped hole 25 and the second tapped hole 26 of the metal plate 24.
  • the first base 53 and the second base 54 each have a blind bore comprising an internal thread corresponding respectively to the first and second threaded studs 51, 52.
  • the first and second threaded studs 51.52 can be fixed to the first base 53 and the second base 54 by screwing, for example by performing a welding point making it possible to block the rotation of the first and second threaded studs 51.52 in each blind bore.
  • first and second threaded studs are each formed in one piece with their threaded base. Such one-piece studs allow direct fixing in the metal plate 24.
  • the bottom plate 42 has a first cutout and a second cutout in order to facilitate the passage respectively of the first base 53 and the second base 54.
  • the first and the second cutouts have the shape of an arc of a circle as visible on Figures 2 and 7.
  • the primary anchoring member 50 comprises an anchoring plate 56 crossed by the first and second threaded studs 51, 52, the anchoring plate 56 is intended to engage the bottom plate 42 of the insulating panels primary corners 40 located on either side of the primary anchoring member 50 via a first nut 59 located on the first threaded stud 51 and a second nut 60 located on the second threaded stud 52.
  • the plate anchor 56 is a rectangular metal piece with rounded edges.
  • the anchoring plate 56 of the primary anchoring member 50 engages the bottom plate 42 of the first primary corner insulating panel 40a and the bottom plate of the second primary corner insulating panel (not shown) via a first nut 59 located on the first threaded stud 51 and a second nut 60 located on the second threaded stud 52.
  • the primary anchoring member 50 further comprises a metal anchoring bar 57 whose cross section has a “U” shape, which is crossed by the first threaded stud 51 and the second threaded stud 52 at the level of the two grooves longitudinal 111 and 112 which allow the anchor bar 57 to slide between a retracted position visible on the and a deployed position visible on the .
  • the “U” shape is particularly suitable for receiving and maintaining the insulating joint elements 46.
  • the anchor bar 57 is spaced from the metal plate 56 by a spacer 58 positioned between the anchor plate 56 and the anchor bar 57.
  • the spacer 58 is a metal part having the shape of a hollow cylinder which is crossed by the first threaded stud 51.
  • the anchor bar 57 By tightening a third nut 61 screwed onto the first threaded stud 51, the anchor bar 57 can tighten the spacer 58 against the anchor plate 56. The spacer 58 is thus clamped between the bar anchor 57 and the anchor plate 56 via the third nut 61 screwed onto the first threaded stud 51.
  • the anchor bar 57 comprises an end portion intended to project beyond the row of primary corner insulating panels 40 in the direction intersecting the longitudinal edge 10 to engage an insulating panel plane primary adjacent to the primary anchoring member 50. That is to say that the anchoring bar 57 has a length greater than the anchoring plate 56.
  • the primary anchoring member 50 further comprises an adjustment nut 62 screwed onto the second threaded stud 52.
  • the adjustment nut 62 makes it possible to adjust the gripping force of the anchor bar 57 in the deployed position on the primary plane insulating panel 48 in order to anchor it against the secondary thermally insulating barrier.
  • the adjustment nut 62 also makes it possible to absorb the level differences between the primary corner insulating panels 40 and the flat primary insulating panels 48.
  • the spacer 58 constitutes a pivot point for the bar anchor 57.
  • one or more metal washers 63 may precede the nuts 59, 60, 61 and 62 in order to increase the pressurizing surface against the anchoring plate 56 or the anchoring bar 57
  • the adjustment nut 62 comprises a protuberance 67 oriented towards the anchor bar 57 and allowing centering of the position of the adjustment nut 62.
  • the washers 63 under the adjustment nut 62 are preferably Belleville washers in order to be able to adjust the force exerted by the adjustment nut 62 on the anchor bar 57.
  • the primary anchoring member 150 also intended to anchor two insulating panels of primary angles 40.
  • the primary anchoring member 150 is identical to the primary anchoring member 50 to anchor plate 56. It does not include anchor bar 57, so shorter studs can be used.
  • the primary anchoring member 50 is located between the first primary corner panel 40a and the second primary corner insulating panel 40b, in a inter-panel space.
  • the inter-panel space comprising the primary anchoring member 50 further comprises insulating joint elements 46 making it possible to ensure the continuity of the thermal insulation of the thermally insulating barrier.
  • This position makes it possible to leave a space free for housing an adjacent flat primary insulating panel 48.
  • the anchor bar 57 can slide from the retracted position to the deployed position and vice versa. By tightening nuts 61 and 62, you can lock the anchor bar in its position.
  • the anchor bar 57 is initially in the retracted position during assembly of the primary insulating barrier. Then the primary flat insulating panels 48 can be juxtaposed with the row of primary corner insulating panels 40.
  • the primary flat insulating panels 48 have chimneys 36 to the right of the anchoring members 50 and a primary batten 35 each time at the bottom of the chimney 36.
  • the primary batten 35 is for example made from plywood.
  • the anchor bar 57 is then slid into the deployed position so that the end portion projects into the chimney 36 directly above the primary batten 35.
  • the height of the spacer 58 is adapted to the height of the primary cleat 35.
  • the anchor bar 57 is substantially parallel to the anchor plate 56. Then the nut 61 is tightened.
  • the adjustment nut 62 is tightened on the second threaded stud 52, over the anchor bar 57. This screwing will lead to a reduction in the distance between the second end of the anchor bar 57 and the anchor plate 56 in order to exert pressure by screwing on the primary batten 35.
  • such a primary anchoring member 50 makes it possible to engage, on the one hand, a first and a second adjacent corner insulating panels, and on the other hand at least one first planar primary insulating panel 48.
  • the chimney 36 will then be closed via an insulating plug 37, as illustrated in Figures 2 and 3.
  • Figures 10 to 20 relate to other embodiments. Elements identical or similar to those in the previous figures carry the same reference number as in the previous figures, incremented by 200.
  • Figures 10 to 12 relate to thermal insulation placed in the space located between two corner insulating panels 240, only one of which is shown to allow better visibility of the space, to wrap two primary anchoring members 350.
  • a second corner insulating structure 291 is positioned at the level of the edge 290, between the two primary anchoring members 350 and against the first insulating structure (not visible in Figures 10 to 12).
  • the second corner insulating structure 291 is composed of an insulator such as glass wool or polyurethane foam and has a general shape similar to the first insulating structure.
  • a base insulator 292 is positioned between the secondary metal angle 230 and the anchoring plate of the primary anchoring member 350.
  • the base insulator 292 has a shape adapted to surround the two flanges and the two studs threaded 251, 252 of the primary anchoring member 350, for example via two through holes.
  • the base insulator 292 is for example composed of glass wool or synthetic foam, for example polyurethane or melamine or polyethylene.
  • a first insulating block 293 is then positioned on the anchoring plate 256 of the primary anchoring member 350 in order to isolate the area located on the anchoring plate 256 at the end of the two threaded studs 251 and 252.
  • the first insulating block 292 has a shape adapted to surround the threaded studs 251 and 252 as well as the washers 263 and the nuts 260.
  • the first insulating block 293 is for example composed of glass wool or synthetic foam, for example polyurethane or melamine or polyethylene.
  • a second insulating block 294 is positioned on the first insulating block 292 in order to fill the space between the first insulating block 292 and the primary metal angle 243.
  • the second insulating block 294 is for example composed of glass wool or synthetic foam by example in polyurethane or melamine or polyethylene.
  • Thermal insulation in the space located between the two corner insulating panels 240 makes it possible to reduce thermal convection phenomena, and therefore to limit the drop in temperature of the secondary membrane 247 during operation of the tank.
  • Figures 13 to 18 represent thermal insulation placed in the space located between two corner insulating panels 240, to envelop two primary anchoring members 250.
  • two base insulators 292 and 392 are positioned on the secondary metal angle 230, the base insulator 392 is located at the edge 290 and the base insulator 292 extends between the secondary metal angle 230 and the anchoring plate of the primary anchoring member 250.
  • the base insulator 292 has been described previously.
  • the thickness of the base insulator 392 corresponds to the thickness of the base insulator 292 to which is added the thickness of the anchor plate 256.
  • the base insulators 292 and 392 are by example composed of glass wool or synthetic foam, for example polyurethane or melamine or polyethylene.
  • a single-piece base insulator 392 is positioned identically to the first variant and further extends between the secondary metal angle 230 and the anchoring plate 256 of the primary anchoring member 250.
  • the thickness of the portion of base insulator near the edge 290, which is not located between the secondary metal angle 230 and the anchoring plate 256 corresponds to the thickness of the portion of base insulator located between the secondary metal angle 230 and the anchoring plate 256 to which is added the thickness of the anchoring plate 256.
  • the anchoring plate 56 is intended to put engages the bottom plate 242 of the primary corner insulating panels 240 located on either side of the primary anchoring member 250.
  • a first insulating block 393 is then positioned on the anchoring plate 256 of the primary anchoring member 250.
  • the first insulating block 393 has a shape adapted to surround the threaded studs 251, 252, the washers 263, the nuts 260 as well as the spacer 258 of the primary anchoring member 250, as illustrated in the .
  • the first insulating block 393 comprises a first side portion 393a positioned on the base insulator 392 and a second side portion 393b positioned between the metal plate 256 and the anchor bar 257 whose cross section has a “U” shape .
  • a second insulating block 394 is positioned in the space formed by the "U" shape of the anchor bar 257.
  • the second insulating block 394 has a shape allowing the movement of the anchor bar 257 between the retracted position and the deployed position without damaging the second insulating block 394, for example via notches 395.
  • a first insulating plate 396 and a second insulating plate 397 are positioned facing each other and at a distance from each other against a side wall of a corner insulating panel 240 forming the space to be insulated.
  • the first and second insulating plates are positioned on the first insulating block 393 and form a space in which a third insulating block 398 is housed in order to fill this space and complete the insulation up to the level of the primary metal angle 243.
  • the first insulating plate 396 of the two anchoring members 250 located opposite each other of the edge 290 is formed by a single piece plate.
  • the second insulating plate 397 of the two anchoring members 250 located opposite each other of the edge 290 is formed by a single piece plate.
  • the anchoring bar 257 of the anchoring member 250 makes it possible to engage both a primary cleat 235 bearing on the bottom plate 231 of the flat primary insulating panel 248 and the plate of bottom 242 of the primary corner insulating panels 240 located on either side of the primary anchoring member 250.
  • thermal insulation placed in the space located between two insulating panels of angles 240 (only one of which is visible on the ), to wrap two primary anchoring members 250 (only one of which is visible on the ).
  • the embodiment illustrated with the is similar to that of the , the differences lie on the one hand in the structure of the anchoring member as indicated previously with the and on the other hand the base insulator 392 extends between the secondary metal angle 230 and the anchoring bar 257 of the primary anchoring member 250.
  • a cutaway view of an LNG ship 70 shows a waterproof and thermally insulating tank 71 of generally prismatic shape mounted in the double hull 72 of the ship.
  • the wall of the tank 71 comprises a primary waterproof membrane intended to be in contact with the LNG contained in the tank, a secondary waterproof membrane arranged between the primary waterproof membrane and the double hull 72 of the ship, and two thermally insulating barriers arranged respectively between the primary waterproof membrane and the secondary waterproof membrane and between the secondary waterproof membrane 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 loading and unloading station 75 is a fixed off-shore installation comprising a movable 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 connect to the loading/unloading pipes 73.
  • the adjustable mobile arm 74 adapts to all LNG carrier templates.
  • a connection pipe not shown extends inside the tower 78.
  • the loading and unloading station 75 allows the loading and unloading of the LNG tanker 70 from or to the onshore installation 77.
  • the underwater pipe 76 allows the transfer of the liquefied gas between the loading or unloading station 75 and the onshore installation 77 over a long distance, for example 5 km, which makes it possible to keep the LNG ship 70 at a long distance from the coast during loading and unloading operations.
  • pumps on board the ship 70 and/or pumps fitted to the on-shore installation 77 and/or pumps fitted to the loading and unloading station 75 are used. .

Abstract

L'invention concerne une cuve étanche et thermiquement isolante intégrée dans une structure porteuse, la cuve comprenant des organes d'ancrage primaires pour ancrer la barrière thermiquement isolante primaire à la barrière thermiquement isolante secondaire, dans laquelle un organe d'ancrage primaire (50) comprend : un premier goujon (51) et un deuxième goujon (52) fixés sur la barrière thermiquement isolante secondaire entre un premier panneau isolant d'angle primaire (40a) et un deuxième panneau isolant d'angle primaire une platine d'ancrage (56) mettant en prise le premier panneau isolant d'angle primaire (40a) et le deuxième panneau isolant d'angle primaire afin d'ancrer le premier et le deuxième panneaux isolants d'angle primaires sur la barrière thermiquement isolante secondaire, une barre d'ancrage (57) traversée par le premier et le deuxième goujons (51, 52), la barre d'ancrage (57) étant située à distance de la platine d'ancrage (56) en direction de la membrane étanche primaire.

Description

Cuve étanche et thermiquement isolante
L’invention se rapporte au domaine des cuves étanches et thermiquement isolantes, à membranes. En particulier, l’invention se rapporte au domaine des cuves étanches et thermiquement isolantes pour le stockage et/ou le transport de fluide à température négative, 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
On connaît différentes techniques pour la construction d’une cuve étanche et thermiquement isolante à membranes intégrée dans une structure porteuse présentant une surface interne sensiblement polyédrique et comportant successivement, dans une direction d’épaisseur, une barrière d’isolation secondaire, une barrière d'étanchéité secondaire, une barrière d'isolation primaire et une barrière d'étanchéité primaire.
Le document WO2019086788A1 divulgue une cuve étanche et thermiquement isolante dans laquelle la barrière d'isolation comporte des éléments isolants disposés en plusieurs rangées parallèles, dans laquelle un organe d'ancrage comporte un élément d'appui monté sur la surface de support entre deux éléments isolants d'une première desdites rangées parallèles et mobile par rapport à la surface de support transversalement à ladite première rangée entre : une position escamotée dans laquelle l'élément d'appui est logé entièrement entre les deux éléments isolants de manière à laisser libre l'emplacement d'une deuxième desdites rangées parallèles, la deuxième rangée étant adjacente à la première rangée, et une position déployée dans laquelle l'élément d'appui déborde sur l'emplacement de la deuxième rangée et est en prise avec au moins un élément isolant de la deuxième rangée pour retenir ledit élément isolant de la deuxième rangée sur la surface de support.
Le document WO2021074435 divulgue une autre cuve étanche et thermiquement isolante intégrée dans une structure porteuse.
Résumé
Une idée à la base de l’invention est de réaliser une cuve comprenant un système d’ancrage convenant pour ancrer des panneaux isolants primaires au niveau d’un angle de cuve, en particulier au niveau de l’arête d’un chanfrein longitudinal dans une cuve polyédrique.
Une autre idée à la base de l’invention est de réaliser une cuve comprenant un système d’ancrage de panneaux isolants performant, robuste et réglable, avec une position adaptable.
Selon un mode de réalisation, l’invention fournit une cuve étanche et thermiquement isolante intégrée dans une structure porteuse, la cuve étant destinée au stockage de fluide, la cuve comportant une première paroi de cuve fixée sur une première paroi porteuse et une deuxième paroi de cuve fixée sur une deuxième paroi porteuse rejoignant la première paroi porteuse au niveau d’une arête de la structure porteuse,
dans laquelle chacune des première et deuxième parois de cuve comprend une structure multicouche comprenant de l’extérieur vers l’intérieur de la cuve, une barrière thermiquement isolante secondaire ancrée contre la structure porteuse, une membrane étanche secondaire qui est portée par la barrière thermiquement isolante secondaire, une barrière thermiquement isolante primaire et une membrane étanche primaire qui est portée par la barrière thermiquement isolante primaire et qui est destinée à être contact avec le fluide stocké dans la cuve,
dans laquelle la barrière thermiquement isolante primaire comporte une rangée de panneaux isolants d’angle primaires disposée parallèlement à l’arête et une rangée de panneaux isolants primaires plans juxtaposée à la rangée de panneaux isolants d’angle primaires,
la cuve comprenant des organes d'ancrage primaires pour ancrer la barrière thermiquement isolante primaire à la barrière thermiquement isolante secondaire,
dans laquelle un organe d'ancrage primaire comprend :
un premier goujon et un deuxième goujon fixés sur la barrière thermiquement isolante secondaire et mutuellement espacés selon une direction sécante à ladite arête, le premier goujon et deuxième goujon faisant saillie depuis la barrière thermiquement isolante secondaire entre un premier panneau isolant d’angle primaire et un deuxième panneau isolant d’angle primaire en direction de la membrane étanche primaire,
une barre d’ancrage traversée par le premier et le deuxième goujons, la barre d’ancrage comprenant une portion d’extrémité opposée à ladite première portion faisant saillie au-delà de la rangée de panneaux isolants d’angle primaires dans la direction sécante à l’arête pour mettre en prise un panneau isolant primaire plan adjacent aux premier et deuxième panneaux isolants d’angle primaires.
Selon un mode de réalisation, l’organe d'ancrage primaire comprend une platine d’ancrage traversée par le premier goujon et le deuxième goujon, la platine d’ancrage mettant en prise le premier panneau isolant d’angle primaire et le deuxième panneau isolant d’angle primaire afin d'ancrer le premier et le deuxième panneaux isolants d’angle primaires sur la barrière thermiquement isolante secondaire,
la barre d’ancrage étant située à distance de la platine d’ancrage en direction de la membrane étanche primaire, la barre d’ancrage comprenant une première portion traversée par le premier goujon et reposant sur une pièce d’espacement positionnée entre la platine d’ancrage et la barre d’ancrage.
Grâce à ces caractéristiques, le premier et deuxième panneaux isolants d’angles primaires, et le panneau isolant primaire plan sont fermement retenus sur la barrière isolante secondaire. En outre, un tel organe d’ancrage primaire permet de s’adapter et de prendre en prise des panneaux isolants de nature et de dimensions différentes. En effet, la pièce d’espacement permet d’adapter la distance qui sépare la barre d’ancrage et la platine métallique afin d’optimiser l’ancrage du panneau isolant plan sur la barrière isolante secondaire, notamment afin que cette distance corresponde à la hauteur d’un élément ou d’une portion du panneau isolant primaire plan que la barre d’ancrage met en prise. La pièce d’espacement peut aussi fournir un point de pivotement pour la barre d’ancrage afin d‘absorber des petits écarts de niveau entre la barre d’ancrage et l’élément ou portion du panneau isolant primaire plan à mettre en prise.
Selon des modes de réalisation, une telle cuve peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes.
Selon un mode de réalisation, la platine d’ancrage étant omise, la barre d’ancrage met en prise aussi le premier panneau isolant d’angle primaire et le deuxième panneau isolant d’angle primaire afin d'ancrer le premier et le deuxième panneaux isolants d’angle primaires sur la barrière thermiquement isolante secondaire.
Selon un mode de réalisation, l’organe d'ancrage primaire comprend un organe de réglage positionné sur le deuxième goujon pour serrer la portion d’extrémité de la barre d’ancrage en direction de la barrière isolante secondaire afin d’exercer une pression sur le panneau isolant primaire plan adjacent.
Selon un mode de réalisation, la barre d’ancrage est montée coulissante dans la direction sécante à l’arrête, la barre d’ancrage pouvant être déplacée, lorsque l’organe de réglage est dans un état desserré, entre une position déployée dans laquelle la portion d’extrémité fait saillie au-delà de la rangée de panneaux isolants d’angle primaires et une position escamotée dans laquelle la barre d’ancrage est entièrement logée entre le premier et le deuxième panneaux isolants d’angle primaires pour libérer un emplacement du panneau isolant primaire plan.
Selon un mode de réalisation, le premier goujon et le deuxième goujon sont espacés selon une direction perpendiculaire à l’arête.
Selon un mode de réalisation, l’organe de réglage est choisi parmi : une bague de serrage, une bague d’arrêt, un clip de serrage denté, un écrou, un système écrou contre-écrou.
Selon un mode de réalisation, le deuxième goujon est un goujon fileté et l’organe de réglage comporte un premier écrou de réglage. Selon un mode de réalisation, l’écrou de réglage est choisi parmi un écrou fendu ou un écrou auto-freiné.
Selon un mode de réalisation, le premier et le deuxième goujons sont filetés, et la platine d’ancrage met en prise la plaque de fond du premier panneau isolant d’angle primaire et la plaque de fond du deuxième panneau isolant d’angle primaire via un premier écrou inférieur situé sur le premier goujon fileté et un deuxième écrou inférieur situé sur le deuxième goujon fileté.
Selon un mode de réalisation, la platine d’ancrage met en prise une plaque de fond du premier panneau isolant d’angle primaire et une plaque de fond du deuxième panneau isolant d’angle primaire.
Selon un mode de réalisation, un deuxième écrou de réglage vissé sur le premier goujon fileté est apte à serrer la première portion de la barre d’ancrage contre la pièce d’espacement pour immobiliser la barre d’ancrage dans la direction sécante à l’arête.
Selon un mode de réalisation, la pièce d’espacement entoure le premier goujon fileté.
Selon un mode de réalisation, la pièce d’espacement présente une forme de cylindre de révolution.
Selon un mode de réalisation, la pièce d’espacement est un cylindre creux présentant une paroi latérale d’une épaisseur comprise entre 1 et 5 mm, par exemple 3 mm.
Selon un mode de réalisation, la paroi latérale du cylindre creux présente un diamètre supérieur ou égal à 30 mm, préférentiellement un diamètre compris entre 30 et 60 mm, par exemple 38 ou 5 mm.
Selon un mode de réalisation, le cylindre creux présente un diamètre inférieur ou égal à la largeur de la platine métallique.
Selon un mode de réalisation, le cylindre creux présente un diamètre supérieur au diamètre du premier goujon ou au diamètre extérieur du premier écrou inférieur.
Selon un mode de réalisation, la hauteur de la pièce d’espacement est comprise entre 10 et 40 mm, par exemple 25 mm. C’est-à-dire que la distance entre la barre d’ancrage et la platine métallique est comprise entre 10 et 40 mm.
Selon un mode de réalisation l’organe d’ancrage est partiellement ou complétement métallique.
Selon un mode de réalisation, le panneau isolant primaire plan comporte de la matière isolante située entre une plaque de fond primaire et une plaque de couvercle primaire.
Selon un mode de réalisation, la portion d’extrémité de la barre d’ancrage, le cas échéant dans la position déployée, met en prise la plaque de fond primaire ou un tasseau primaire en appui sur la plaque de fond du panneau isolant primaire plan.
Selon un mode de réalisation, le panneau isolant primaire plan présente une cheminée pour accueillir la portion d’extrémité de la barre d’ancrage, et dans laquelle un bouchon isolant est disposé pour recouvrir ladite cheminée.
Selon un mode de réalisation, la barrière thermiquement isolante secondaire comporte une rangée de panneaux isolants secondaires d’angle disposée au droit de l’arête.
Selon un mode de réalisation, un dit panneau isolant secondaire d’angle comporte de la matière isolante située entre une plaque de fond secondaire et une plaque de couvercle secondaire.
Selon un mode de réalisation, la plaque de fond secondaire et la plaque de couvercle secondaire sont fabriqués à partir de bois contreplaqué, rigide.
Selon un mode de réalisation, la matière isolante est de la mousse polymère, préférentiellement de la mousse polyuréthanne et très préférentiellement de la mousse polyuréthane renforcée par de la fibre de verre.
Selon un mode de réalisation, le premier goujon et le deuxième goujon sont fixés sur une plaque métallique solidaire de la plaque de couvercle secondaire.
Selon un mode de réalisation, le premier et le deuxième goujons sont fixés via la plaque métallique qui est retenue entre la plaque de couvercle secondaire et la matière isolante. Selon un mode de réalisation, la plaque métallique comprend un premier trou et un deuxième trou, le premier goujon étant fixé dans le premier trou et le deuxième goujon étant fixé dans le deuxième trou.
Selon un mode de réalisation, le premier et deuxième trous sont filetés, et le premier et deuxième goujons comportent le filetage correspondant afin d’être fixés aux premier et deuxième trous.
Selon un mode de réalisation, le premier goujon et le deuxième goujon sont fixés à la plaque métallique par soudage.
Selon un mode de réalisation, le premier goujon et le deuxième goujon sont fixés à la plaque métallique par l’intermédiaire d’une première embase et d’une deuxième embase respectivement fixées dans le premier et le deuxième trous de la plaque métallique.
Selon un mode de réalisation, la première embase et la deuxième embase comprennent chacune un filetage externe, la première embase et la deuxième embase étant vissées dans le premier trou et le deuxième trou de la plaque métallique.
Selon un mode de réalisation, la première embase et la deuxième embase comprennent chacune un filetage interne, le premier goujon et le deuxième goujon étant vissés dans la première embase et la deuxième embase.
Selon un mode de réalisation le premier goujon, respectivement le deuxième goujon, est formé d’une seule pièce avec la première embase, respectivement la deuxième embase.
Selon un mode de réalisation, la cuve comprend des éléments isolants de jointure situés entre le premier panneau isolant d’angle primaire et le deuxième panneau isolant d’angle primaire pour envelopper l’organe d’ancrage primaire. Grâce à ces caractéristiques, les phénomènes de convection thermique sont diminués. Par exemple des éléments isolants de jointure peuvent être composés de laine de verre ou de mousse synthétique, par exemple en polyuréthane ou mélamine ou polyéthylène.
Selon un mode de réalisation, les éléments isolants de jointure comportent un isolant d’embase positionné sur la cornière métallique secondaire, l’isolant d’embase présentant une première portion latérale située au niveau de l’arête formée par la cornière métallique et une deuxième portion latérale s’étendant entre la cornière métallique secondaire et la platine d’ancrage de l’organe d’ancrage primaire.
Selon un mode de réalisation, dans lequel la platine d’ancrage est omise, les éléments isolants de jointure comportent un isolant d’embase positionné sur la cornière métallique secondaire, l’isolant d’embase présentant une première portion latérale située au niveau de l’arête formée par la cornière métallique et une deuxième portion latérale s’étendant entre la cornière métallique secondaire et la barre d’ancrage de l’organe d’ancrage primaire.
Selon un mode de réalisation, les éléments isolants de jointure comportent un premier bloc isolant positionné sur la platine d’ancrage de l’organe d’ancrage primaire afin d’isoler la zone située de la platine d’ancrage à l’extrémité des deux goujons filetés.
Selon un mode de réalisation dans lequel la barre d’ancrage a une section transversale qui présente une forme de « U », les éléments isolants de jointure comportent un deuxième bloc isolant positionné dans l’espace formé par la forme de « U » de la barre d’ancrage.
Selon un mode de réalisation, les éléments isolants de jointure comportent une première plaque isolante et une deuxième plaque isolante qui sont positionnées en vis-à-vis et à distance l’une de l’autre contre une paroi latérale d’un panneau isolant d’angle formant l’espace à isoler.
Selon un mode de réalisation, un troisième bloc isolant est logé entre les première et deuxième plaques isolantes afin de compléter l’isolation jusqu’au niveau de la cornière métallique primaire.
Selon un mode de réalisation, la membrane étanche primaire est une membrane métallique corruguée et la membrane étanche secondaire est une membrane métallique plane. Par exemple, une membrane étanche primaire et une membrane étanche secondaire convenant pour ce mode de réalisation sont décrites dans le document WO2021074435.
Selon un mode de réalisation, la membrane étanche secondaire comporte une pluralité de virures en alliage à faible coefficient de dilatation, une virure comportant une portion centrale plane reposant sur une surface supérieure de la barrière isolante et deux bords relevés faisant saillie vers l’intérieur de la cuve par rapport à la portion centrale, les virures étant juxtaposées et soudées ensemble de manière étanche au niveau des bords relevés, dans laquelle une direction longitudinale de la virure est parallèle à l’arête,
et dans laquelle la membrane étanche primaire comporte des plaques métalliques présentant des ondulations reposant sur une surface supérieure de la barrière isolante primaire.
Selon un mode de réalisation, les plaques métalliques présentent des premières ondulations parallèles, des deuxièmes ondulations perpendiculaires aux premières ondulations et des portions planes situées entre les premières ondulations et entre les deuxièmes ondulations.
Selon un mode de réalisation, l’arête présente un angle compris entre 125 et 145 degrés, par exemple 135 degrés.
Dans un mode de réalisation, le fluide est un gaz liquéfié, par exemple du GNL, à savoir un mélange à forte teneur en méthane stocké à une température d’environ -162°C à la pression atmosphérique. D’autres gaz liquéfiés peuvent aussi être envisagés, notamment l’éthane, le propane, le butane ou l’éthylène. Des gaz liquéfiés peuvent aussi être stockés sous pression, par exemple à une pression relative comprise entre 2 et 20 bar, et en particulier à une pression relative voisine de 2 bar. La cuve peut être réalisée selon différentes techniques, notamment sous la forme d’une cuve intégrée à membrane ou d’une cuve autoporteuse.
Une telle cuve peut faire partie d’une installation de stockage terrestre ou immergée, par exemple pour stocker du GNL ou être installée dans une structure flottante, côtière ou en eau profonde, notamment un navire méthanier, une unité flottante de stockage et de regazéification (FSRU), une unité flottante de production et de stockage déporté (FPSO) et autres. Une telle cuve peut aussi servir de réservoir de carburant dans tout type de navire.
Selon un mode de réalisation, l’invention fournit aussi un navire pour le transport d’un fluide comportant une double coque et une cuve précitée disposée dans la double coque.
Selon un mode de réalisation, l’invention fournit aussi un système de transfert pour un fluide, le système comportant le navire précité, des canalisations isolées agencées de manière à relier la cuve installée dans la coque du navire à une installation de stockage flottante ou terrestre et une pompe pour entrainer un flux de fluide à travers les canalisations isolées depuis ou vers l’installation 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’un tel navire, dans lequel on achemine un fluide à travers des canalisations isolées depuis ou vers une installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.
Selon un mode de réalisation, l’invention fournit une cuve étanche et thermiquement isolante destinée au stockage de fluide, la cuve comportant une première paroi de cuve fixée sur une première paroi porteuse d’une structure porteuse et une deuxième paroi de cuve fixée sur une deuxième paroi porteuse de la structure porteuse, la deuxième paroi porteuse rejoignant la première paroi porteuse au niveau d’une arête de la structure porteuse,
dans laquelle chacune des première et deuxième parois de cuve comprend une structure multicouche comprenant de l’extérieur vers l’intérieur de la cuve, une barrière thermiquement isolante secondaire ancrée contre la structure porteuse, une membrane étanche secondaire qui est portée par la barrière thermiquement isolante secondaire, une barrière thermiquement isolante primaire et une membrane étanche primaire qui est portée par la barrière thermiquement isolante primaire et qui est destinée à être contact avec le fluide stocké dans la cuve,
dans laquelle la barrière thermiquement isolante primaire comporte une rangée de panneaux isolants d’angle primaires disposée parallèlement à l’arête et une rangée de panneaux isolants primaires plans juxtaposée à la rangée de panneaux isolants d’angle primaires,
la cuve comprenant des organes d'ancrage primaires pour ancrer la barrière thermiquement isolante primaire à la barrière thermiquement isolante secondaire,
dans laquelle un organe d'ancrage primaire comprend :
     un premier goujon et un deuxième goujon fixés sur la barrière thermiquement isolante secondaire et mutuellement espacés selon une direction sécante à ladite arête, le premier goujon et deuxième goujon faisant saillie depuis la barrière thermiquement isolante secondaire entre un premier panneau isolant d’angle primaire et un deuxième panneau isolant d’angle primaire en direction de la membrane étanche primaire,
     une barre d’ancrage traversée par le premier et le deuxième goujons, la barre d’ancrage mettant en prise le premier panneau isolant d’angle primaire et le deuxième panneau isolant d’angle primaire afin d'ancrer le premier et le deuxième panneaux isolants d’angle primaires sur la barrière thermiquement isolante secondaire,
la barre d’ancrage comprenant une portion d’extrémité opposée à ladite première portion faisant saillie au-delà de la rangée de panneaux isolants d’angle primaires dans la direction sécante à l’arête pour mettre en prise un panneau isolant primaire plan adjacent aux premier et deuxième panneaux isolants d’angle primaires.
 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 représente une vue schématique partielle d’une cuve étanche et thermiquement isolante destinée à contenir un fluide à température négative selon un mode de réalisation.
La représente une vue partielle en perspective, en coupe, de la zone d’angle II illustrée sur la selon un mode de réalisation.
La est une vue partielle en perspective de la zone d’angle de la .
La illustre une vue éclatée, en perspective, d’un organe d’ancrage primaire convenant pour la zone d’angle de la .
La illustre une vue partielle en perspective, en coupe, de la zone d’angle de la en cours de fabrication, avec l’organe d’ancrage primaire qui est dans une position escamotée.
La illustre une vue analogue à la dans une étape de fabrication davantage avancée, comprenant l’organe d’ancrage primaire de la mettant en prise un premier et un deuxième panneaux isolants d’angle primaires.
La illustre une vue partielle, agrandie de la zone VII de la , la membrane primaire étant omise.
La est une représentation schématique écorchée d’une cuve de navire méthanier et d’un terminal de chargement/déchargement de cette cuve.
La est une vue d’une structure isolante d’angle selon un mode de réalisation.
La illustre une vue partielle en perspective, en coupe, de la zone d’angle de la montrant une isolation thermique selon un mode de réalisation en cours d’installation entre deux panneaux isolants primaires.
La est une vue analogue à la illustrant une étape d’installation intermédiaire.
La est une vue analogue à la illustrant une étape d’installation finale de l’isolation thermique entre les deux panneaux isolants primaires.
La illustre une vue partielle en perspective, en coupe, de la zone d’angle de la montrant une isolation thermique selon un autre mode de réalisation en cours d’installation entre deux panneaux isolants primaires.
La est une vue analogue à la qui illustre une étape d’installation de l’isolation thermique alternative à celle de la .
La est une vue analogue à la qui illustre une étape d’installation de l’isolation thermique ultérieure à celle de la .
La est une vue analogue à la qui illustre une étape d’installation de l’isolation thermique ultérieure à celle de la .
La est une vue analogue à la qui illustre une étape d’installation de l’isolation thermique ultérieure à celle de la .
La est une vue analogue à la qui illustre une étape d’installation de l’isolation thermique ultérieure à celle de la .
La est une vue analogue à celle de la , illustrant un organe d’ancrage selon un autre mode de réalisation.
La est une vue analogue à celle de la , montrant une isolation thermique entre deux panneaux isolants primaires, enveloppant l’organe d’ancrage primaire selon le mode de réalisation de la .
En relation avec la , on observe une cuve 1 destinée à recevoir un fluide à température négative. La cuve 1 repose sur une structure porteuse formée par la coque interne (non représentée) d’un navire à double coque (non représenté). La cuve 1 présente une forme générale polyédrique ou prismatique. La cuve 1 présente une première paroi transversale 2 et une deuxième paroi transversale 3, ici de forme octogonale. Sur la , la première paroi transversale 2 n’est représentée que partiellement afin de permettre la visualisation de l’espace interne de la cuve 1. La cuve 1 comporte également une paroi de plafond 4, une paroi de fond 5, des parois de chanfrein inférieures 6, des parois latérales 7 et des parois de chanfrein supérieures 8. La paroi de plafond 4, la paroi de fond 5, les parois de chanfrein inférieures 6, les parois latérales 7, et les parois de chanfrein supérieures 8 s’étendent selon la direction longitudinale du navire, relient les première et deuxième parois transversales 2, 3 au niveau d’arêtes transversales 9, et se rejoignent au niveau d’arêtes longitudinales 10.
La cuve est une cuve à membranes permettant de stocker du fluide à température négative, tel que du gaz liquéfié.
Chaque paroi plane de la cuve présente d’une manière générale une structure multicouche comportant, depuis l’extérieur vers l’intérieur, une barrière thermiquement isolante secondaire comportant une pluralité de panneaux isolants secondaire, reposant contre une structure porteuse, une membrane étanche secondaire reposant contre la barrière thermiquement isolante secondaire, une barrière thermiquement isolante primaire comportant une pluralité de panneaux isolants primaire, reposant contre la membrane étanche secondaire et une membrane étanche primaire destinée à être en contact avec le fluide à température négative contenu dans la cuve. La membrane étanche primaire définit un espace interne destiné à recevoir le fluide à température négative.
Le fluide à température négative est par exemple un gaz liquéfié destiné à être stocké dans la cuve, par exemple du gaz naturel liquéfié (GNL), c’est-à-dire un mélange gazeux comportant majoritairement du méthane ainsi qu’un ou plusieurs autres hydrocarbures. Le gaz liquéfié peut également être de l’éthane ou un gaz de pétrole liquéfié (GPL), c’est-à-dire un mélange d’hydrocarbures issu du raffinage du pétrole comportant essentiellement du propane et du butane.
On décrira ci-dessous plus particulièrement la zone d’angle II, située le long d’une arête longitudinale 10, telle que visible sur la .
Aux figures 2, 3, 5, 6 et 7, on observe la structure des parois de la cuve au niveau d’une arête longitudinale 10 entre une première paroi porteuse 11 et une deuxième paroi porteuse 12. L’angle formé entre la première paroi porteuse 11 et la deuxième paroi porteuse 12 est d’environ 135° (degrés).
La illustre la zone d’angle II indiquée sur la .
La barrière thermiquement isolante secondaire comporte une rangée de panneaux isolants d’angle secondaires 20 disposée le long de l’arête 10.
Chacun des panneaux isolants d’angle secondaires 20 présente une structure sandwich comportant de la matière isolante 21, tel que de la mousse polyuréthanne renforcée, située entre une plaque de fond secondaire 22 et une plaque de couvercle secondaire 23. La plaque de fond secondaire 22 et la plaque de couvercle secondaire 23 sont rigides et fabriquées par exemple en bois contreplaqué ou en composite composé de résine et de fibres.
La montre aussi des garnitures isolantes planes 101, par exemple en laine de verre ou mousse isolante synthétique, agencées entres les panneaux isolants d’angle secondaire 20.
La plaque de couvercle secondaire 23 est en outre équipée d’une cornière métallique secondaire 30, par exemple en acier inoxydable ou en alliage à faible coefficient de dilatation thermique, notamment l’invar®, destinée à l’ancrage de bords de la membrane étanche secondaire. La cornière métallique secondaire 30 est fixée par exemple dans des évidements ménagés dans la plaque de couvercle secondaire 23 et fixée à celle-ci ou directement sur la surface de la plaque de couvercle secondaire 23, par des vis, des rivets ou des agrafes par exemple. Alternativement, la cornière métallique secondaire 30 est fixée directement sur la couche de matière isolante 21, par exemple par collage, lorsque le panneau isolant d’angle secondaire 20 ne comporte pas de plaque de couvercle secondaire 23.
Sur toute la rangée des panneaux isolants d’angle secondaires, les plaques de couvercle secondaires 23 sont équipées d’une succession de plaques métalliques 24 destinées à assurer la fixation d’une série d’organes d’ancrage primaires 50 et 150 permettant de fixer une rangée de panneaux isolants d’angle primaires 40 contre la rangée de panneaux isolants d’angle secondaires 20. La plaque métallique 24 est par exemples logée dans un évidement 102 de la plaque de couvercle secondaire 23 ou collée sur la plaque de couvercle secondaire 23 et/ou fixée à celle-ci, par des vis, des rivets ou des agrafes par exemple.
La plaque métallique 24 comporte un premier trou 25 et un deuxième trou 26 présentant chacun un filetage interne coopérant avec un filetage externe d’une embase 53 et d’une embase 54 de l’organe d’ancrage primaire 50 ou 150.
Par ailleurs, la cornière métallique secondaire 30, présente deux d’orifices situés respectivement en vis à vis du premier trou et du deuxième trou, au travers desquels passent les goujons de l’organe d’ancrage primaire 50 ou 150.
La barrière thermiquement isolante primaire comporte le long de l’arête longitudinale 10 de la cuve la rangée de panneaux isolants d’angle primaires 40. Le panneau isolant d’angle primaire 40 est un ensemble préassemblé comprenant de la matière isolante 41 située entre une plaque de fond primaire 42 et une plaque de couvercle primaire d’angle 103. La plaque de couvercle primaire 103 supporte une cornière métallique primaire 43 sur laquelle la membrane étanche primaire 45 est fixée. La cornière métallique primaire 43 est destinée à l’ancrage de bords de la membrane étanche primaire 45 et de pièce de bout 104 destinées à raccorder les ondulations perpendiculaires à l’arête longitudinale 10.
Les panneaux isolants d’angle primaires 40 emprisonnent en outre une première structure isolante d’angle 44 illustrée sur les figures 2, 3, 5, 6 et 7, positionnée sur la cornière métallique secondaire 30, au niveau d’une arête 90 de la cornière métallique secondaire 30. La première structure isolante d’angle 44 présente une forme permettant d’assurer la continuité de l’isolation au niveau de l’arête 90, s’apparentant par exemple à la réunion de deux triangles rectangles joints par l’hypoténuse. Selon un mode de réalisation notamment visible sur la , la première structure isolante d’angle 44 comporte une bande de la laine de verre 82 prise en sandwich entre deux morceaux de mousse synthétique 83 par exemple en polyuréthane (PUF) ou mélamine ou polyéthylène. Selon une variante de réalisation illustrée sur la , la première structure isolante d’angle 44 comporte un morceau de mousse synthétique 83 par exemple en polyuréthane ou mélamine ou polyéthylène pris en sandwich entre deux bandes de laine de verre 82. Dans les deux cas, la compressibilité de la laine de verre facilite la mise en place de la première structure isolante d’angle 44 entre les panneaux isolants d’angle primaires 40.
Les cornières métalliques primaires 43 sont par exemple réalisées en acier inoxydable.
La membrane étanche primaire 45 est une membrane corruguée présentant deux séries d’ondulations selon deux directions perpendiculaires l’une à l’autre. D’autres détails d’une telle membrane sont notamment décrits dans le document WO2010040922A1.
La illustre une vue partielle dans laquelle un panneau isolant d’angle secondaire 20 a été dégagé pour montrer avec davantage de détails concernant les cornières métalliques primaires 43 et la cornière métallique secondaire 30 ainsi que les organes d’ancrage primaires 50.
La cornière métallique secondaire 30 présente deux ailes reposant contre la première rangée de panneaux isolants d’angle secondaires 20 et une deuxième rangée de panneaux isolants d’angle secondaires 20. Les deux rangées de panneaux isolants d’angle secondaires 40 sont disposées symétriquement par rapport à l’arête longitudinale 10.
De manière analogue, la cornière métallique primaire 43 présente deux ailes reposant contre respectivement deux rangées de panneaux isolants d’angle primaires 40 disposées symétriquement par rapport à l’arête longitudinale 10. Chaque aile de la cornière métallique primaire 43 présente des goujons 105 qui sont soudés sur la face externe de ladite aile et font saillie vers l’intérieur de la cuve. Les goujons 105 permettent d’ancrer un équipement de soudage lors du soudage des éléments de la membrane étanche primaire sur les cornières métalliques primaires 43 et peuvent être utilisés pour la manutention des panneaux isolants d’angle primaires 40 avec la cornière métallique primaire 43.
De part et d’autre de l’arête longitudinale 10, la rangée de panneaux isolants d’angle primaires 40 est située sur la rangée de panneaux isolant d’angle secondaires 20.
La rangée de panneaux isolants d’angle primaires 40 comporte une pluralité de panneaux isolants d’angle primaires 40 adjacents le long de l’arête 10, notamment un premier panneau isolant d’angle primaire et un deuxième panneau isolant d’angle primaire. Dans chacun des espaces entre les panneaux isolants d’angle primaires 40 de la rangée de panneaux isolants d’angle primaires 40 est situé un organe d’ancrage primaire.
Comme visible sur les figures 5 et 6, deux types d’organe d’ancrage primaires 50 et 150 sont utilisés ici, par exemple en alternance. Des organes d’ancrages 50 et 150 seront décrit plus bas.
Des éléments isolants de jointure 46 sont insérés en outre dans l’espace entre les deux panneaux isolants d’angle primaires 40, autour des organes d’ancrages primaires 50 et 150, de manière à assurer une continuité de l’isolation thermique. Des modes de réalisation d’éléments isolants de jointure 46 seront décrits plus en détails avec les figures 10 à 18, ci-après.
La illustre une vue partielle de la portion d’angle en cours de fabrication après montage de la membrane étanche secondaire et de la barrière isolante primaire, la membrane étanche primaire étant omise.
La membrane étanche secondaire 47 est une membrane plane comportant des virures métalliques à bords relevés. D’autres détails d’une telle membrane sont par exemple divulgués dans le document WO2012072906A1. La membrane étanche secondaire 47 est soudée sur la cornière métallique secondaire 30. La cornière métallique secondaire 30 porte la première rangée de panneaux isolants d’angle primaires 40 et la membrane étanche secondaire 47 porte une pluralité de panneaux isolants primaire plan 48. Les panneaux isolants primaires plans 48 comportent chacun de la mousse polyuréthane renforcée 39 prise en sandwich entre une plaque de fond primaire plan 31 positionnée sur la membrane étanche secondaire 47 et une plaque de couvercle primaire plan 32 destinée à supporter la membrane étanche primaire (non représentée). La plaque de couvercle primaire plan 32 porte des bandes d’ancrage primaire 33 destinées à ancrer la membrane étanche primaire (non représentée) sur la plaque de couvercle primaire plan 32.
La structure de l’organe d’ancrage primaire 50 selon un mode de réalisation sera décrite en relation avec les figures 4 et 7. La illustre une vue éclatée en perspective de l’organe d’ancrage primaire 50 et la montre l’organe d’ancrage primaire 50 en coupe.
L’organe d’ancrage primaire 50 comporte un premier goujon fileté 51 et un deuxième goujon fileté 52 mutuellement espacés l’un de l’autre et respectivement fixés sur une première embase 53 et une deuxième embase 54. Chaque embase 53, 54 comporte en outre une collerette 55. La plaque métallique 24 présente les deux trous taraudés 25 et 26 destinés à recevoir respectivement la première embase 53 et la deuxième embase 54. La périphérie de la collerette 55 est destinée à être soudée sur la cornière métallique secondaire 30 afin d’assurer la continuité de l’étanchéité secondaire et d’empêcher la rotation de l’embase.
Le premier goujon fileté 51 et le deuxième goujon fileté 52 sont mutuellement espacés selon une direction perpendiculaire à l’arête. Les premier et deuxième goujons filetés 51, 52 sont fixés à une plaque métallique 24 qui est retenue entre la plaque de couvercle 23 secondaire et la matière isolante 21, par l’intermédiaire de la première embase 53 et de la deuxième embase 54 qui sont respectivement vissées dans le premier trou taraudé 25 et le deuxième trou taraudé 26 de la plaque métallique 24. La première embase 53 et la deuxième embase 54 présentent chacun un alésage borgne comprenant un filetage interne correspondant respectivement au premier et deuxième goujons filetés 51, 52.
Les premier et deuxième goujons filetés 51,52 peuvent être fixés à la première embase 53 et à la deuxième embase 54 par vissage, en effectuant par exemple un point de soudure permettant de bloquer la rotation du premier et deuxième goujons filetés 51,52 dans chaque alésage borgne.
Selon une variante de réalisation, le premier et le deuxième goujons filetés sont chacun formés d’une seule pièce avec leur embase filetée. De tels goujons d’une seule pièce permettent une fixation directe dans la plaque métallique 24.
La plaque de fond 42 présente une première découpe et une deuxième découpe afin de faciliter le passage respectivement de la première embase 53 et de la deuxième embase 54. Préférentiellement la première et la deuxième découpes présentent la forme d’un arc de cercle comme visible sur les figures 2 et 7.
En outre, l’organe d’ancrage primaire 50 comporte une platine d’ancrage 56 traversée par le premier et deuxième goujons filetés 51, 52, la platine d’ancrage 56 est destinée à mettre en prise la plaque de fond 42 des panneaux isolants d’angle primaires 40 situés de part et d’autre de l’organe d’ancrage primaire 50 via un premier écrou 59 situé sur le premier goujon fileté 51 et un deuxième écrou 60 situé sur le deuxième goujon fileté 52. La platine d’ancrage 56 est une pièce métallique de forme rectangulaire avec les bords arrondis.
La platine d’ancrage 56 de l’organe d’ancrage primaire 50 met en prise la plaque de fond 42 du premier panneau isolant d’angle primaire 40a et la plaque de fond du deuxième panneau isolant d’angle primaire (non représenté) via un premier écrou 59 situé sur le premier goujon fileté 51 et un deuxième écrou 60 situé sur le deuxième goujon fileté 52.
L’organe d’ancrage primaire 50 comporte en outre une barre d’ancrage 57 métallique dont la section transversale présente une forme de « U », qui est traversée par le premier goujon fileté 51 et le deuxième goujon fileté 52 au niveau des deux rainures longitudinales 111 et 112 qui permettent de faire coulisser la barre d’ancrage 57 entre une position escamotée visible sur la et une position déployée visible sur la . La forme en « U » est particulièrement adaptée afin de recevoir et de maintenir les éléments isolants de jointure 46.
La barre d’ancrage 57 est espacée de la platine métallique 56 par une pièce d’espacement 58 positionnée entre la platine d’ancrage 56 et la barre d’ancrage 57. La pièce d’espacement 58 est une pièce métallique présentant la forme d’un cylindre creux qui est traversée par le premier goujon fileté 51.
Par serrage d’un troisième écrou 61 vissé sur le premier goujon fileté 51, la barre d’ancrage 57 peut serrer la pièce d’espacement 58 contre la platine d’ancrage 56. La pièce d’espacement 58 est ainsi serrée entre la barre d’ancrage 57 et la platine d’ancrage 56 via le troisième écrou 61 vissé sur le premier goujon fileté 51.
En outre, la barre d’ancrage 57 comprend une portion d’extrémité destinée à faire saillie au-delà de la rangée de panneaux isolants d’angle primaires 40 dans la direction sécante à l’arête longitudinale 10 pour mettre en prise un panneau isolant primaire plan adjacent à l’organe d’ancrage primaire 50. C’est-à-dire que la barre d’ancrage 57 présente une longueur plus grande que la platine d’ancrage 56.
L’organe d’ancrage primaire 50 comporte en outre un écrou de réglage 62 vissé sur le deuxième goujon fileté 52. L’écrou de réglage 62 permet de régler la force de prise de la barre d’ancrage 57 dans la position déployée sur le panneau isolant plan primaire 48 afin de l’ancrer contre la barrière thermiquement isolante secondaire. L’écrou de réglage 62 permet aussi d’absorber les écarts de niveau entre les panneaux isolants d’angles primaires 40 et les panneaux isolants primaires plans 48. Dans ce cas, la pièce d’espacement 58 constitue un point de pivot pour la barre d’ancrage 57.
En outre, il est à noter qu’une ou plusieurs rondelles métalliques 63 peuvent précéder les écrous 59, 60, 61 et 62 afin d’augmenter la surface de mise en pression contre la platine d’ancrage 56 ou la barre d’ancrage 57. De façon optionnelle, l’écrou de réglage 62 comporte une protubérance 67 orientée vers la barre d’ancrage 57 et permettant un centrage de la position de l’écrou de réglage 62. De plus, les rondelles 63 sous l’écrou de réglage 62 sont de préférence des rondelles Belleville afin de pouvoir ajuster la force exercée par l’écrou de réglage 62 sur la barre d’ancrage 57.
Il est illustré en outre sur les figures 5 et 6 l’organe d’ancrage primaire 150 également destiné à ancrer deux panneaux isolants d’angles primaires 40. L’organe d’ancrage primaire 150 est identique à l’organe d’ancrage primaire 50 jusqu’à la platine d’ancrage 56. Il ne comporte pas la barre d’ancrage 57, de sorte que des goujons plus courts peuvent être utilisés.
Sur la un deuxième panneau isolant d’angle primaire 40b qui est adjacent au premier panneau d’angle primaire 40a illustré sur la a été ajouté pour mieux montrer le fonctionnement de l’organe d’ancrage primaire 150. L’organe d’ancrage primaire 50 se situe entre le premier panneau d’angle primaire 40a et le deuxième panneau isolant d’angle primaire 40b, dans un espace inter-panneaux. L’espace inter-panneaux comportant l’organe d’ancrage primaire 50 comprend en outre des éléments isolants de jointure 46 permettant d’assurer la continuité de l’isolation thermique de la barrière thermiquement isolante.
En outre, la illustre un organe d’ancrage primaire 50 en position escamotée, c’est-à-dire que la barre d’ancrage métallique 57 est logée entièrement entre deux panneaux isolants d’angle primaires 40 sans dépasser au-delà de la rangée de panneaux isolants d’angle primaires 40. Cette position permet de laisser libre un emplacement pour y loger un panneau isolant primaire plan 48 adjacent.
Le fonctionnement de l’organe d’ancrage primaire 50 sera maintenant décrit en référence à la .
En ayant préalablement desserrée les écrous 61 et 62, on peut faire coulisser la barre d’ancrage 57 de la position escamotée vers la position déployée et réciproquement. En serrant les écrous 61 et 62, on peut immobiliser la barre d’ancrage dans sa position. La barre d’ancrage 57 est initialement dans la position escamotée lors du montage de la barrière isolante primaire. Puis les panneaux isolants primaires plan 48 peuvent être juxtaposés à la rangée de panneaux isolants d’angle primaires 40.
Les panneaux isolants primaires plan 48 présentent des cheminées 36 au droit des organes d’ancrages 50 et un tasseau primaire 35 à chaque fois au fond de la cheminée 36. Le tasseau primaire 35 est par exemple fabriqué à partir de bois contreplaqué.
La barre d’ancrage 57 est ensuite coulissée dans la position déployée pour que la portion d’extrémité fasse saillie dans la cheminée 36 à l’aplomb du tasseau primaire 35. La hauteur de la pièce d’espacement 58 est d’adaptée à la hauteur du tasseau primaire 35. Ainsi, la barre d’ancrage 57 est sensiblement parallèle à la platine d’ancrage 56. Puis on resserre l’écrou 61.
Ensuite, dans le but serrer la barre d’ancrage 57 sur le tasseau primaire 35, l’écrou de réglage 62 est serré sur le deuxième goujon fileté 52, par-dessus la barre d’ancrage 57. Ce vissage va entrainer une diminution de la distance entre la deuxième extrémité de la barre d’ancrage 57 et de la platine d’ancrage 56 afin d’exercer une pression par vissage sur le tasseau primaire 35.
Ainsi, un tel organe d’ancrage primaire 50 permet de mettre en prise, d’une part un premier et un deuxième panneaux isolants d’angle adjacents, et d’autre part au moins un premier panneau isolant primaire plan 48.
La cheminée 36 sera ensuite obturée via un bouchon isolant 37, tel qu’illustré sur les figures 2 et 3.
Les figures 10 à 20 concernent d’autres modes de réalisation. Les éléments identiques ou similaires à ceux des figures précédentes portent le même chiffre de référence que dans les figures précédentes, incrémenté de 200.
En référence aux figures 10 à 18, on décrit maintenant l’isolation thermique de l’espace entre deux panneaux isolants primaires, dans l’espace entre deux panneaux isolants d’angles primaires via des éléments isolants de jointure. Plus particulièrement, les figures 10 à 12 concernent une isolation thermique disposée dans l’espace situé entre deux panneaux isolants d’angles 240, dont un seul est représenté pour permettre une meilleure visibilité de l’espace, pour envelopper deux organes d’ancrages primaires 350.
Pour cela on positionne une deuxième structure isolante d’angle 291 au niveau de l’arête 290, entre les deux organes d’ancrages primaires 350 et contre la première structure isolante (non visible sur les figures 10 à 12). La deuxième structure isolante d’angle 291 est composée d’un isolant tel que de la laine de verre ou de la mousse polyuréthane et présente une forme générale analogue à la première structure isolante.
Un isolant d’embase 292 est positionné entre la cornière métallique secondaire 230 et la platine d’ancrage de l’organe d’ancrage primaire 350. L’isolant d’embase 292 présente une forme adaptée pour entourer les deux collerettes et les deux goujons filetés 251, 252 de l’organe d’ancrage primaire 350, par exemple via deux orifices traversants. L’isolant d’embase 292 est par exemple composé de laine de verre ou de mousse synthétique par exemple en polyuréthane ou mélamine ou polyéthylène.
Un premier bloc isolant 293 est ensuite positionné sur la platine d’ancrage 256 de l’organe d’ancrage primaire 350 afin d’isoler la zone située de la platine d’ancrage 256 à l’extrémité des deux goujons filetés 251 et 252. Le premier bloc isolant 292 présente une forme adaptée pour entourer les goujons filetés 251 et 252 ainsi que les rondelles 263 et les écrous 260. Le premier bloc isolant 293 est par exemple composé de laine de verre ou de mousse synthétique par exemple en polyuréthane ou mélamine ou polyéthylène.
Un deuxième bloc isolant 294 est positionné sur le premier bloc isolant 292 afin de combler l’espace entre le premier bloc isolant 292 et la cornière métallique primaire 243. Le deuxième bloc isolant 294 est par exemple composé de laine de verre ou de mousse synthétique par exemple en polyuréthane ou mélamine ou polyéthylène.
L’isolation thermique dans l’espace situé entre les deux panneaux isolants d’angles 240 permet de diminuer les phénomènes de convection thermique, et donc de limiter la baisse de température de la membrane secondaire 247 pendant l’exploitation de la cuve.
Les figures 13 à 18 représentent une isolation thermique disposée dans l’espace situé entre deux panneaux isolants d’angles 240, pour envelopper deux organes d’ancrages primaires 250.
Pour cela, selon une première variante illustrée avec la , deux isolants d’embase 292 et 392 sont positionnés sur la cornière métallique secondaire 230, l’isolant d’embase 392 est situé au niveau de l’arête 290 et l’isolant d’embase 292 s’étend entre la cornière métallique secondaire 230 et la platine d’ancrage de l’organe d’ancrage primaire 250. L’isolant d’embase 292 a été décrit précédemment. L’épaisseur de l’isolant d’embase 392 correspond à l’épaisseur de l’isolant d’embase 292 à laquelle s’ajoute l’épaisseur de la platine d’ancrage 256. Les isolants d’embase 292 et 392 sont par exemple composés de laine de verre ou de mousse synthétique, par exemple en polyuréthane ou mélamine ou polyéthylène.
La illustre une deuxième variante, alternative à celle illustrée précédemment avec la . Un isolant d’embase 392 d’un seul tenant est positionné de manière identique à la première variante et s’étend en outre entre la cornière métallique secondaire 230 et la platine d’ancrage 256 de l’organe d’ancrage primaire 250. De manière analogue à la première variante, l’épaisseur de la portion d’isolant d’embase à proximité de l’arête 290, qui n’est pas située entre la cornière métallique secondaire 230 et la platine d’ancrage 256 correspond à l’épaisseur de la portion d’isolant d’embase située entre la cornière métallique secondaire 230 et la platine d’ancrage 256 à laquelle s’ajoute l’épaisseur de la platine d’ancrage 256. La platine d’ancrage 56 est destinée à mettre en prise la plaque de fond 242 des panneaux isolants d’angle primaires 240 situés de part et d’autre de l’organe d’ancrage primaire 250.
Un premier bloc isolant 393 est ensuite positionné sur la platine d’ancrage 256 de l’organe d’ancrage primaire 250. Le premier bloc isolant 393 présente une forme adaptée pour entourer les goujons filetés 251, 252, les rondelles 263, les écrous 260 ainsi que la pièce d’espacement 258 de l’organe d’ancrage primaire 250, comme illustré sur la . Le premier bloc isolant 393 comporte une première portion latérale 393a positionnée sur l’isolant d’embase 392 et une deuxième portion latérale 393b positionnée entre la platine métallique 256 et la barre d’ancrage 257 dont la section transversale présente une forme de « U ».
Un deuxième bloc isolant 394 est positionné dans l’espace formé par la forme de « U » de la barre d’ancrage 257. Le deuxième bloc isolant 394 présente une forme autorisant le déplacement de la barre d’ancrage 257 entre la position escamotée et la position déployée sans endommager le deuxième bloc isolant 394, par exemple via des encoches 395.
Une première plaque isolante 396 et une deuxième plaque isolante 397 sont positionnées en vis-à-vis et à distance l’une de l’autre contre une paroi latérale d’un panneau isolant d’angle 240 formant l’espace à isoler. Les première et deuxième plaques isolantes sont positionnées sur le premier bloc isolant 393 et forme un espace dans lequel un troisième bloc isolant 398 est logé afin de remplir cet espace et de compléter l’isolation jusqu’au niveau de la cornière métallique primaire 243.
Grâce à ces caractéristiques d’isolation, les phénomènes de convection thermique sont fortement réduits.
Selon une variante, la première plaque isolante 396 des deux organes d’ancrage 250 situés en vis-à-vis de part et d’autre de l’arête 290 est formée par une plaque d’un seul tenant.
Selon une variante, la deuxième plaque isolante 397 des deux organes d’ancrage 250 situés en vis-à-vis de part et d’autre de l’arête 290 est formée par une plaque d’un seul tenant.
Selon la première variante, les étapes illustrées sur les figures 15 à 18 peuvent être exécutée mutatis mutandis à partir de la première variante illustrée avec la .
La est analogue à la et illustre une variante de réalisation de l’organe d’ancrage. Plus précisément, les différences résident dans la structure de l’organe d’ancrage 250 qui ne comporte pas de platine métallique. Dans ce mode de réalisation, la barre d’ancrage 257 de l’organe d’ancrage 250 permet de mettre en prise à la fois un tasseau primaire 235 en appui sur la plaque de fond 231 du panneau isolant primaire plan 248 et la plaque de fond 242 des panneaux isolants d’angle primaires 240 situés de part et d’autre de l’organe d’ancrage primaire 250.
La représente une isolation thermique disposée dans l’espace situé entre deux panneaux isolants d’angles 240 (dont un seul est visible sur la ), pour envelopper deux organes d’ancrages primaires 250 (dont un seul est visible sur la ).
Le mode de réalisation illustré avec la est similaire à celui de la , les différences résident d’une part dans la structure de l’organe d’ancrage comme indiqué précédemment avec la et d’autre part l’isolant d’embase 392 s’étend entre la cornière métallique secondaire 230 et la barre d’ancrage 257 de l’organe d’ancrage primaire 250.
En référence à la , une vue écorchée d’un navire méthanier 70 montre une cuve étanche et thermiquement isolante 71 de forme générale prismatique montée dans la double coque 72 du navire. La paroi de la cuve 71 comporte une membrane étanche primaire destinée à être en contact avec le GNL contenu dans la cuve, une membrane étanche secondaire agencée entre la membrane étanche primaire et la double coque 72 du navire, et deux barrières thermiquement isolantes agencées respectivement entre la membrane étanche primaire et la membrane étanche secondaire et entre la membrane 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 fluide à température négative, 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 (19)

  1. Cuve (1) étanche et thermiquement isolante destinée au stockage de fluide, la cuve (1) comportant une première paroi de cuve fixée sur une première paroi porteuse d’une structure porteuse et une deuxième paroi de cuve fixée sur une deuxième paroi porteuse de la structure porteuse, la deuxième paroi porteuse rejoignant la première paroi porteuse au niveau d’une arête de la structure porteuse,
    dans laquelle chacune des première et deuxième parois de cuve comprend une structure multicouche comprenant de l’extérieur vers l’intérieur de la cuve, une barrière thermiquement isolante secondaire ancrée contre la structure porteuse, une membrane étanche secondaire (47) qui est portée par la barrière thermiquement isolante secondaire, une barrière thermiquement isolante primaire et une membrane étanche primaire (45) qui est portée par la barrière thermiquement isolante primaire et qui est destinée à être contact avec le fluide stocké dans la cuve (1),
    dans laquelle la barrière thermiquement isolante primaire comporte une rangée de panneaux isolants d’angle primaires (40) disposée parallèlement à l’arête (10) et une rangée de panneaux isolants primaires plans (48) juxtaposée à la rangée de panneaux isolants d’angle primaires (40),
    la cuve (1) comprenant des organes d'ancrage primaires pour ancrer la barrière thermiquement isolante primaire à la barrière thermiquement isolante secondaire,
    dans laquelle un organe d'ancrage primaire (50) comprend :
    un premier goujon (51) et un deuxième goujon (52) fixés sur la barrière thermiquement isolante secondaire et mutuellement espacés selon une direction sécante à ladite arête (10), le premier goujon (51) et deuxième goujon (52) faisant saillie depuis la barrière thermiquement isolante secondaire entre un premier panneau isolant d’angle primaire (40a) et un deuxième panneau isolant d’angle primaire (40b) en direction de la membrane étanche primaire (45),
    une platine d’ancrage (56) traversée par le premier goujon (51) et le deuxième goujon (52), la platine d’ancrage (56) mettant en prise le premier panneau isolant d’angle primaire (40a) et le deuxième panneau isolant d’angle primaire (40b) afin d'ancrer le premier et le deuxième panneaux isolants d’angle primaires (40a, 40b) sur la barrière thermiquement isolante secondaire,
    une barre d’ancrage (57) traversée par le premier et le deuxième goujons (51, 52), la barre d’ancrage (57) étant située à distance de la platine d’ancrage (56) en direction de la membrane étanche primaire, la barre d’ancrage (57) comprenant une première portion traversée par le premier goujon (51) et reposant sur une pièce d’espacement (58) positionnée entre la platine d’ancrage (56) et la barre d’ancrage (57),
    la barre d’ancrage (57) comprenant une portion d’extrémité opposée à ladite première portion faisant saillie au-delà de la rangée de panneaux isolants d’angle primaires (40) dans la direction sécante à l’arête (10) pour mettre en prise un panneau isolant primaire plan (48) adjacent aux premier et deuxième panneaux isolants d’angle primaires (40a, 40b),
    et un organe de réglage (62) positionné sur le deuxième goujon (52) pour serrer la portion d’extrémité de la barre d’ancrage (57) en direction de la barrière isolante secondaire afin d’exercer une pression sur le panneau isolant primaire plan adjacent (48).
  2. Cuve étanche et thermiquement isolante selon la revendication 1, dans laquelle la barre d’ancrage (57) est montée coulissante dans la direction sécante à l’arête (10), la barre d’ancrage (57) pouvant être déplacée, lorsque l’organe de réglage (62) est dans un état desserré, entre une position déployée dans laquelle la portion d’extrémité fait saillie au-delà de la rangée de panneaux isolants d’angle primaires (40) et une position escamotée dans laquelle la barre d’ancrage (57) est entièrement logée entre le premier et le deuxième panneaux isolants d’angle primaires (40a, 40b) pour libérer un emplacement du panneau isolant primaire plan (48).
  3. Cuve étanche et thermiquement isolante selon l’une des revendications 1 à 2, dans laquelle le premier et le deuxième goujons (51, 52) sont espacés selon une direction perpendiculaire à l’arête (10).
  4. Cuve étanche et thermiquement isolante selon l’une des revendications 1 à 3, dans laquelle le deuxième goujon (52) est un goujon fileté et l’organe de réglage (62) comporte un premier écrou de réglage (62).
  5. Cuve étanche et thermiquement isolante selon l’une des revendications 1 à 4, dans laquelle le premier et le deuxième goujons (51, 52) sont filetés, et dans laquelle la platine d’ancrage (56) met en prise une plaque de fond (42) du premier panneau isolant d’angle primaire (40a) et une plaque de fond du deuxième panneau isolant d’angle primaire (40b) via un premier écrou inférieur (59) situé sur le premier goujon fileté (51) et un deuxième écrou inférieur (60) situé sur le deuxième goujon fileté (52).
  6. Cuve étanche et thermiquement isolante selon la revendication 5, dans laquelle un deuxième écrou de réglage (61) vissé sur le premier goujon fileté (51) est apte à serrer la première portion de la barre d’ancrage contre la pièce d’espacement (58) pour immobiliser la barre d’ancrage (57) dans la direction sécante à l’arête (10).
  7. Cuve étanche et thermiquement isolante selon l’une des revendications 1 à 6, dans laquelle le panneau isolant primaire plan (48) présente une cheminée (36) pour accueillir la portion d’extrémité de la barre d’ancrage, et dans laquelle un bouchon isolant (37) est disposé pour recouvrir ladite cheminée (36).
  8. Cuve étanche et thermiquement isolante selon l’une des revendications 1 à 7, dans laquelle ledit panneau isolant primaire plan (48) comporte de la matière isolante (39) située entre une plaque de fond primaire (31) et une plaque de couvercle primaire (32).
  9. Cuve étanche et thermiquement isolante selon l’une des revendications 1 à 8, dans laquelle la portion d’extrémité de la barre d’ancrage dans la position déployée met en prise la plaque de fond primaire (31) ou un tasseau primaire (35) en appui sur la plaque de fond (31) du panneau isolant primaire plan (48).
  10. Cuve étanche et thermiquement isolante selon l’une des revendications 1 à 9, dans laquelle la barrière thermiquement isolante secondaire comporte une rangée de panneaux isolants secondaires d’angle (20) disposée au droit de l’arête (10).
  11. Cuve étanche et thermiquement isolante selon la revendication 10, dans laquelle un dit panneau isolant secondaire d’angle (20) comporte de la matière isolante (21) située entre une plaque de fond secondaire (22) et une plaque de couvercle secondaire (23).
  12. Cuve étanche et thermiquement isolante selon la revendication 11, dans laquelle le premier et le deuxième goujons (51, 52) sont fixés sur une plaque métallique (24) solidaire de la plaque de couvercle secondaire (23).
  13. Cuve étanche et thermiquement isolante selon l’une des revendications 1 à 12, dans laquelle la membrane étanche secondaire (47) comporte une pluralité de virures en alliage à faible coefficient de dilatation, une virure comportant une portion centrale plane reposant sur une surface supérieure de la barrière isolante et deux bords relevés faisant saillie vers l’intérieur de la cuve par rapport à la portion centrale, les virures étant juxtaposées et soudées ensemble de manière étanche au niveau des bords relevés, dans laquelle une direction longitudinale de la virure est parallèle à l’arête,
    et dans laquelle la membrane étanche primaire (45) comporte des plaques métalliques présentant des ondulations reposant sur une surface supérieure de la barrière isolante primaire.
  14. Cuve étanche et thermiquement isolante selon l’une des revendications 1 à 13, dans laquelle l’arête présente un angle compris entre 125 et 145 degrés.
  15. Cuve étanche et thermiquement isolante selon l’une des revendications 1 à 14, dans laquelle le fluide est du gaz naturel liquéfié.
  16. Cuve étanche et thermiquement isolante selon l’une des revendications 1 à 15, la cuve comprend des éléments isolants de jointure (46) situés entre le premier panneau isolant d’angle primaire (40a) et le deuxième panneau isolant d’angle primaire (40b) pour envelopper l’organe d’ancrage primaire.
  17. Navire (70) pour le transport d’un fluide, le navire comportant une double coque (72) et une cuve (71) selon l’une des revendications 1 à 16 disposée dans la double coque.
  18. Système de transfert pour un fluide, le système comportant un navire (70) selon la revendication 17, des canalisations isolées (73, 79, 76, 81) agencées de manière à relier la cuve (71) installée dans la coque du navire à une installation de stockage flottante ou terrestre (77) et une pompe pour entrainer un flux de fluide à travers les canalisations isolées depuis ou vers l’installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.
  19. Procédé de chargement ou déchargement d’un navire (70) selon la revendication 17, dans lequel on achemine un fluide à travers des canalisations isolées (73, 79, 76, 81) depuis ou vers une installation de stockage flottante ou terrestre (77) vers ou depuis la cuve (71) du navire (70).
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