WO2025017148A1 - Cuve étanche et thermiquement isolante comprenant un panneau isolant - Google Patents

Cuve étanche et thermiquement isolante comprenant un panneau isolant Download PDF

Info

Publication number
WO2025017148A1
WO2025017148A1 PCT/EP2024/070446 EP2024070446W WO2025017148A1 WO 2025017148 A1 WO2025017148 A1 WO 2025017148A1 EP 2024070446 W EP2024070446 W EP 2024070446W WO 2025017148 A1 WO2025017148 A1 WO 2025017148A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tank
insulating
insulating panel
relaxation
sealing membrane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/EP2024/070446
Other languages
English (en)
Inventor
Edouard DUCLOY
Marc BOYEAU
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gaztransport et Technigaz SA
Original Assignee
Gaztransport et Technigaz SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gaztransport et Technigaz SA filed Critical Gaztransport et Technigaz SA
Priority to KR1020267005003A priority Critical patent/KR20260040635A/ko
Priority to CN202480048269.9A priority patent/CN121548711A/zh
Publication of WO2025017148A1 publication Critical patent/WO2025017148A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C3/00—Vessels not under pressure
    • F17C3/02—Vessels not under pressure with provision for thermal insulation
    • F17C3/025—Bulk storage in barges or on ships
    • F17C3/027—Wallpanels for so-called membrane tanks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/01—Shape
    • F17C2201/0147—Shape complex
    • F17C2201/0157—Polygonal
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05—Size
    • F17C2201/052—Size large (>1000 m3)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05—Size
    • F17C2201/054—Size medium (>1 m3)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/03—Thermal insulations
    • F17C2203/0304—Thermal insulations by solid means
    • F17C2203/0358—Thermal insulations by solid means in form of panels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/03—Thermal insulations
    • F17C2203/0375—Thermal insulations by gas
    • F17C2203/0379—Inert
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/012—Hydrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/03—Mixtures
    • F17C2221/032—Hydrocarbons
    • F17C2221/033—Methane, e.g. natural gas, CNG, LNG, GNL, GNC, PLNG
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/03—Mixtures
    • F17C2221/032—Hydrocarbons
    • F17C2221/035—Propane butane, e.g. LPG, GPL
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0146—Two-phase
    • F17C2223/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0146—Two-phase
    • F17C2223/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • F17C2223/0161—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL cryogenic, e.g. LNG, GNL, PLNG
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/03—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2223/033—Small pressure, e.g. for liquefied gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2260/00—Purposes of gas storage and gas handling
    • F17C2260/01—Improving mechanical properties or manufacturing
    • F17C2260/013—Reducing manufacturing time or effort
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2260/00—Purposes of gas storage and gas handling
    • F17C2260/03—Dealing with losses
    • F17C2260/035—Dealing with losses of fluid
    • F17C2260/037—Handling leaked fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0102—Applications for fluid transport or storage on or in the water
    • F17C2270/0105—Ships
    • F17C2270/0107—Wall panels

Definitions

  • the invention relates to the field of storage and/or transport of a fluid.
  • the invention relates to the field of sealed and thermally insulating tanks for storing and/or transporting a cryogenic fluid, for example low-temperature liquefied gas, such as tanks for transporting Liquefied Natural Gas (LNG) at approximately -162°C at atmospheric pressure, Liquid Hydrogen (LH 2 ) at -253°C at atmospheric pressure, Ammonia (NH 3 ) at -30°C at atmospheric pressure or Liquefied Petroleum Gas (also called LPG) having for example a temperature between -50°C and 0°C.
  • LNG Liquefied Natural Gas
  • LH 2 Liquid Hydrogen
  • Ammonia NH 3
  • Liquefied Petroleum Gas also called LPG
  • these tanks can be installed on land or on a floating structure. In the case of a floating structure, the tank can be intended for transporting liquefied gas or for receiving liquefied gas used as fuel for the propulsion of the floating structure.
  • a sealed and thermally insulating tank for the transport and/or storage of a fluid, comprising insulating panels covered by a corrugated sealing membrane.
  • the sealing membrane has an inner face, intended to be in contact with the fluid contained in the tank, and an outer face, facing the thermally insulating barrier.
  • the sealing membrane is made up of a plurality of metal plates, made of stainless steel, having series of perpendicular corrugations making it possible to absorb the forces that may be caused by thermal contraction, the sloshing of the cargo and/or the bending of the ship in waves.
  • the corrugated plates are welded to each other, along their edges, and are anchored on an inner face of the insulating panels, by welding the edges of the plates to anchoring strips, also made of stainless steel, riveted to said insulating panels.
  • the insulation panels may have relaxation slots opening onto the internal face. Such relaxation slots facilitate deformation of the corrugations without the insulation panels cracking when the tank is cooled.
  • Document FR 3 001 945 describes such a tank in which relatively short relaxation slots are used.
  • the use of these short relaxation slots limits the possible deformation of the insulating panel and therefore the flexibility of the waterproofing membrane.
  • FR 3 001 945 provides that a distance between the edges of the insulating panel and the adjacent relaxation slots is equal to the pitch of the corrugations, in order to place certain corrugations of the membrane at the level of the inter-panel spaces.
  • a distance between the edges of the insulating panel and the adjacent relaxation slots is equal to the pitch of the corrugations, in order to place certain corrugations of the membrane at the level of the inter-panel spaces.
  • such an arrangement is likely to promote an unbalanced distribution of the stresses applied to the corrugations depending on the positions of the corrugations, which may be detrimental to the durability of the membrane.
  • One idea underlying the invention is to provide a sealed and thermally insulating tank capable of serving as a fuel tank for a ship for a long time, which involves supporting varying filling levels. Another idea underlying the invention is to provide a sealed and thermally insulating tank in which convection and thermosiphon phenomena are limited in the thermally insulating barrier to improve insulation. Another idea underlying the invention is to provide a sealed and thermally insulating tank in which part of the tank, or even the entire tank, employs a single sealed barrier.
  • the invention proposes a sealed and thermally insulating tank for storing a fluid, comprising a tank wall comprising: - an insulating panel having an internal face facing the inside of the tank and four peripheral faces extending from said internal face, - a sealing membrane having an inner face, intended to be in contact with the fluid contained in the tank, and an outer face, covering the inner face of the insulating panel, said sealing membrane comprising at least two first parallel corrugations, projecting from the side of the inner face of the sealing membrane, each first corrugation extending in a first main direction parallel to two first of the four peripheral faces of the insulating panel and at least two second corrugations extending in a second main direction parallel to the two second peripheral faces of the insulating panel, the first and second main directions being orthogonal, the insulating panel comprising: - first relaxation slots, extending in a thickness of the insulating panel, from the internal face of the insulating panel, opposite the first corrugations of the waterproofing membrane, in the first main direction
  • the relaxation slots allow the thermally insulating barrier to deform to accompany the possible deformation of the corrugated waterproofing membrane during temperature changes caused by the loading and unloading of the tank.
  • the fact that these relaxation slots are non-opening on the peripheral faces of the insulating panel limits the phenomena of convection and thermosiphon and limits the passage of fluid leakage in the relaxation slots. Fluid projections having passed through the waterproofing membrane cannot be guided to the inter-panel space. Thus, even in the absence of a secondary waterproof barrier, the hull of the ship is not at risk of being reached by fluid projections.
  • such a tank may comprise one or more of the following features.
  • the first corrugations are mutually spaced by a first corrugation pitch and a distance between the first extreme relaxation slots and the first peripheral faces is less than the first corrugation pitch, preferably equal to half of the first corrugation pitch.
  • the second corrugations are mutually spaced by a second corrugation pitch and a distance between the second extreme relaxation slots and the second peripheral faces is less than the second corrugation pitch, preferably equal to half of the second corrugation pitch.
  • the first corrugation pitch and the second corrugation pitch can be equal or different.
  • the distance between the end of each of the first and second relaxation slots and the first or second peripheral face of the adjacent insulating panel is between 5 and 50 millimeters.
  • the length of the relaxation slot is optimized for optimized flexibility of the insulation panel while reinforcing the sealing of the tank.
  • the tank wall comprises a single barrier wall portion, the single barrier wall portion comprising said insulating panel juxtaposed with a plurality of identical insulating panels forming a thermally insulating barrier surmounted by the sealing membrane, said thermally insulating barrier being anchored to a supporting structure of the tank, without any other sealing membrane interposed between the thermally insulating barrier and the supporting structure.
  • the tank wall then includes a simplified wall section that is less expensive to produce.
  • said single-barrier wall portion is arranged in an upper portion of the tank, located above a substantially horizontal median plane of the tank. Since the upper portion of the tank is less often in contact with the fluid contained in the tank, a simplified wall portion can be installed there. The risk that the load-bearing wall is exposed to the fluid contained in the tank is lower in the upper portion of the tank.
  • the tank wall further comprises a double barrier wall portion comprising a primary sealing membrane intended to be in contact with the fluid contained in the tank, a secondary sealing membrane arranged between the primary sealing membrane and the supporting structure, a primary thermally insulating barrier arranged between the primary sealing membrane and the secondary sealing membrane and a secondary thermally insulating barrier arranged between the secondary sealing membrane and the supporting structure.
  • the waterproofing membrane of the single barrier wall portion and the primary waterproofing membrane of the double barrier wall portion extend in line with each other.
  • the thickness of each insulating panel forming the single barrier wall portion is equal to the cumulative thickness of the primary and secondary thermally insulating barriers and the secondary sealing membrane of the double barrier wall portion such that the inner face of the insulating panels of the single barrier wall portion extends in the extension of an inner face of the primary thermally insulating barrier.
  • said single barrier wall portion forms the ceiling of the tank.
  • each relaxation slot is obtained by cutting with a circular saw.
  • each relaxation slot extends in a plane perpendicular to the internal face of the insulating panel.
  • the insulating panel comprises a layer of polymer foam sandwiched between a rigid top plate and a rigid bottom plate.
  • each relaxation slot extends through the rigid upper plate and over a portion of the thickness of the polymer foam layer without reaching the rigid lower plate.
  • the invention also relates to a vessel comprising a hull, a propulsion system and a sealed and thermally insulating tank as described above, for storing a liquefied combustible gas intended to supply the combustible gas to the propulsion system.
  • the invention also provides a transfer system for a liquefied fuel gas, the system comprising the aforementioned vessel, insulated pipes arranged to connect the vessel tank to a floating or land-based storage facility and a pump for driving a flow of liquefied fuel gas through the insulated pipes from the floating or land-based storage facility to the vessel tank.
  • the invention also provides a method of loading such a ship, in which a liquefied combustible gas is conveyed through insulated pipes from a floating or land-based storage facility to the ship's tank.
  • FIG. 1 schematically represents a partial view of a tank according to the invention in its supporting structure
  • FIG. 1 is a schematic representation of a part of a wall of the tank of the ;
  • FIG. 1 is a schematic representation of an example of the construction of an insulating panel for the wall of the ;
  • FIG. 1 is a schematic cutaway representation of a LNG carrier tank and a loading/unloading terminal for this tank.
  • a sealed and thermally insulating tank 1 for storing a fluid, anchored on a supporting structure 1A, is shown schematically.
  • the fluid is in particular a cryogenic fluid transported at low temperatures. It can be a liquefied gas, in particular a liquefied natural gas (LNG), that is to say a gas mixture mainly comprising methane as well as one or more other hydrocarbons, such as ethane, propane, n-butane, i-butane, n-pentane, i-pentane, neopentane, and nitrogen in small proportions.
  • LNG liquefied natural gas
  • Liquefied gas can also be ethane or liquefied petroleum gas (LPG), which is a mixture of hydrocarbons from oil refining, mainly comprising propane and butane.
  • LPG liquefied petroleum gas
  • Liquefied natural gas is stored at a temperature of approximately -162°C at atmospheric pressure.
  • the liquefied gas can be liquid hydrogen (LH2) stored at -253°C at atmospheric pressure, or ammonia (NH3) stored at -30°C at atmospheric pressure.
  • LH2 liquid hydrogen
  • NH3 ammonia
  • the supporting structure 1A is described against which the sealed and thermally insulating tank 1 for storing a fluid is intended to be fixed.
  • the supporting structure 1A is, for example, formed by the double hull of a ship.
  • the double hull comprises an outer hull 19 and an inner hull 18 arranged inside the outer hull 19.
  • the supporting structure 1A has a generally polyhedral shape. It has two front and rear supporting walls 2, here of octagonal shape.
  • the front supporting wall is not shown in the in order to allow the interior of the tank 1 to be viewed.
  • the front and rear walls 2 are, for example, cofferdam walls of the ship which extend transversely to the longitudinal direction of the ship.
  • the supporting structure 1A also comprises an upper supporting wall 3, a lower supporting wall 4 and side supporting walls 5, 6, 7, 8, 9, 10.
  • the shape of the tank may be different, for example parallelepiped.
  • the supporting structure may be entirely or partially separate from the hull of the ship, as described for example in document FR3122400.
  • the tank 1 comprises a plurality of tank walls which are each anchored against one of the load-bearing walls 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 of the load-bearing structure 1A.
  • the walls of the tank 1 define an internal space intended to contain the fluid, for example liquefied gas.
  • the tank 1 thus comprises at least one tank wall fixed to one of the load-bearing walls 2-10 described above.
  • the tank wall comprises a sealing membrane 14 and a thermally insulating barrier 12 arranged between the sealing membrane 14 and the load-bearing wall of the load-bearing structure 1A as shown in FIG. .
  • the tank wall presents successively, from the outside to the inside, according to the direction of thickness of the wall: - the thermally insulating barrier 12 comprising insulating panels 13; - the sealing membrane 14 anchored to the insulating panels 13 of the thermally insulating barrier 12 ( ).
  • the thermally insulating barrier 12 comprises at least two insulating panels 13.
  • the insulating panels 13 of the thermally insulating barrier 12 each comprise, for example, a layer of insulating polymer foam 21, for example made of polyurethane, sandwiched between a rigid cover plate 22 and a base plate 23, for example made of plywood ( ).
  • Polymer foam can advantageously be reinforced with glass fibers helping to reduce its thermal contraction.
  • the inner face 22A of the insulating panel 13 belongs to the cover plate 22 while the outer face 23A of the insulating panel 13 belongs to the bottom plate 23.
  • inter-panel space 25 is delimited by one of the peripheral faces 21A, 21B of a first of the insulating panels 13 and the adjacent peripheral face 21A, 21B of the neighboring insulating panel 13 (figures 2, 6).
  • Said inter-panel space 25 extends in a longitudinal direction A1 which is parallel to one of the peripheral faces 21A, 21B of the insulating panel 13.
  • the insulating panels 13 have an elongated shape along a longitudinal axis.
  • the insulating panel 13 comprises first longitudinal peripheral faces 21A corresponding here to the longest sides of the parallelepiped formed by the insulating panel 13 and second transverse peripheral faces 21B corresponding to the smallest side of the parallelepiped formed by the insulating panel 13.
  • inter-panel space 25 provided between the first longitudinal peripheral faces 21A of the insulating panels 13 has been described and shown.
  • the longitudinal direction A1 of the inter-panel space 25 is here parallel to the first longitudinal peripheral faces 21A of the insulating panel 13 and to the longitudinal axis of the insulating panel 13.
  • the structure of the insulating panel 13 is identical at the level of the second transverse peripheral faces 21B of the insulating panels 13 which also delimit inter-panel spaces 25 ( ).
  • the thermally insulating barrier 12 further comprises at least one insulating seal 26 housed in the inter-panel space 25 and bridging plates 30 arranged above the at least one insulating seal 26 so as to extend astride the two insulating panels 13 in a transverse direction A11 of the inter-panel space 23 (FIGS. 2 to 6).
  • the transverse direction A11 of the inter-panel space 25 is perpendicular to the longitudinal direction A1 of this inter-panel space 25.
  • the insulating joint 26 may for example be made of glass wool, rock wool or flexible open-cell synthetic foam. It may be wrapped in kraft paper.
  • the insulating joint 26 is preferably made of a porous material so as to provide gas circulation spaces in the inter-panel spaces 25 between the insulating panels 13.
  • Such gas circulation spaces are advantageously used to allow circulation of inert gas, such as nitrogen, within the thermally insulating barrier 12 so as to maintain it under an inert atmosphere.
  • inert gas such as nitrogen
  • the thermally insulating barrier 12 under vacuum in order to increase its insulating power.
  • This gas circulation is also important for facilitating the detection of possible liquefied gas leaks.
  • the inter-panel spaces 25 have, for example, a width of the order of 30 mm.
  • Each bridging plate 30 has an elongated shape along the longitudinal direction A1 of the inter-panel space 25 and is provided with two main faces 31A, 31B parallel to the internal faces 22A of adjacent insulating panels 13 and connected by two transverse end surfaces 32 ( ) and by a first and a second surface of opposite longitudinal ends 33A; 33A', 33B; 33B'.
  • the longitudinal end surfaces 33A; 33A’, 33B; 33B’ are located at the longitudinal ends of the bridging plate 30 ( Figures 2 to 5).
  • the internal face 22A of the cover plate 22 of each insulating panel 13 comprises, along a peripheral edge running along the peripheral faces 21A, 21B of the insulating panel 13, a recess 28 which accommodates the bridging plates 30 (figures 6 and 7).
  • An external main face 31B of the bridging plates 30, facing the insulating polymer foam layer 21, is fixed against the bottom of the recesses 28.
  • the depth of the recesses 28 is substantially equal to the thickness of the bridging plates 30 such that an internal main face 31A of the bridging plates 30, facing the sealing membrane 14, reaches substantially the level of the internal face 22A of an adjacent cover plate 22.
  • the bridging plates 30 are able to ensure continuity in the support of the sealing membrane 14.
  • the recesses 28 on either side of the inter-panel space 25 form a housing for the bridging plate 30.
  • the housing has a transverse dimension slightly greater than the transverse dimension of the bridging plate 30 so as to overcome assembly and/or manufacturing tolerances when inserting the bridging plate 30 into the housing.
  • the bridging plates 30 can be fixed against the cover plates 22 of the insulating panels 13 by any suitable means, for example by staples.
  • the first longitudinal end surface 33A; 33A' of a first of the bridging plates 30 and the second longitudinal end surface 33B; 33B' of a second of the bridging plates 30 arranged opposite the first longitudinal end surface 33A; 33A' of the first bridging plate 30 have a nesting system 40 (FIGS. 3 to 5) which extends astride two adjacent insulating panels 13 in the transverse direction A11 of the inter-panel space 25 to lengthen a flow path for any fluid projections between the first and second bridging plates 30.
  • the thermally insulating barrier 12 comprises a plurality of bridging plates 30 aligned above the inter-panel space 25. All of the bridging plates 30 have an identical shape. There is therefore no difference between the first and second bridging plates 30.
  • the first bridging plate on the left in FIGS. 4 and 5 and the second bridging plate on the right will be described arbitrarily in the following.
  • the nesting system 40 is configured so that the main faces 31A, 31B of the bridging plates 30 extend in line with each other.
  • the nesting system 40 comprises the longitudinal end surfaces 33A, 33B arranged opposite two adjacent bridging plates 30. It ensures partial covering of one of the two bridging plates 30 by the other.
  • the first longitudinal end surface 33A; 33A' of one of the two adjacent bridging plates 30 partially covers the second longitudinal end surface 33B; 33B' of the other bridging plate 30, all along the second longitudinal end surface 33B; 33B' ( Figures 4 and 5).
  • the second longitudinal end surface of one of the two adjacent bridging plates partially covers the first longitudinal end surface of the other bridging plate, all along the first longitudinal end surface.
  • the risk of the fluid passing through the bridging plates 30 is reduced because the flow path accessible to the fluid between the two bridging plates 30 is elongated compared to the prior art.
  • the longitudinal end surfaces of the bridging plate are planar and extend parallel to each other, perpendicular to the main faces of the bridging plate.
  • said nesting system 40 has an overlap clearance greater than 10 millimeters (mm) in the longitudinal direction A1 of the inter-panel space 25.
  • This overlap clearance is for example between 10 and 30 mm.
  • first longitudinal end surface 33A; 33A' of one of the adjacent first and second bridging plates 30 partially covers the second longitudinal end surface 33B; 33B' of the other of the first and second bridging plates 30 over a distance greater than or equal to 10 millimeters, preferably between 10 and 30 millimeters. This distance is measured along the longitudinal direction A1 of the inter-panel space.
  • the nesting system 40 allows a tolerance in the positioning of the bridging plates 30 while maintaining a certain efficiency.
  • each bridging plate 30 has shapes complementary to each other capable of forming said nesting system 40.
  • first longitudinal end surface 33A; 33A' of one of the first and second bridging plates 30 and the second longitudinal end surface 33B; 33B' of the other of the first and second bridging plates 30 have shapes adapted to fit into one another, for example complementary shapes.
  • Each longitudinal end surface 33A, 33B; 33A', 33B' preferably has a uniform shape along the transverse direction A11 to the inter-panel space 25.
  • Nesting can also be achieved by adding a complementary part interposed between two adjacent bridging plates.
  • the two longitudinal ends of each bridging plate are identical and each have a longitudinal end surface delimiting a groove-shaped housing, such as the housing 42' shown in FIG. .
  • the two housings open opposite each other when the two adjacent bridging plates are placed end to end.
  • the complementary part can then have the form of a plate, fitting entirely into the two housings of the two adjacent bridging plates.
  • At least one of the longitudinal end surfaces 33A; 33A', 33B; 33B' of each bridging plate 30 has at least one adjustment surface 34, 34' parallel to the main faces 31A, 31B of the bridging plate 30.
  • the at least one adjustment surface 34, 34' is for example connected to at least one of the two main faces 31A, 31B of the bridging plate 30 by a connecting surface perpendicular to the main face 31A, 31B.
  • the bonding surface could be inclined relative to the main face by an angle of value other than 90°, for example an angle between 45 and 135°.
  • the bridging plate having a connecting surface perpendicular to the main face has the advantage of being simple to manufacture.
  • this adjustment surface 34, 34’ allows a range of relative positioning between the two adjacent bridging plates 30 along the longitudinal direction A1 of the inter-panel space 25 while maintaining contact between the first longitudinal end surface 33A; 33A’ of one of the two bridging plates 30 and the second longitudinal end surface of the other bridging plate 30.
  • the two adjacent bridging plates 30 remain contiguous over the entire range of relative positioning. The assembly of the bridging plates 30 is thus facilitated.
  • each longitudinal end surface 33A, 33B; 33A', 33B' comprises such an adjustment surface 34, 34'.
  • the adjustment surface 34, 34' of the first longitudinal end surface of a bridging plate 30 and the adjustment surface 34,34' of the second longitudinal end surface of the adjacent bridging plate 30 are pressed against each other when the bridging plates 30 are nested inside each other.
  • the nesting system 40 comprises a rib 41, 41’ formed in one of the bridging plates 30 and projecting in the longitudinal direction A1 towards the adjacent bridging plate 30.
  • the nesting system 40 then comprises a housing 42, 42’ formed in this adjacent bridging plate 30 and receiving said rib 41, 41’.
  • the overlap clearance is for example defined by the smallest dimension among a depth of the housing 42, 42’ and a length of the rib 41, 41’.
  • the nesting system 40 comprises a rib 41 formed in the first bridging plate 30 and projecting in the longitudinal direction A1 towards the second bridging plate 30.
  • the nesting system 40 comprises a housing 42 formed in the second bridging plate 30 and receiving said rib 41.
  • the rib 41 of the first bridging plate 30 is delimited in part by one of the two main faces 31A, 31B of the first bridging plate 30, here the internal main face 31A, and in part by a step 36 of the first longitudinal end surface 33A of the first bridging plate 30 ( ).
  • the housing 42 of the second bridging plate 30 opens onto the internal main face 31A of the second bridging plate 30.
  • the bottom of the recess 36 and the part of the longitudinal end surface 33A delimiting the rib 41 form the adjustment surfaces 34.
  • the nesting system 40 comprises a rib 41', taking the form of a finger, formed in the second bridging plate 30 and projecting in the longitudinal direction A1 towards the first bridging plate 30.
  • the nesting system 40 comprises a housing 42' formed in the first bridging plate 30 and receiving said rib 41'.
  • the rib 41’ of the second bridging plate 30 is delimited by two recesses 36’ of the longitudinal end surface 33B’ of the second bridging plate 30 and the housing 42’ of the first bridging plate 30 forms a groove in the longitudinal end surface 33A’ of the first bridging plate 30.
  • the portion of the longitudinal end surface 33B’ delimiting the rib 41’ and the portion of the longitudinal end surface 33A’ delimiting the groove 42’ form two parallel adjustment surfaces 34’.
  • the sealing membrane 14 has an inner face 14A, intended to be in contact with the fluid contained in the tank, and an outer face 14B, facing the thermally insulating barrier 12 (figures 4 and 5).
  • the sealing membrane 14 comprises at least one corrugation 15, 16 projecting from the side of the inner face of the sealing membrane.
  • the first series of corrugations 15 comprises at least two first parallel corrugations 15, projecting from the side of the inner face 14A of the sealing membrane 14, each first corrugation 15 extending in a first main direction d1 parallel to the first longitudinal peripheral faces 21A of the insulating panel 13 and each second corrugation 16 extending in a second main direction d2 parallel to the second transverse peripheral faces 21B of the insulating panel 13 ( ).
  • the first principal direction d1 is here parallel to the longitudinal axis of the insulating panel 13 while the second principal direction d2 is orthogonal to this longitudinal axis.
  • the first series of corrugations 15 extends here in the longitudinal direction A1 of the inter-panel spaces 25 described above.
  • the second series of corrugations 16, which are lower than the corrugations 15, extend in the transverse direction A11 of the inter-panel space 25, at the level of the nesting system 40 of the bridging plates 30.
  • the length of the bridging plate 30 along the longitudinal direction A1 of the inter-panel space 25 is equal to the interval between two corrugations of the second series of corrugations 16.
  • the structure of the insulating panel 13 is identical at the level of the second transverse peripheral faces 21B which also delimit inter-panel spaces 25 ( ).
  • the arrangement of the bridging plates 30 described above with reference to the inter-panel spaces 25 delimited by the first longitudinal peripheral faces 21A of the insulating panels 13 can therefore also be applied to the inter-panel spaces 25 delimited by the second transverse peripheral faces 21B.
  • the inter-panel spaces 25 delimited by the second transverse peripheral faces 21B also house an insulating joint 26 and the bridging plates 30 described previously can be arranged above this insulating joint.
  • the sealing membrane 14 is obtained by assembling a plurality of corrugated metal sheets, welded to each other overlapping along their edges.
  • the first and second corrugations 15, 16 project towards the inside of the tank.
  • the corrugated metal sheets are fixed on anchoring strips 29 which are fixed in counterbores formed in the cover plates 22 of the insulating panels 13.
  • the corrugated metal sheets are, for example, made of stainless steel or aluminum.
  • the insulating panels 13 of the thermally insulating barrier 12 of the tank comprise first relaxation slots 50, extending in a thickness of the insulating panel 13, from the internal face 22A of the insulating panel 13, opposite the first corrugations 15 of the waterproof membrane 14, and extending in the first main direction d1 corresponding to the longitudinal direction A1 of the inter-panel space 25.
  • the first relaxation slots 50 comprise two first extreme relaxation slots 51, each first extreme relaxation slot 51 corresponding to the first relaxation slot closest to one of the two first longitudinal peripheral faces 21A of the insulating panel 13.
  • a first central relaxation slot 50 extends in the middle of the insulating panel 13 along the longitudinal direction A1
  • the two first extreme relaxation slots 51 extend near the first longitudinal peripheral faces 21A of the insulating panel 13, on either side of the first central relaxation slot 50.
  • the first ripples 15 are mutually spaced by a first ripple pitch P1 ( ).
  • the distance separating two first relaxation slots 50 is equal to that provided between two first undulations 15, that is to say equal to the first undulation step P1.
  • a distance between a first extreme relaxation slot 51 and an adjacent first longitudinal peripheral face 21A of the insulating panel 13 is less than the first corrugation pitch P1, preferably equal to half of the first corrugation pitch P1.
  • the insulating panels 13 of the thermally insulating barrier 12 of the tank also comprise second relaxation slots 60, extending in the thickness of the insulating panel 13, from the internal face 22A of the insulating panel, opposite the second corrugations 16 of the sealing membrane 14, and extending in the second main direction d2 corresponding to the transverse direction A11 of the inter-panel space 25.
  • the second relaxation slots 60 comprise two second extreme relaxation slots 61, each second extreme relaxation slot 61 corresponding to the second relaxation slot 60 closest to one of the two second transverse peripheral faces 21B of the insulating panel 13.
  • the second undulations 16 are mutually spaced by a second undulation pitch P2 ( ).
  • the first ripple step P1 and the second ripple step P2 can be equal or different.
  • the distance separating two second relaxation slots 60 is equal to that provided between two second undulations 16, that is to say equal to the second undulation pitch P2.
  • a distance between a second extreme relaxation slot 61 and a second adjacent transverse peripheral face 21B of the insulating panel 13 is less than the second corrugation pitch P2, preferably equal to half of the second corrugation pitch P2.
  • the two second extreme relaxation slots 61 each extend respectively near one of the second transverse peripheral faces 21B of the insulating panel 13.
  • the relaxation slots 50, 60 are thus arranged to allow deformation of the corrugation 15, 16 arranged directly above said relaxation slots 50, 60 in a direction transverse to their direction of extension.
  • each first relaxation slot 50 crosses all the second relaxation slots 60 and extends between two ends 50A, 50B each located between one of the two second extreme relaxation slots 61 and the second transverse peripheral face 21B of the adjacent insulating panel 13, but at a distance from this second transverse peripheral face 21B.
  • Each second relaxation slot 60 crosses all the first relaxation slots 50 and extends between two ends 60A, 60B each located between one of the two first extreme relaxation slots 51 and the first longitudinal peripheral face 21A of the adjacent insulating panel 13, but at a distance from this first longitudinal peripheral face 21A.
  • the first and second relaxation slots 50, 60 have lengths less than the dimensions of the insulating panel 13 along their axis. In other words, the relaxation slots 50, 60 do not extend to the peripheral faces 21A, 21B of the insulating panel 13.
  • the internal face 22A of the insulating panel 13 has a continuous peripheral edge 221 ( ), not interrupted by the first and second relaxation slots 50, 60.
  • the continuous peripheral edge 221 extends between each first longitudinal peripheral face 21A of the insulating panel 13 and the ends 60A, 60B of the second relaxation slots 60 and between each second transverse peripheral face 21B of the insulating panel 13 and the ends 50A, 50B of the first relaxation slots 50.
  • the dimension of the peripheral edge 221 in a transverse direction, perpendicular to the first or second adjacent peripheral face 21A, 21B of the insulating panel 13, is between 5 and 50 millimeters.
  • the distance E between the end 50A, 50B, 60A, 60B of each of the first and second relaxation slots 50, 60 and the first or second peripheral face 21A, 21B of the adjacent insulating panel 13 is between 5 and 50 millimeters ( ).
  • Each first and second relaxation slot 50, 60 is for example obtained by cutting with a circular saw.
  • the profile of such a relaxation slot 50, 60 is shown for example in the .
  • Each first and second relaxation slot 50, 60 has a fillet at each of their ends corresponding to the rounded shape of the circular saw used.
  • the cutting of the relaxation slots 50, 60 can be carried out by means of a mortiser type device or any other suitable device such as a milling device, guided chainsaw, annular saw or the like.
  • Each relaxation slot 50, 60 extends in a plane perpendicular to the internal face 22A of the insulating panel 13.
  • Each relaxation slot 50, 60 passes through the cover plate 22 of the insulating panel 13 and a portion of the polymer foam layer sandwiched between the cover plate 22 and the bottom plate 23, without reaching the bottom plate 23.
  • each relaxation slot 50, 60 is for example between 50 and 130 mm.
  • the first and second relaxation slots 50, 60 are thus here non-opening and non-through: they do not open onto any of the peripheral faces 21A, 21B of the insulating panel 13 and do not pass through the layer of insulating polymer foam 21.
  • the manufacture of the insulating panels 13 can be carried out according to various embodiments.
  • the cover plates 22 and bottom plates 23 are, for example, glued on either side of the insulating polymer foam layer 21 and then the relaxation slots 50, 60 are cut out.
  • the nesting system provided at the junction of the bridging plates and the fact that the relaxation slots are non-opening on the peripheral faces of the insulating panel 13 contribute to reinforcing the sealing of the tank and the protection of the supporting structure, in this case the hull of the ship, against leaks of the fluid contained in the tank which could damage this supporting structure.
  • non-opening relaxation slots 50, 60 on the peripheral faces 21A, 21B of the insulating panel 13 also makes it possible to limit convection and thermosiphon phenomena inside the wall of the tank.
  • the tank has two different types of tank walls.
  • the tank walls are single-barrier tank walls, while in a second part of the tank, the tank walls have a double-barrier tank wall.
  • the single barrier wall part 11 ( ) comprises the thermally insulating barrier 12 described above, comprising a plurality of identical and juxtaposed insulating panels 13, topped with the sealing membrane 14.
  • the insulating panels 13 of the thermally insulating barrier 12 are fixed to the load-bearing wall 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ( ). No additional waterproofing membrane is interposed between the insulating panels 13 and the supporting structure 1A.
  • the single barrier wall portion 11 is arranged in an upper part of the tank, located above a substantially horizontal median plane PM of the tank. The risk that the load-bearing wall is exposed to the fluid contained in the tank is in fact lower in the upper part of the tank.
  • Said single barrier wall portion 11 is more particularly arranged in the areas of the tank least in contact with the fluid contained in the tank.
  • the single barrier wall part 11 is therefore anchored on an upper part of the supporting structure 1A represented schematically by the horizontally dashed areas of the , while the double barrier wall portion 17 is anchored to a lower portion of the supporting structure 1A, schematically represented by the hatched areas of the .
  • the single barrier wall portion 11 forms the ceiling of the tank.
  • the double barrier wall portion 17 is preferably used in areas of the tank that are particularly exposed to the fluid contained in the tank. The risk that the load-bearing wall will be exposed to the fluid contained in the tank is greater in the lower part of the tank.
  • the double barrier wall portion 17 may be of any suitable type known to those skilled in the art. It successively has, from the outside to the inside, in the thickness direction of the wall: - a secondary thermally insulating barrier comprising insulating elements fixed to the supporting structure; - a secondary waterproofing membrane anchored to the insulating elements of the secondary thermally insulating barrier; - a primary thermally insulating barrier comprising other insulating elements resting against the secondary waterproofing membrane; and - a primary sealing membrane anchored to the insulating elements of the primary thermally insulating barrier and intended to be in contact with the fluid contained in the tank.
  • the primary waterproofing membrane is, for example, similar to that described previously.
  • the secondary waterproofing membrane can be made by various known techniques, for example in the form of a bonded composite sheet. According to another example, it is formed of a continuous sheet of metal strakes with raised edges. Each strake has a flat central portion resting on insulating elements of the secondary thermally insulating barrier and two raised edges projecting towards the inside of the tank. The strakes are welded by their raised edges to welding supports which are fixed in grooves provided in the insulating elements of the secondary thermally insulating barrier.
  • the insulating elements of the primary thermally insulating barrier are primary insulating panels of similar structure to the insulating panel 13 of the single barrier wall portion 11. They comprise a layer of insulating polymer foam, for example polyurethane, sandwiched between a rigid cover plate and a base plate, for example plywood.
  • each insulating panel 13 forming the single barrier wall portion 11 is equal to the cumulative thickness of the primary and secondary thermally insulating barriers and the secondary sealing membrane of the double barrier wall portion such that the inner face of the insulating panels 13 of the single barrier wall portion 11 extends in the extension of an inner face of the insulating panels forming the primary thermally insulating barrier of the double barrier wall portion.
  • the insulating panel 13 has a length of 3 meters and a width of 1 meter.
  • the plywood cover plate 22 may have a thickness of between 9 and 15 mm; the plywood bottom plate 23 may have a thickness of between 9 and 15 mm, and the insulating polymer foam layer 21 has a thickness suitable for obtaining an insulating panel having a total thickness of approximately 200 to 500 mm, for example 400 mm.
  • the dimensions and thicknesses are given for information purposes only and vary depending on the applications and the desired thermal insulation performance.
  • each of the primary and secondary barriers of the double barrier wall portion 17 may be approximately 200 mm in this case.
  • the waterproofing membrane 14 of the single-barrier wall portion 11 and the primary waterproofing membrane of the double-barrier wall portion 17 thus extend in line with one another.
  • the waterproofing membrane 14 of the single-barrier wall portion 11 and the primary waterproofing membrane of the double-barrier wall portion 17 are formed of corrugated plates welded to one another with an overlap along their edges so as to form only one continuous waterproofing membrane.
  • the technique described above for making a sealed and insulating tank can be used in different types of tanks, for example to form the wall of an LNG tank in a land-based installation or in a floating structure such as an LNG carrier or other. It can also be used to make a fuel tank for the propulsion system of a ship, for ships of all types. In such a case, the liquefied gas contained in the tank is subsequently called liquefied combustible gas.
  • FIG. 70 There shows a schematic view of a ship 70 comprising a sealed and thermally insulating tank 1 mounted in the hull 72 of the ship 70.
  • loading pipelines of the ship can be connected, by means of appropriate connectors, to a maritime or port terminal for transferring a cargo of liquefied combustible gas to the tank 1.
  • the loading station 75 is a fixed offshore installation comprising a movable arm 74 and a tower 78 which supports the movable arm 74.
  • the movable arm 74 carries at least one flexible pipe 79 which can be connected to the loading pipeline of the ship.
  • the orientable movable arm 74 adapts to all sizes of ships.
  • a connecting pipe, not shown, extends inside the tower 78.
  • the loading station 75 allows the loading of the vessel 70 with LNG fuel from the onshore installation 77.
  • the latter comprises liquefied gas storage tanks 80 and connecting pipes 81 connected by the subsea pipe 76 to the loading station 75.
  • the subsea pipe 76 allows the transfer of the liquefied gas between the loading station 75 and the onshore installation 77 over a long distance, for example 5 km, which makes it possible to keep the vessel 70 at a great distance from the coast during the loading operations.
  • pumps on board the ship 70 and/or pumps equipping the onshore installation 77 and/or pumps equipping the loading station 75 are used.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)

Abstract

L'invention concerne une cuve (1) étanche et thermiquement isolante pour le stockage d'un fluide, comportant une paroi de cuve comprenant: - un panneau isolant (13), - une membrane d'étanchéité (14) avec au moins deux premières ondulations parallèles (15, 16), au moins deux deuxièmes ondulations (16) s'étendant selon une deuxième direction principale (d2), le panneau isolant (13) comportant : - des premières fentes de relaxation (50), s'étendant en vis-à-vis des premières ondulations (15) de la membrane d'étanchéité (14), et comprenant deux premières fentes de relaxation extrêmes (51), et - des deuxièmes fentes de relaxation (60), s'étendant en vis-à-vis des deuxièmes ondulations (16) de la membrane d'étanchéité (14) et comprenant deux deuxièmes fentes de relaxation extrêmes (61), dans laquelle chaque première, respectivement deuxième, fente de relaxation croise toutes les deuxième, respectivement première, fentes de relaxation (60) et s'étend entre deux extrémités (50A, 50B, 60A, 60B) situées chacune entre l'une des deux deuxièmes, respectivement premières, fentes de relaxation extrêmes (61, 51) et la deuxième, respectivement première, face périphérique (21B, 21A) du panneau isolant adjacente, à distance de la deuxième, respectivement première, face périphérique (21B, 21A).

Description

Cuve étanche et thermiquement isolante comprenant un panneau isolant
L’invention se rapporte au domaine du stockage et/ou transport d’un fluide.
En particulier, l’invention se rapporte au domaine des cuves étanches et thermiquement isolantes pour le stockage et/ou le transport d’un fluide cryogénique, par exemple de gaz liquéfié à basse température, telles que des cuves pour le transport de Gaz Naturel Liquéfié (GNL) à environ -162°C à pression atmosphérique, d’Hydrogène liquide (LH2) à -253°C à pression atmosphérique, d’ammoniaque (NH3) à -30°C à pression atmosphérique ou de Gaz de Pétrole Liquéfié (aussi appelé GPL) présentant par exemple une température comprise entre -50°C et 0°C. 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
Dans l’état de la technique, il est connu d’utiliser une cuve, étanche et thermiquement isolante, pour le transport et/ou le stockage d’un fluide, comportant des panneaux isolants recouverts par une membrane d’étanchéité ondulée. La membrane d’étanchéité présente une face intérieure, destinée à être en contact avec le fluide contenu dans la cuve, et une face extérieure, tournée vers la barrière thermiquement isolante. La membrane d’étanchéité est constituée d’une pluralité de plaques métalliques, en acier inoxydable, présentant des séries d’ondulations perpendiculaires permettant d’absorber les efforts pouvant être causés par la contraction thermique, le ballotement de la cargaison et/ou la flexion du navire à la houle. Les plaques ondulées sont soudées les unes aux autres, le long de leurs bords, et sont ancrées sur une face interne des panneaux isolants, par soudage des bords des plaques sur des bandes d’ancrage, également en acier inoxydable, rivetées sur lesdits panneaux isolants.
Les panneaux isolants peuvent présenter des fentes de relaxation débouchant sur la face interne. De telles fentes de relaxation facilitent une déformation des ondulations sans pour autant que les panneaux isolants ne se fissurent lors de la mise à froid de la cuve.
Le document FR 3 001 945 décrit une telle cuve dans laquelle des fentes de relaxation relativement courtes sont employées. Cependant, l’utilisation de ces fentes de relaxation courtes limite la déformation possible du panneau isolant et donc la flexibilité de la membrane d’étanchéité.
Par ailleurs, FR 3 001 945 prévoit qu’une distance entre les bords du panneau isolant et les fentes de relaxation adjacentes est égal au pas des ondulations, afin de placer certaines ondulations de la membrane au droit des espaces inter-panneaux. Toutefois, un tel agencement est susceptible de favoriser une distribution déséquilibrée des contraintes appliquées aux ondulations en fonction des positions des ondulations, ce qui peut être nuisible à la durabilité de la membrane.
Résumé
Une idée à la base de l’invention est de fournir une cuve étanche et thermiquement isolante susceptible de servir durablement de réservoir de carburant d’un navire, ce qui implique de supporter des niveaux de remplissage variés. Une autre idée à la base de l’invention est de fournir une cuve étanche et thermiquement isolante dans laquelle les phénomènes de convection et de thermosiphon sont limités dans la barrière thermiquement isolante pour améliorer l’isolation. Une autre idée à la base de l’invention est de fournir une cuve étanche et thermiquement isolante dans laquelle une partie de la cuve, voire toute la cuve, emploie une unique barrière étanche.
Selon un mode de réalisation, l’invention propose une cuve étanche et thermiquement isolante pour le stockage d’un fluide, comportant une paroi de cuve comprenant:
- un panneau isolant présentant une face interne tournée vers l’intérieur de la cuve et quatre faces périphériques s’étendant à partir de ladite face interne,
- une membrane d’étanchéité présentant une face intérieure, destinée à être en contact avec le fluide contenu dans la cuve, et une face extérieure, recouvrant la face interne du panneau isolant, ladite membrane d’étanchéité comportant au moins deux premières ondulations parallèles, saillantes du côté de la face intérieure de la membrane d’étanchéité, chaque première ondulation s’étendant selon une première direction principale parallèle à deux premières des quatre faces périphériques du panneau isolant et au moins deux deuxièmes ondulations s’étendant selon une deuxième direction principale parallèle aux deux deuxièmes faces périphériques du panneau isolant, les première et deuxième directions principales étant orthogonales,
le panneau isolant comportant :
- des premières fentes de relaxation, s’étendant dans une épaisseur du panneau isolant, à partir de la face interne du panneau isolant, en vis-à-vis des premières ondulations de la membrane d’étanchéité, selon la première direction principale et comprenant deux premières fentes de relaxation extrêmes, chaque première fente de relaxation extrême correspondant à la première fente de relaxation la plus proche de l’une des deux premières faces périphériques du panneau isolant et
- des deuxièmes fentes de relaxation, s’étendant dans l’épaisseur du panneau isolant, à partir de la face interne du panneau isolant, en vis-à-vis des deuxièmes ondulations de la membrane d’étanchéité, selon la deuxième direction principale, et comprenant deux deuxièmes fentes de relaxation extrêmes, chaque deuxième fente de relaxation extrême correspondant à la deuxième fente de relaxation la plus proche de l’une des deux deuxièmes faces périphériques du panneau isolant,
dans laquelle chaque première fente de relaxation croise au moins une ou chacune des deuxièmes fentes de relaxation et s’étend entre deux extrémités situées chacune entre l’une des deux deuxièmes fentes de relaxation extrêmes et la deuxième face périphérique du panneau isolant adjacente, à distance de la deuxième face périphérique,
et chaque deuxième fente de relaxation croise au moins une ou chacune des premières fentes de relaxation et s’étend entre deux extrémités situées chacune entre l’une des deux premières fentes de relaxation extrêmes et la première face périphérique du panneau isolant adjacente, à distance de la première face périphérique.
Les fentes de relaxation permettent à la barrière thermiquement isolante de se déformer pour accompagner la déformation éventuelle de la membrane d’étanchéité ondulée lors des changements de température entraînés par la charge et la décharge de la cuve. Le fait que ces fentes de relaxation soient non débouchantes sur les faces périphériques du panneau isolant limite les phénomènes de convection et de thermosiphon et limite le passage de fuite de fluide dans les fentes de relaxation. Des projections de fluide ayant traversé la membrane d’étanchéité ne peuvent pas être guidées jusqu’à l’espace inter-panneaux. Ainsi, même en l’absence d’une barrière étanche secondaire, la coque du navire ne risque pas d’être atteinte par des projections de fluide.
Selon des modes de réalisation, une telle cuve peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes.
Selon un mode de réalisation, les premières ondulations sont mutuellement espacées d’un premier pas d’ondulation et une distance entre les premières fentes de relaxation extrêmes et les premières faces périphériques est inférieure au premier pas d’ondulation, de préférence égale à une moitié du premier pas d’ondulation.
Selon un mode de réalisation, les deuxièmes ondulations sont mutuellement espacées d’un deuxième pas d’ondulation et une distance entre les deuxièmes fentes de relaxation extrêmes et les deuxièmes faces périphériques est inférieure au deuxième pas d’ondulation, de préférence égale à une moitié du deuxième pas d’ondulation.
Grâce à ces caractéristiques, il est possible d’obtenir un positionnement des ondulations qui favorise l’uniformité des sollicitations appliquées aux différentes ondulations. Le premier pas d’ondulation et le deuxième pas d’ondulation peuvent être égaux ou différents.
Selon un mode de réalisation, la distance entre l’extrémité de chacune des premières et deuxièmes fentes de relaxation et la première ou deuxième face périphérique du panneau isolant adjacente est comprise entre 5 et 50 millimètres.
La longueur de la fente de relaxation est optimisée pour une flexibilité optimisée du panneau isolant tout en renforçant l’étanchéité de la cuve.
Selon un mode de réalisation, la paroi de cuve comprend une partie de paroi à barrière unique, la partie de paroi à barrière unique comprenant ledit panneau isolant juxtaposé à une pluralité de panneaux isolants identiques formant une barrière thermiquement isolante surmontée de la membrane d’étanchéité, ladite barrière thermiquement isolante étant ancrée sur une structure porteuse de la cuve, sans autre membrane d’étanchéité interposée entre la barrière thermiquement isolante et la structure porteuse.
La paroi de cuve comporte alors une partie de paroi simplifiée moins coûteuse à réaliser.
Selon un mode de réalisation, ladite partie de paroi à barrière unique est disposée dans une partie haute de la cuve, située au-dessus d’un plan médian de la cuve sensiblement horizontal. La partie haute de la cuve étant moins souvent en contact avec le fluide contenu dans la cuve, une partie de paroi simplifiée peut y être installée. Le risque que la paroi porteuse soit exposée au fluide contenu dans la cuve est plus faible en partie haute de la cuve.
Selon un mode de réalisation, la paroi de cuve comporte en outre une partie de paroi à barrière double comportant une membrane d’étanchéité primaire destinée à être en contact avec le fluide contenu dans la cuve, une membrane d’étanchéité secondaire agencée entre la membrane d’étanchéité primaire et la structure porteuse, une barrière thermiquement isolante primaire agencée entre la membrane d’étanchéité primaire et la membrane d’étanchéité secondaire et une barrière thermiquement isolante secondaire agencée entre la membrane d’étanchéité secondaire et la structure porteuse.
Selon un mode de réalisation, la membrane d’étanchéité de la partie de paroi à barrière unique et la membrane d’étanchéité primaire de la partie de paroi à barrière double s’étendent dans le prolongement l’une de l’autre.
Selon un mode de réalisation, l’épaisseur de chaque panneau isolant formant la partie de paroi à barrière unique est égale à l’épaisseur cumulée des barrières thermiquement isolantes primaire et secondaire et de la membrane d’étanchéité secondaire de la partie de paroi à barrière double de sorte que la face interne des panneaux isolants de la partie de paroi à barrière unique s’étende dans le prolongement d’une face interne de la barrière thermiquement isolante primaire.
Il est ainsi possible d’obtenir une paroi de cuve dont la face interne est continue, présentant une partie de paroi à barrière unique économique dans la partie haute la moins en contact avec le fluide et une partie de paroi à barrière double dans une partie basse de la cuve la plus en contact avec le fluide.
Selon un mode de réalisation, ladite partie de paroi à barrière unique forme le plafond de la cuve.
Selon un mode de réalisation, chaque fente de relaxation est obtenue par une découpe à la scie circulaire.
Selon un mode de réalisation, chaque fente de relaxation s’étend dans un plan perpendiculaire à la face interne du panneau isolant.
Selon un mode de réalisation, le panneau isolant comprend une couche de mousse polymère prise en sandwich entre une plaque supérieure rigide et une plaque inférieure rigide.
Selon un mode de réalisation, chaque fente de relaxation s’étend à travers la plaque supérieure rigide et sur une partie de l’épaisseur de la couche de mousse polymère sans atteindre la plaque inférieure rigide.
L’invention concerne également un navire comportant une coque, un système de propulsion et une cuve étanche et thermiquement isolante telle que décrite précédemment, pour le stockage d’un gaz combustible liquéfié destiné à fournir le gaz combustible au système de propulsion.
L’invention fournit aussi un système de transfert pour un gaz combustible liquéfié, le système comportant le navire précité, des canalisations isolées agencées de manière à relier la cuve du navire à une installation de stockage flottante ou terrestre et une pompe pour entrainer un flux de gaz combustible liquéfié à travers les canalisations isolées depuis l’installation de stockage flottante ou terrestre vers la cuve du navire.
Enfin, l’invention fournit aussi un procédé de chargement d’un tel navire, dans lequel on achemine un gaz combustible liquéfié à travers des canalisations isolées depuis une installation de stockage flottante ou terrestre vers la cuve du navire.
 Brève description des figures
représente schématiquement une vue partielle d’une cuve selon l’invention dans sa structure porteuse ;
est une représentation schématique d’une partie d’une paroi de la cuve de la ;
est une représentation schématique en coupe selon le plan III-III de la d’un premier mode de réalisation de la partie de paroi de la ;
est une représentation schématique agrandie de la zone IV de la ;
est une représentation similaire à la représentation de la d’un deuxième mode de réalisation de la partie de paroi de la ;
est une représentation schématique en coupe selon le plan VI-VI de la paroi de la ,
est une représentation schématique d’un exemple de réalisation d’un panneau isolant de la paroi de la ;
est une représentation schématique en coupe selon le plan VIII-VIII de la du panneau isolant de la ;
est une représentation schématique écorchée d’une cuve de navire méthanier et d’un terminal de chargement/déchargement de cette cuve.
Sur la , on a représenté schématiquement un exemple particulier de réalisation une cuve 1 étanche et thermiquement isolante de stockage d’un fluide, ancrée sur une structure porteuse 1A.
Le fluide est notamment un fluide cryogénique transporté à basses températures. Il peut être un gaz liquéfié, notamment un gaz naturel liquéfié (GNL), c’est-à-dire un mélange gazeux comportant majoritairement du méthane ainsi qu’un ou plusieurs autres hydrocarbures, tels que l’éthane, le propane, le n-butane, le i-butane, le n-pentane le i-pentane, le néopentane, et de l’azote en faible proportion.
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.
Le gaz naturel liquéfié est stocké à une température d’environ -162°C à la pression atmosphérique.
Alternativement, le gaz liquéfié peut être de l’Hydrogène liquide (LH2) stocké à -253°C à pression atmosphérique, ou de l’ammoniaque (NH3) stocké à -30°C à pression atmosphérique.
En relation avec la , on décrit la structure porteuse 1A contre laquelle la cuve 1 étanche et thermiquement isolante de stockage d’un fluide est destinée à être fixée. La structure porteuse 1A est, par exemple, formée par la double coque d’un navire. La double coque comporte une coque externe 19 et une coque interne 18 disposée à l’intérieur de la coque externe 19. La structure porteuse 1A présente une forme générale polyédrique. Elle présente deux parois porteuses avant et arrière 2, ici de forme octogonale. La paroi porteuse avant n’est pas représentée sur la afin de permettre de visualiser l’intérieur de la cuve 1. Les parois avant et arrière 2 sont, par exemple, des parois de cofferdam du navire qui s’étendent transversalement à la direction longitudinale du navire. La structure porteuse 1A comporte également une paroi porteuse supérieure 3, une paroi porteuse inférieure 4 et des parois porteuses latérales 5, 6, 7, 8, 9, 10.
En variante, la forme de la cuve peut être différente, par exemple parallélépipédique. La structure porteuse peut être entièrement ou partiellement distincte de la coque du navire, comme cela est par exemple décrit dans le document FR3122400.
La cuve 1 comporte une pluralité de parois de cuve qui sont chacune ancrées contre l’une des parois porteuses 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 de la structure porteuse 1A. Les parois de la cuve 1 définissent un espace interne destiné à contenir le fluide, par exemple le gaz liquéfié.
La cuve 1 comporte ainsi au moins une paroi de cuve fixée sur l’une des parois porteuses 2-10 décrites ci-dessus. La paroi de cuve comprend une membrane d’étanchéité 14 et une barrière thermiquement isolante 12 disposée entre la membrane d’étanchéité 14 et la paroi porteuse de la structure porteuse 1A comme représenté sur la .
Plus précisément, la paroi de cuve présente successivement, de l’extérieur vers l’intérieur, selon la direction d’épaisseur de la paroi :
- la barrière thermiquement isolante 12 comportant des panneaux isolants 13 ;
- la membrane d’étanchéité 14 ancrée aux panneaux isolants 13 de la barrière thermiquement isolante 12 ( ).
La barrière thermiquement isolante 12 comprend au moins deux panneaux isolants 13.
Chaque panneau isolant 13 présente une forme globalement parallélépipédique allongée, avec :
  • une face interne 22A tournée vers l’intérieur de la cuve et recouverte par la membrane d’étanchéité 14,
  • une face externe 23A opposée à la face interne 22A, et
  • et quatre faces périphériques 21A, 21B s’étendant à partir de ladite face interne 22A. Les quatre face périphériques 21A, 21B relient la face interne 22A à la face externe 23A.
Les panneaux isolants 13 de la barrière thermiquement isolante 12 comportent par exemple chacun une couche de mousse polymère isolante 21, par exemple en polyuréthanne, prise en sandwich entre une plaque de couvercle 22 et une plaque de fond 23 rigides, par exemple en bois contreplaqué ( ). La mousse polymère peut avantageusement être renforcée par des fibres de verre contribuant à réduire sa contraction thermique.
La face interne 22A du panneau isolant 13 appartient à la plaque de couvercle 22 tandis que la face externe 23A du panneau isolant 13 appartient à la plaque de fond 23.
Deux panneaux isolants 13 sont juxtaposés en délimitant entre eux un espace inter-panneaux 25. L’espace inter-panneaux 25 est délimité par l’une des faces périphériques 21A, 21B d’un premier des panneaux isolants 13 et la face périphérique 21A, 21B adjacente du panneau isolant 13 voisin (figures 2, 6).
Ledit espace inter-panneaux 25 s’étend selon une direction longitudinale A1 qui est parallèle à l’une des faces périphériques 21A, 21B du panneau isolant 13.
Sur les figures 3 à 6 annexées et dans la suite de la description, les panneaux isolants 13 présentent une forme allongée selon un axe longitudinal. Le panneau isolant 13 comporte des premières faces périphériques 21A longitudinales correspondant ici aux plus longs côtés du parallélépipède formé par le panneau isolant 13 et des deuxièmes faces périphériques 21B transversales correspondant au plus petit côté du parallélépipède formé par le panneau isolant 13.
Dans la suite, on a décrit et représenté l’espace inter-panneaux 25 ménagé entre les premières faces périphériques 21A longitudinales des panneaux isolants 13. La direction longitudinale A1 de l’espace inter-panneaux 25 est ici parallèle aux premières faces périphériques 21A longitudinales du panneau isolant 13 et à l’axe longitudinal du panneau isolant 13.
La structure du panneau isolant 13 est identique au niveau des deuxièmes faces périphériques 21B transversales des panneaux isolants 13 qui délimitent également des espaces inter-panneaux 25 ( ).
La barrière thermiquement isolante 12 comporte en outre au moins un joint isolant 26 logé dans l’espace inter-panneaux 25 et des plaques de pontage 30 disposées au-dessus du au moins un joint isolant 26 de manière à s’étendre à cheval sur les deux panneaux isolants 13 dans une direction transversale A11 de l’espace inter-panneaux 23 (figures 2 à 6). La direction transversale A11 de l’espace inter-panneaux 25 est perpendiculaire à la direction longitudinale A1 de cet espace inter-panneaux 25.
Le joint isolant 26 peut par exemple être réalisé en laine de verre, laine de roche ou mousse synthétique souple à cellules ouvertes. Il peut être enveloppé de papier kraft. Le joint isolant 26 est de préférence réalisé en matériau poreux de sorte à ménager des espaces de circulation de gaz dans les espaces inter-panneaux 25 entre les panneaux isolants 13. De tels espaces de circulation de gaz sont avantageusement utilisés afin de permettre une circulation de gaz inerte, tel que de l’azote, au sein de la barrière thermiquement isolante 12 de sorte à la maintenir sous atmosphère inerte. Ainsi, en cas de fuite, le gaz liquéfié passé à l’état gazeux ne pourra pas former avec l’oxygène de l’air un environnement explosif. En outre, cela permet de placer la barrière thermiquement isolante 12 en dépression afin d’augmenter son pouvoir isolant. Cette circulation de gaz est aussi importante pour faciliter la détection des éventuelles fuites de gaz liquéfié. Les espaces inter-panneaux 25 présentent par exemple, une largeur de l’ordre de 30 mm.
Chaque plaque de pontage 30 présente une forme allongée selon la direction longitudinale A1 de l’espace inter-panneaux 25 et est munie de deux faces principales 31A, 31B parallèles aux faces internes 22A de panneaux isolants 13 adjacents et reliées par deux surfaces d’extrémités transversales 32 ( ) et par une première et une deuxième surface d’extrémités longitudinales 33A ;33A’, 33B ;33B’ opposées.
Les surfaces d’extrémités longitudinales 33A ; 33A’, 33B ; 33B’ sont situées aux extrémités longitudinales de la plaque de pontage 30 (figures 2 à 5).
La face interne 22A de la plaque de couvercle 22 de chaque panneau isolant 13 comporte, le long d’un bord périphérique longeant les faces périphériques 21A, 21B du panneau isolant 13, un renfoncement 28 qui accueille les plaques de pontage 30 (figures 6 et 7).
Une face principale externe 31B des plaques de pontage 30, tournée vers la couche de mousse polymère isolante 21, est fixée contre le fond des renfoncements 28. La profondeur des renfoncements 28 est sensiblement égale à l’épaisseur des plaques de pontage 30 de telle sorte qu’une face principale interne 31A des plaques de pontage 30, tournée vers la membrane d’étanchéité 14, parvienne sensiblement au niveau de la face interne 22A d’une plaque de couvercle 22 adjacente. Ainsi, les plaques de pontage 30 sont en mesure d’assurer une continuité dans le portage de la membrane d’étanchéité 14.
Les renfoncements 28 de part et d’autre de l’espace inter-panneaux 25 forment un logement pour la plaque de pontage 30. Le logement présente une dimension transversale légèrement supérieure à la dimension transversale de la plaque de pontage 30 de sorte à s’affranchir des tolérances de montage et/ou fabrication lors de l’insertion de la plaque de pontage 30 dans le logement.
Les plaques de pontage 30 peuvent être fixées contre les plaques de couvercle 22 des panneaux isolants 13 par tous moyens appropriés, par exemple par des agrafes.
La première surface d’extrémité longitudinale 33A ; 33A’ d’une première des plaques de pontage 30 et la deuxième surface d’extrémité longitudinale 33B ;33B’ d’une deuxième des plaques de pontage 30 disposée en vis-à-vis de la première surface d’extrémité longitudinale 33A ; 33A’ de la première plaque de pontage 30 présentent un système d’imbrication 40 (figures 3 à 5) qui s’étend à cheval sur deux panneaux isolants 13 adjacents dans la direction transversale A11 de l’espace inter-panneaux 25 pour allonger un chemin d’écoulement d’éventuelles projections de fluide entre les première et deuxième plaques de pontage 30.
De préférence, la barrière thermiquement isolante 12 comprend une pluralité de plaques de pontage 30 alignée au-dessus de l’espace inter-panneaux 25. Toutes les plaques de pontage 30 présentent une forme identique. Il n’y a donc aucune différence entre la première et la deuxième plaque de pontage 30. On décrira arbitrairement dans la suite la première plaque de pontage à gauche sur les figures 4 et 5 et la deuxième plaque de pontage à droite.
En pratique, le système d’imbrication 40 est configuré pour que les faces principales 31A, 31B des plaques de pontage 30 s’étendent dans le prolongement les unes des autres.
Le système d’imbrication 40 comprend les surfaces d’extrémités longitudinales 33A, 33B disposées en vis-à-vis de deux plaques de pontage 30 adjacentes. Il assure un recouvrement partiel de l’une des deux plaques de pontage 30 par l’autre. En pratique, la première surface d’extrémité longitudinale 33A ; 33A’ de l’une des deux plaques de pontage 30 adjacentes recouvre partiellement la deuxième surface d’extrémité longitudinale 33B ; 33B’ de l’autre plaque de pontage 30, tout le long de la deuxième surface d’extrémité longitudinale 33B ; 33B’ (figures 4 et 5).
On peut prévoir inversement que la deuxième surface d’extrémité longitudinale de l’une des deux plaques de pontage adjacentes recouvre partiellement la première surface d’extrémité longitudinale de l’autre plaque de pontage, tout le long de la première surface d’extrémité longitudinale.
Ainsi, en cas d’infiltration de fluide à travers la membrane d’étanchéité 14, le risque que le fluide traverse les plaques de pontage 30 est réduit car le chemin d’écoulement accessible au fluide entre les deux plaques de pontage 30 est allongé par rapport à l’état de la technique. Dans l’état de la technique, les surfaces d’extrémités longitudinales de la plaque de pontage sont planes et s’étendent parallèlement l’une à l’autre, perpendiculairement aux faces principales de la plaque de pontage.
De préférence, ledit système d’imbrication 40 présente un jeu de recouvrement supérieur à 10 millimètres (mm) selon la direction longitudinale A1 de l’espace inter-panneaux 25. Ce jeu de recouvrement est par exemple compris entre 10 et 30 mm.
En d’autres termes, la première surface d’extrémité longitudinale 33A ; 33A’ de l’une des première et deuxième plaques de pontage 30 adjacentes recouvre partiellement la deuxième surface d’extrémité longitudinale 33B ; 33B’ de l’autre des première et deuxième plaques de pontage 30 sur une distance supérieure ou égale à 10 millimètres, comprise de préférence entre 10 et 30 millimètres. Cette distance est mesurée le long de la direction longitudinale A1 de l’espace inter-panneaux.
Ainsi, le système d’imbrication 40 permet une tolérance de positionnement des plaques de pontage 30 en conservant une certaine efficacité.
Les deux surfaces d’extrémité longitudinale 33A, 33B ; 33A’, 33B’ de chaque plaque de pontage 30 présentent des formes complémentaires l’une de l’autre aptes à former ledit système d’imbrication 40.
Autrement dit, la première surface d’extrémité longitudinale 33A ; 33A’ de l’une des première et deuxième plaques de pontage 30 et la deuxième surface d’extrémité longitudinale 33B ; 33B’ de l’autre des première et deuxième plaques de pontage 30 présentent des formes adaptées à s’imbriquer l’une dans l’autre, par exemple des formes complémentaires.
Il peut s’agir de tout type de formes adaptées à s’imbriquer l’une dans l’autre, par exemple en dent de scie, incurvées ou en escalier. Chaque surface d’extrémité longitudinale 33A, 33B ; 33A’, 33B’ présente de préférence une forme uniforme le long de la direction transversale A11 à l’espace inter-panneaux 25.
L’imbrication peut aussi se faire par l’ajout d’une pièce complémentaire interposée entre deux plaques de pontage adjacentes. On peut par exemple envisager que les deux extrémités longitudinales de chaque plaque de pontage soient identiques et présentent chacune une surface d’extrémité longitudinale délimitant un logement en forme de rainure, tel que le logement 42’ représenté sur la . Les deux logements s’ouvrent en vis-à-vis l’un de l’autre lorsque les deux plaques de pontage adjacentes sont mises bout à bout. La pièce complémentaire peut alors présenter la forme d’une plaque, se logeant entièrement dans les deux logements des deux plaques de pontage adjacentes.
De préférence, au moins une des surfaces d’extrémité longitudinale 33A ;33A’, 33B ;33B’ de chaque plaque de pontage 30 présente au moins une surface de réglage 34, 34’ parallèle aux faces principales 31A, 31B de la plaque de pontage 30. La au moins une surface de réglage 34, 34’ est par exemple reliée à au moins l’une des deux faces principales 31A, 31B de la plaque de pontage 30 par une surface de liaison perpendiculaire à la face principale 31A, 31B.
En variante, la surface de liaison pourrait être inclinée par rapport à la face principale d’un angle de valeur différente de 90°, par exemple un angle compris entre 45 et 135°.
La plaque de pontage ayant une surface de liaison perpendiculaire à la face principale présente l’avantage d’être simple à fabriquer.
La présence de cette surface de réglage 34, 34’ autorise une plage de positionnement relatif entre les deux plaques de pontage 30 adjacentes le long de la direction longitudinale A1 de l’espace inter-panneaux 25 tout en conservant un contact entre la première surface d’extrémité longitudinale 33A ; 33A’ de l’une des deux plaques de pontage 30 et la deuxième surface d’extrémité longitudinale de l’autre plaque de pontage 30. Les deux plaques de pontage 30 adjacentes restent jointives sur toute la plage de positionnement relatif. Le montage des plaques de pontage 30 s’en trouve facilité.
De préférence, chaque surface d’extrémité longitudinale 33A, 33B ; 33A’, 33B’ comporte une telle surface de réglage 34, 34’. La surface de réglage 34, 34’ de la première surface d’extrémité longitudinale d’une plaque de pontage 30 et la surface de réglage 34,34’ de la deuxième surface d’extrémité longitudinale de la plaque de pontage 30 adjacentes sont plaquées l’une contre l’autre lorsque les plaques de pontage 30 sont imbriquées l’une dans l’autre.
Ainsi, en cas d’infiltration de fluide à travers la membrane d’étanchéité 14, le risque que le fluide traverse les plaques de pontage 30 est réduit.
Selon un mode de réalisation, comme représenté sur les figures 4 et 5, le système d’imbrication 40 comporte une nervure 41, 41’ formée dans l’une plaques de pontage 30 et faisant saillie selon la direction longitudinale A1 en direction de la plaque de pontage 30 adjacente. Le système d’imbrication 40 comprend alors un logement 42, 42’ formé dans cette plaque de pontage 30 adjacente et recevant ladite nervure 41, 41’.
Le jeu de recouvrement est par exemple défini par la plus petite dimension parmi une profondeur du logement 42, 42’ et une longueur de la nervure 41, 41’.
Par exemple, dans l’exemple de réalisation représenté sur la , le système d’imbrication 40 comporte une nervure 41 formée dans la première plaque de pontage 30 et faisant saillie selon la direction longitudinale A1 en direction de la deuxième plaque de pontage 30. Le système d’imbrication 40 comprend un logement 42 formé dans la deuxième plaque de pontage 30 et recevant ladite nervure 41.
Selon cet exemple de réalisation, la nervure 41 de la première plaque de pontage 30 est délimitée en partie par l’une des deux faces principales 31A, 31B de la première plaque de pontage 30, ici la face principale interne 31A, et en partie par un décrochement 36 de la première surface d’extrémité longitudinale 33A de la première plaque de pontage 30 ( ). Le logement 42 de la deuxième plaque de pontage 30 débouche sur la face principale interne 31A de la deuxième plaque de pontage 30.
Le fond du décrochement 36 et la partie de la surface d’extrémité longitudinale 33A délimitant la nervure 41 forment les surfaces de réglage 34.
Dans l’exemple de réalisation représenté sur la , le système d’imbrication 40 comporte une nervure 41’, prenant la forme d’un doigt, formée dans la deuxième plaque de pontage 30 et faisant saillie selon la direction longitudinale A1 en direction de la première plaque de pontage 30. Le système d’imbrication 40 comprend un logement 42’ formé dans la première plaque de pontage 30 et recevant ladite nervure 41’.
La nervure 41’ de la deuxième plaque de pontage 30 est délimitée par deux décrochements 36’ de la surface d’extrémité longitudinale 33B’ de la deuxième plaque de pontage 30 et le logement 42’ de la première plaque de pontage 30 forme une rainure dans la surface d’extrémité longitudinale 33A’ de la première plaque de pontage 30.
La partie de la surface d’extrémité longitudinale 33B’ délimitant la nervure 41’ et la partie de la surface d’extrémité longitudinale 33A’ délimitant la rainure 42’ forment deux surfaces de réglages 34’ parallèles.
La membrane d’étanchéité 14 présente une face intérieure 14A, destinée à être en contact avec le fluide contenu dans la cuve, et une face extérieure 14B, tournée vers la barrière thermiquement isolante 12 (figures 4 et 5).
Comme le montrent les à 5, la membrane d’étanchéité 14 comporte au moins une ondulation 15, 16 saillante du côté de la face intérieure de la membrane d’étanchéité.
Il est prévu plus précisément deux séries d’ondulations 15, 16 qui s’étendent chacune respectivement parallèlement à l’une des faces périphériques 21A, 21B des panneaux isolants 13. La première série d’ondulations 15 comprend au moins deux premières ondulations 15 parallèles, saillantes du côté de la face intérieure 14A de la membrane d’étanchéité 14, chaque première ondulation 15 s’étendant selon une première direction principale d1 parallèle aux premières faces périphériques 21A longitudinales du panneau isolant 13 et chaque deuxième ondulation 16 s’étendant selon une deuxième direction principale d2 parallèle aux deuxièmes faces périphériques 21B transversales du panneau isolant 13 ( ).
La première direction principale d1 est ici parallèle à l’axe longitudinal du panneau isolant 13 tandis que la deuxième direction principale d2 est orthogonale à cet axe longitudinal.
La première série d’ondulations 15 s’étend ici selon la direction longitudinale A1 des espaces inter-panneaux 25 décrits précédemment. La deuxième série d’ondulations 16, qui sont moins hautes que les ondulations 15, s’étend selon la direction transversale A11 de l’espace inter-panneaux 25, au droit du système d’imbrication 40 des plaques de pontage 30.
En effet, comme représenté sur la , la longueur de la plaque de pontage 30 selon la direction longitudinale A1 de l’espace inter-panneaux 25 est égale à l’intervalle entre deux ondulations de la deuxième série d’ondulations 16.
Comme mentionné précédemment, la structure du panneau isolant 13 est identique au niveau des deuxièmes faces périphériques 21B transversales qui délimitent également des espaces inter-panneaux 25 ( ). L’agencement des plaques de pontage 30 décrit précédemment en référence aux espaces inter-panneaux 25 délimités par les premières faces périphériques 21A longitudinales des panneaux isolants 13 peut donc également être appliqué aux espaces inter-panneaux 25 délimités par les deuxièmes faces périphériques 21B transversales.
Les espaces inter-panneaux 25 délimités par les deuxièmes faces périphériques 21B transversales logent également un joint isolant 26 et les plaques de pontage 30 décrites précédemment peuvent être disposées au-dessus de ce joint isolant.
La membrane d’étanchéité 14 est obtenue par assemblage d’une pluralité de tôles métalliques ondulées, soudées les unes aux autres à recouvrement le long de leurs bords. Les premières et deuxièmes ondulations 15, 16 font saillie vers l’intérieur de la cuve. Les tôles métalliques ondulées sont fixées sur des bandes d’ancrage 29 qui sont fixées dans des lamages ménagées dans les plaques de couvercle 22 des panneaux isolants 13. Les tôles métalliques ondulées sont, par exemple, réalisées en acier inoxydable ou en aluminium.
Comme représenté sur les figures 2 à 8, les panneaux isolants 13 de la barrière thermiquement isolante 12 de la cuve comprennent des premières fentes de relaxation 50, s’étendant dans une épaisseur du panneau isolant 13, à partir de la face interne 22A du panneau isolant 13, en vis-à-vis des premières ondulations 15 de la membrane étanche 14, et s’étendant selon la première direction principale d1 correspondant à la direction longitudinale A1 de l’espace inter-panneaux 25. Les premières fentes de relaxation 50 comprennent deux premières fentes de relaxation extrêmes 51, chaque première fente de relaxation extrême 51 correspondant à la première fente de relaxation la plus proche de l’une des deux premières faces périphériques 21A longitudinales du panneau isolant 13.
La montre plus particulièrement l’un des panneaux isolant 13 de la paroi de cuve de la . Dans le cas de ce panneau isolant 13, il est prévu trois premières fentes de relaxation 50 : une première fente de relaxation 50 centrale s’étend au milieu du panneau isolant 13 le long de la direction longitudinale A1, et les deux premières fentes de relaxation extrêmes 51 s’étendent à proximité des premières faces périphériques 21A longitudinales du panneau isolant 13, de part et d’autre de la première fente de relaxation 50 centrale.
Les premières ondulations 15 sont mutuellement espacées d’un premier pas d’ondulation P1 ( ).
La distance séparant deux premières fentes de relaxation 50 est égale à celle prévue entre deux premières ondulations 15, c’est-à-dire égale au premier pas d’ondulation P1.
Selon un mode de réalisation, une distance entre une première fente de relaxation extrême 51 et une première face périphérique 21A longitudinale adjacente du panneau isolant 13 est inférieure au premier pas d’ondulation P1, de préférence égale à une moitié du premier pas d’ondulation P1.
Les panneaux isolants 13 de la barrière thermiquement isolante 12 de la cuve comprennent également des deuxièmes fentes de relaxation 60, s’étendant dans l’épaisseur du panneau isolant 13, à partir de la face interne 22A du panneau isolant, en vis-à-vis des deuxièmes ondulations 16 de la membrane d’étanchéité 14, et s’étendant selon la deuxième direction principale d2 correspondant à la direction transversale A11 de l’espace inter-panneaux 25. Les deuxièmes fentes de relaxation 60 comprennent deux deuxièmes fentes de relaxation extrêmes 61, chaque deuxième fente de relaxation extrême 61 correspondant à la deuxième fente de relaxation 60 la plus proche de l’une des deux deuxièmes faces périphériques 21B transversales du panneau isolant 13.
Les deuxièmes ondulations 16 sont mutuellement espacées d’un deuxième pas d’ondulation P2 ( ). Le premier pas d’ondulation P1 et le deuxième pas d’ondulation P2 peuvent être égaux ou différents.
La distance séparant deux deuxièmes fentes de relaxation 60 est égale à celle prévue entre deux deuxièmes ondulations 16, c’est-à-dire égale au deuxième pas d’ondulation P2.
Selon un mode de réalisation, une distance entre une deuxième fente de relaxation extrême 61 et une deuxième face périphérique 21B transversale adjacente du panneau isolant 13 est inférieure au deuxième pas d’ondulation P2, de préférence égale à une moitié du deuxième pas d’ondulation P2.
Grâce à ces caractéristiques, il est possible d’obtenir un positionnement des premières et deuxième ondulations 15, 16 qui favorise l’uniformité des sollicitations appliquées aux différentes ondulations.
Dans le cas de ce panneau isolant 13 de la , il est prévu neuf deuxièmes fentes de relaxation 60. Les deux deuxièmes fentes de relaxation extrêmes 61 s’étendent chacune respectivement à proximité d’une des deuxièmes faces périphériques 21B transversales du panneau isolant 13.
Les fentes de relaxation 50, 60 sont ainsi agencées pour permettre une déformation de l’ondulation 15, 16 disposée à l’aplomb desdites fentes de relaxation 50, 60 selon une direction transversale à leur direction d’extension.
Ici, chaque première fente de relaxation 50 croise toutes les deuxièmes fentes de relaxation 60 et s’étend entre deux extrémités 50A, 50B situées chacune entre l’une des deux deuxièmes fentes de relaxation extrêmes 61 et la deuxième face périphérique 21B transversale du panneau isolant 13 adjacente, mais à distance de cette deuxième face périphérique 21B transversale.
Chaque deuxième fente de relaxation 60 croise toutes les premières fentes de relaxation 50 et s’étend entre deux extrémités 60A, 60B situées chacune entre l’une des deux premières fentes de relaxation extrêmes 51 et la première face périphérique 21A longitudinale du panneau isolant 13 adjacente, mais à distance de cette première face périphérique 21A longitudinale.
Les premières et deuxièmes fentes de relaxation 50, 60 présentent des longueurs inférieures aux dimensions du panneau isolant 13 selon leur axe. En d’autres termes, les fentes de relaxation 50, 60 ne s’étendent pas jusqu’aux faces périphériques 21A, 21B du panneau isolant 13.
Ainsi, la face interne 22A du panneau isolant 13 comporte une bordure périphérique 221 continue ( ), non interrompue par les premières et deuxièmes fentes de relaxation 50, 60. La bordure périphérique 221 continue s’étend entre chaque première face périphérique 21A longitudinale du panneau isolant 13 et les extrémités 60A, 60B des deuxièmes fentes de relaxation 60 et entre chaque deuxième face périphérique 21B transversale du panneau isolant 13 et les extrémités 50A, 50B des premières fentes de relaxation 50.
La dimension de la bordure périphérique 221 selon une direction transverse, perpendiculaire à la première ou deuxième face périphérique 21A, 21B adjacente du panneau isolant 13, est comprise entre 5 et 50 millimètres.
En d’autres termes, la distance E entre l’extrémité 50A, 50B, 60A, 60B de chacune des premières et deuxièmes fentes de relaxation 50, 60 et la première ou deuxième face périphérique 21A, 21B du panneau isolant 13 adjacente, est comprise entre 5 et 50 millimètres ( ).
Chaque première et deuxième fente de relaxation 50, 60 est par exemple obtenue par une découpe à la scie circulaire. Le profil d’une telle fente de relaxation 50, 60 est représentée par exemple sur la .
Chaque première et deuxième fente de relaxation 50, 60 présente un congé à chacune de leurs extrémités correspondant à la forme arrondie de la scie circulaire utilisée.
En variante, le découpage des fentes de relaxation 50, 60 peut être réalisé au moyen d’un dispositif de type mortaiseuse ou tout autre dispositif approprié tel que dispositif de fraisage, tronçonneuse guidée, scie annulaire ou autre.
Chaque fente de relaxation 50, 60 s’étend dans un plan perpendiculaire à la face interne 22A du panneau isolant 13.
Chaque fente de relaxation 50, 60 traverse la plaque de couvercle 22 du panneau isolant 13 et une partie de la couche de mousse polymère prise en sandwich entre la plaque de couvercle 22 et la plaque de fond 23, sans atteindre la plaque de fond 23.
La profondeur de chaque fente de relaxation 50, 60 est par exemple comprise entre 50 et 130 mm.
Les premières et deuxièmes fentes de relaxation 50, 60 sont ainsi ici non débouchantes et non traversantes : elles ne débouchent sur aucune des faces périphériques 21A, 21B du panneau isolant 13 et ne traversent pas la couche de mousse polymère isolante 21.
La fabrication des panneaux isolants 13 peut être réalisée selon divers modes de réalisation. Les plaques de couvercle 22 et de fond 23 sont, par exemple, collées de part et d’autre de la couche de mousse polymère isolante 21 puis les fentes de relaxation 50, 60 sont découpées.
L’utilisation de tel panneau isolant 13 dans la cuve renforce l’étanchéité de la cuve et la protection de la structure porteuse 1A contre d’éventuelles fuites du fluide contenu dans la cuve. En effet, si du fluide contenu dans la cuve atteint le panneau isolant 13 et parvient à traverser la plaque de couvercle 22, ce fluide ne sera pas guidé par l’une des fentes jusqu’à l’espace inter-panneaux 25 car aucune fente du panneau isolante 13 ne débouche sur cet espace inter-panneaux.
Le système d’imbrication prévu à la jonction des plaques de pontage et le fait que les fentes de relaxation soient non débouchantes sur les faces périphériques du panneau isolant 13 contribuent à renforcer l’étanchéité de la cuve et la protection de la structure porteuse, en l’espèce la coque du navire, contre des fuites du fluide contenu dans la cuve pouvant endommager cette structure porteuse.
L’utilisation de fentes de relaxation 50, 60 non débouchantes sur les faces périphériques 21A, 21B du panneau isolant 13 permet en outre de limiter les phénomènes de convection et de thermosiphon à l’intérieur de la paroi de la cuve.
Dans l’exemple particulier représenté ici, la cuve comporte deux types de parois de cuve différents. Dans une première partie de la cuve, les parois de cuve sont des parois de cuve à barrière étanche unique, tandis que dans une deuxième partie de la cuve, les parois de cuve comportent une barrière étanche double.
Dans la première partie de la cuve, la partie de paroi à barrière unique 11 ( ) comprend la barrière thermiquement isolante 12 décrite précédemment, comprenant une pluralité de panneaux isolants 13 identiques et juxtaposés, surmontés de la membrane d’étanchéité 14. Les panneaux isolants 13 de la barrière thermiquement isolante 12 sont fixés à la paroi porteuse 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ( ). Aucune membrane d’étanchéité additionnelle n’est interposée entre les panneaux isolants 13 et la structure porteuse 1A.
La partie de paroi à barrière unique 11 est disposée dans une partie haute de la cuve, située au-dessus d’un plan médian PM de la cuve sensiblement horizontal. Le risque que la paroi porteuse soit exposée au fluide contenu dans la cuve est en effet plus faible en partie haute de la cuve.
Ladite partie de paroi à barrière unique 11 est plus particulièrement disposée dans les zones de la cuve les moins en contact avec le fluide contenu dans la cuve.
En pratique, la partie de paroi à barrière unique 11 est donc ancrée sur une partie haute de la structure porteuse 1A représentée schématiquement par les zones à tirets horizontaux de la , tandis que la partie de paroi à barrière double 17 est ancrée sur une partie basse de la structure porteuse 1A, représentée schématiquement par les zones hachurées de la .
En particulier, la partie de paroi à barrière unique 11 forme le plafond de la cuve.
L’utilisation des plaques de pontage 30 décrites précédemment, munies du système d’imbrication et l’utilisation de fentes de relaxation 50, 60 ne débouchant pas sur les faces périphériques 21A, 21B du panneau isolant 13 sont particulièrement avantageuses dans le cadre de la réalisation de cette partie de paroi à barrière unique 11.
La partie de paroi à barrière double 17 est de préférence utilisée dans les zones de la cuve particulièrement exposées au fluide contenu dans la cuve. Le risque que la paroi porteuse soit exposée au fluide contenu dans la cuve est plus important en partie basse de la cuve.
La partie de paroi à barrière double 17 peut être de tout type adapté connu de l’Homme du métier. Elle présente successivement, de l’extérieur vers l’intérieur, selon la direction d’épaisseur de la paroi :
- une barrière thermiquement isolante secondaire comportant des éléments isolants fixés à la structure porteuse ;
- une membrane d’étanchéité secondaire ancrée aux éléments isolants de la barrière thermiquement isolante secondaire ;
- une barrière thermiquement isolante primaire comportant d’autres éléments isolants reposant contre la membrane d’étanchéité secondaire; et
- une membrane d’étanchéité primaire ancrée aux éléments isolants de la barrière thermiquement isolante primaire et destinée à être en contact avec le fluide contenu dans la cuve.
La membrane d’étanchéité primaire est par exemple semblable à celle décrite précédemment.
La membrane d’étanchéité secondaire peut être faite par différentes techniques connues, par exemple sous la forme d’une nappe composite collée. Selon un autre exemple, elle est formée d’une nappe continue de virures métalliques à bords relevés. Chaque virure présente une portion centrale plane reposant sur des éléments isolants de la barrière thermiquement isolante secondaire et deux bords relevés faisant saillie vers l’intérieur de la cuve. Les virures sont soudées par leurs bords relevés sur des supports de soudure qui sont fixés dans des rainures ménagées dans les éléments isolants de la barrière thermiquement isolante secondaire.
Dans un mode de réalisation préféré, les éléments isolants de la barrière thermiquement isolante primaire sont des panneaux isolants primaires de structure similaire à celle du panneau isolant 13 de la partie de paroi à barrière unique 11. Ils comportent une couche de mousse polymère isolante, par exemple en polyuréthanne, prise en sandwich entre une plaque de couvercle et une plaque de fond rigides, par exemple en bois contreplaqué.
Afin d’assurer la continuité de la paroi de cuve, l’épaisseur de chaque panneau isolant 13 formant la partie de paroi à barrière unique 11 est égale à l’épaisseur cumulée des barrières thermiquement isolantes primaire et secondaire et de la membrane d’étanchéité secondaire de la partie de paroi à barrière double de sorte que la face interne des panneaux isolants 13 de la partie de paroi à barrière unique 11 s’étende dans le prolongement d’une face interne des panneaux isolants formant la barrière thermiquement isolante primaire de la partie de paroi à barrière double.
A titre d’exemple, le panneau isolant 13 présente une longueur de 3 mètres pour une largeur de 1 mètre. La plaque de couvercle 22 de contreplaqué peut présenter une épaisseur comprise entre 9 et 15 mm ; la plaque de fond 23 de contreplaqué peut présenter une épaisseur comprise entre 9 et 15 mm, et la couche de mousse polymère isolante 21 possède une épaisseur adéquate pour obtenir un panneau isolant présentant une épaisseur totale d’environ 200 à 500 mm, par exemple 400 mm. Bien entendu, les dimensions et épaisseurs sont données à titre indicatif et varient en fonction des applications et des performances d’isolation thermique souhaitées.
L’épaisseur de chacune des barrières primaire et secondaire de la partie de paroi à barrière double 17 peut être d’environ 200 mm dans ce cas.
La membrane d’étanchéité 14 de la partie de paroi à barrière unique 11 et la membrane d’étanchéité primaire de la partie de paroi à barrière double 17 s’étendent ainsi dans le prolongement l’une de l’autre. La membrane d’étanchéité 14 de la partie de paroi à barrière unique 11 et la membrane d’étanchéité primaire de la partie de paroi à barrière double 17 sont formées de plaques ondulées soudées les unes aux autres à recouvrement le long de leurs bords de manière à ne former qu’une seule membrane d’étanchéité continue.
La technique décrite ci-dessus pour réaliser une cuve étanche et isolante peut être utilisée dans différents types de réservoirs, par exemple pour constituer la paroi d’un réservoir de GNL dans une installation terrestre ou dans un ouvrage flottant comme un navire méthanier ou autre. Elle peut aussi être employée pour réaliser un réservoir de carburant pour le système de propulsion d’un navire, pour des navires de toutes sortes. Dans un tel cas, le gaz liquéfié contenu dans la cuve est appelé par la suite gaz combustible liquéfié.
La montre une vue schématique d’un navire 70 comportant une cuve étanche et thermiquement isolante 1 montée dans la coque 72 du navire 70. De manière connue en soi, des canalisations de chargement du navire peuvent être raccordées, au moyen de connecteurs appropriées, à un terminal maritime ou portuaire pour transférer une cargaison de gaz combustible liquéfié vers la cuve 1.
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 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 au moins un tuyau flexible 79 pouvant se connecter à la canalisation de chargement du navire. Le bras mobile 74 orientable s'adapte à tous les gabarits de navires. Une conduite de liaison non représentée s'étend à l'intérieur de la tour 78. Le poste de chargement 75 permet le chargement du navire 70 en carburant GNL depuis 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 75. La conduite sous-marine 76 permet le transfert du gaz liquéfié entre le poste de chargement 75 et l'installation à terre 77 sur une grande distance, par exemple 5 km, ce qui permet de garder le navire 70 à grande distance de la côte pendant les opérations de chargement.
Pour engendrer la pression nécessaire au transfert du gaz liquéfié, on met en œuvre des pompes embarquées dans le navire 70 et/ou des pompes équipant l'installation à terre 77 et/ou des pompes équipant le poste de chargement 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 (14)

  1. Cuve (1) étanche et thermiquement isolante pour le stockage d’un fluide, comportant une paroi de cuve comprenant:
    - un panneau isolant (13) présentant une face interne (22A) tournée vers l’intérieur de la cuve (1) et quatre faces périphériques (21A, 21B) s’étendant à partir de ladite face interne (22A),
    - une membrane d’étanchéité (14) présentant une face intérieure (14A), destinée à être en contact avec le fluide contenu dans la cuve (1), et une face extérieure (14B), recouvrant la face interne (22A) du panneau isolant (13A), ladite membrane d’étanchéité (14) comportant au moins deux premières ondulations parallèles (15), saillantes du côté de la face intérieure (14A) de la membrane d’étanchéité (14), chaque première ondulation (15) s’étendant selon une première direction principale (d1) parallèle à deux premières (21A) des quatre faces périphériques du panneau isolant (13) et au moins deux deuxièmes ondulations (16) s’étendant selon une deuxième direction principale (d2) parallèle aux deux deuxièmes faces périphériques (21B) du panneau isolant (13), les première et deuxième directions principales (d1, d2) étant orthogonales,
    le panneau isolant (13) comportant :
    - des premières fentes de relaxation (50), s’étendant dans une épaisseur du panneau isolant (13), à partir de la face interne (22A) du panneau isolant (13), en vis-à-vis des premières ondulations (15) de la membrane d’étanchéité (14), selon la première direction principale (d1) et comprenant deux premières fentes de relaxation extrêmes (51), chaque première fente de relaxation extrême (51) correspondant à la première fente de relaxation (50) la plus proche de l’une des deux premières faces périphériques (21A) du panneau isolant (13) et
    - des deuxièmes fentes de relaxation (60), s’étendant dans l’épaisseur du panneau isolant (13), à partir de la face interne (22A) du panneau isolant (13), en vis-à-vis des deuxièmes ondulations (16) de la membrane d’étanchéité (14), selon la deuxième direction principale (d2), et comprenant deux deuxièmes fentes de relaxation extrêmes (61), chaque deuxième fente de relaxation extrême (61) correspondant à la deuxième fente de relaxation (60) la plus proche de l’une des deux deuxièmes faces périphériques (21B) du panneau isolant (13),
    dans laquelle chaque première fente de relaxation (50) croise toutes les deuxièmes fentes de relaxation (60) et s’étend entre deux extrémités (50A, 50B) situées chacune entre l’une des deux deuxièmes fentes de relaxation extrêmes (61) et la deuxième face périphérique (21B) du panneau isolant (13) adjacente, à distance de ladite deuxième face périphérique (21B),
    et chaque deuxième fente de relaxation (60) croise toutes les premières fentes de relaxation (50) et s’étend entre deux extrémités (60A, 60B) situées chacune entre l’une des deux premières fentes de relaxation extrêmes (51) et la première face périphérique (21A) du panneau isolant (13) adjacente, à distance de ladite première face périphérique (21A).
  2. Cuve selon la revendication 1, dans laquelle les premières ondulations (15) sont mutuellement espacées d’un premier pas d’ondulation (P1) et dans laquelle une distance entre les premières fentes de relaxation extrêmes (51) et les premières faces périphériques (21A) est inférieure au premier pas d’ondulation (P1).
  3. Cuve selon l’une des revendications 1 ou 2, dans laquelle les deuxièmes ondulations (16) sont mutuellement espacées d’un deuxième pas d’ondulation (P2) et dans laquelle une distance entre les deuxièmes fentes de relaxation extrêmes (61) et les deuxièmes faces périphériques (21B) est inférieure au deuxième pas d’ondulation (P2).
  4. Cuve selon l’une des revendications 1 à 3, dans laquelle la distance (E) entre l’extrémité (50A, 50B, 60A, 60B) de chacune des premières et deuxièmes fentes de relaxation (50, 60) et la première ou deuxième face périphérique (21A, 21B) du panneau isolant (13) adjacente, est comprise entre 5 et 50 millimètres.
  5. Cuve selon l’une des revendications 1 à 4, dans laquelle la paroi de cuve comprend une partie de paroi à barrière unique (11), la partie de paroi à barrière unique (11) comprenant ledit panneau isolant (13) juxtaposé à une pluralité de panneaux isolants (13) identiques formant une barrière thermiquement isolante (12) surmontée de la membrane d’étanchéité (14), ladite barrière thermiquement isolante (12) étant ancrée sur une paroi porteuse (2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ) d’une structure porteuse (1A), sans autre membrane d’étanchéité interposée entre la barrière thermiquement isolante et la paroi porteuse.
  6. Cuve selon la revendication 5, dans laquelle ladite partie de paroi à barrière unique (11) est disposée dans une partie haute de la cuve (1), située au-dessus d’un plan médian (PM) de la cuve (1) sensiblement horizontal.
  7. Cuve selon l’une des revendications 5 ou 6, dans laquelle la paroi de cuve comporte en outre une partie de paroi à barrière double (17) comportant une membrane d’étanchéité primaire destinée à être en contact avec le fluide contenu dans la cuve, une membrane d’étanchéité secondaire agencée entre la membrane d’étanchéité primaire et la paroi porteuse, une barrière thermiquement isolante primaire agencée entre la membrane d’étanchéité primaire et la membrane d’étanchéité secondaire et une barrière thermiquement isolante secondaire agencée entre la membrane d’étanchéité secondaire et la paroi porteuse, dans laquelle la membrane d’étanchéité (14) de la partie de paroi à barrière unique (11) et la membrane d’étanchéité primaire de la partie de paroi à barrière double (17) s’étendent dans le prolongement l’une de l’autre, et dans laquelle l’épaisseur de chaque panneau isolant (13) formant la partie de paroi à barrière unique (11) est égale à l’épaisseur cumulée des barrières thermiquement isolantes primaire et secondaire et de la membrane d’étanchéité secondaire de la partie de paroi à barrière double (17) de sorte que la face interne (22A) des panneaux isolants (13) de la partie de paroi à barrière unique (11) s’étende dans le prolongement d’une face interne de la barrière thermiquement isolante primaire.
  8. Cuve selon l’une des revendications 5 à 7, dans laquelle ladite partie de paroi à barrière unique (11) forme le plafond de la cuve.
  9. Cuve selon l’une des revendication 1 à 8, dans laquelle chaque fente de relaxation (50, 60) s’étend dans un plan perpendiculaire à la face interne (22A) du panneau isolant (13).
  10. Cuve selon l’une des revendications 1 à 9, dans laquelle le panneau isolant (13) comprend une couche de mousse polymère (21) prise en sandwich entre une plaque supérieure (22) rigide et une plaque inférieure (23) rigide.
  11. Cuve selon la revendication 10, dans laquelle chaque fente de relaxation (50, 60) s’étend à travers la plaque supérieure (22) rigide et sur une partie de l’épaisseur de la couche de mousse polymère (21) sans atteindre la plaque inférieure (23) rigide.
  12. Navire (70) comportant une coque (72), un système de propulsion et une cuve (1) étanche et thermiquement isolante selon l’une des revendications 1 à 11, pour le stockage d’un gaz combustible liquéfié destiné à fournir le gaz combustible au système de propulsion.
  13. Système de transfert pour un gaz combustible liquéfié, le système comportant un navire (70) selon la revendication 12, des canalisations isolées (79, 76, 81) agencées de manière à relier la cuve (1) du navire (70) à une installation de stockage flottante ou terrestre (77) et une pompe pour entrainer un flux de gaz combustible liquéfié à travers les canalisations isolées (79, 76, 81) depuis l’installation de stockage flottante ou terrestre (77) vers la cuve (1) du navire (70).
  14. Procédé de chargement d’un navire (70) selon la revendication 12, dans lequel on achemine un gaz combustible liquéfié à travers des canalisations isolées (79, 76, 81) depuis une installation de stockage flottante ou terrestre (77) vers la cuve du navire (70).
PCT/EP2024/070446 2023-07-20 2024-07-18 Cuve étanche et thermiquement isolante comprenant un panneau isolant Pending WO2025017148A1 (fr)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020267005003A KR20260040635A (ko) 2023-07-20 2024-07-18 단열 패널을 포함하는 밀봉-단열 탱크
CN202480048269.9A CN121548711A (zh) 2023-07-20 2024-07-18 包括隔热面板的密封隔热罐

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FRFR2307818 2023-07-20
FR2307818A FR3151371B1 (fr) 2023-07-20 2023-07-20 Cuve étanche et thermiquement isolante comprenant un panneau isolant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2025017148A1 true WO2025017148A1 (fr) 2025-01-23

Family

ID=88779524

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2024/070446 Pending WO2025017148A1 (fr) 2023-07-20 2024-07-18 Cuve étanche et thermiquement isolante comprenant un panneau isolant

Country Status (4)

Country Link
KR (1) KR20260040635A (fr)
CN (1) CN121548711A (fr)
FR (1) FR3151371B1 (fr)
WO (1) WO2025017148A1 (fr)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3001945A1 (fr) 2013-02-14 2014-08-15 Gaztransp Et Technigaz Paroi etanche et thermiquement isolante pour cuve de stockage de fluide
FR3082275A1 (fr) * 2018-06-06 2019-12-13 Gaztransport Et Technigaz Cuve etanche et thermiquement isolante
KR20200016915A (ko) * 2020-02-07 2020-02-17 대우조선해양 주식회사 액화천연가스 저장탱크 및 액화천연가스 저장 탱크의 단열벽 고정장치
KR20210012092A (ko) * 2019-07-23 2021-02-03 대우조선해양 주식회사 Lng 저장탱크의 단열패널 고정장치
FR3115092A1 (fr) * 2020-10-09 2022-04-15 Gaztransport Et Technigaz Cuve étanche et thermiquement isolante
FR3122400A1 (fr) 2021-04-30 2022-11-04 Gaztransport Et Technigaz Navire roulier comprenant une cuve pour le stockage de gaz liquéfié

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3001945A1 (fr) 2013-02-14 2014-08-15 Gaztransp Et Technigaz Paroi etanche et thermiquement isolante pour cuve de stockage de fluide
FR3082275A1 (fr) * 2018-06-06 2019-12-13 Gaztransport Et Technigaz Cuve etanche et thermiquement isolante
KR20210012092A (ko) * 2019-07-23 2021-02-03 대우조선해양 주식회사 Lng 저장탱크의 단열패널 고정장치
KR20200016915A (ko) * 2020-02-07 2020-02-17 대우조선해양 주식회사 액화천연가스 저장탱크 및 액화천연가스 저장 탱크의 단열벽 고정장치
FR3115092A1 (fr) * 2020-10-09 2022-04-15 Gaztransport Et Technigaz Cuve étanche et thermiquement isolante
FR3122400A1 (fr) 2021-04-30 2022-11-04 Gaztransport Et Technigaz Navire roulier comprenant une cuve pour le stockage de gaz liquéfié

Also Published As

Publication number Publication date
FR3151371A1 (fr) 2025-01-24
FR3151371B1 (fr) 2025-06-13
CN121548711A (zh) 2026-02-17
KR20260040635A (ko) 2026-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3365592B1 (fr) Cuve comprenant des blocs isolants de coin equipes de fentes de relaxation
EP2956352B1 (fr) Paroi, etanche et thermiquement isolante, pour cuve de stockage de fluide
EP3948060B1 (fr) Cuve étanche et thermiquement isolante
WO2016166481A2 (fr) Cuve équipée d'une paroi présentant une zone singulière au travers de laquelle passe un élément traversant
FR3085199A1 (fr) Paroi de cuve etanche et thermiquement isolante
WO2019239071A1 (fr) Cuve étanche et thermiquement isolante à ondulations continues dans le dôme liquide
EP3827195A1 (fr) Cuve etanche et thermiquement isolante
WO2019012237A1 (fr) Cuve etanche et thermiquement isolante a bande de support incurvee
FR3054872A1 (fr) Structure de paroi etanche
WO2018024982A1 (fr) Structure de paroi etanche
FR3080905A1 (fr) Paroi de cuve etanche comprenant une membrane d'etancheite
WO2019239053A1 (fr) Cuve etanche munie d'un element de jonction ondule
EP3645933B1 (fr) Membrane etanche et procede d'assemblage d'une membrane etanche
FR3099946A1 (fr) Cuve étanche et thermiquement isolante
FR3069903B1 (fr) Cuve etanche et themiquement isolante
FR3114138A1 (fr) Cuve étanche et thermiquement isolante
WO2025017148A1 (fr) Cuve étanche et thermiquement isolante comprenant un panneau isolant
WO2024125849A1 (fr) Cuve étanche et thermiquement isolante comportant un élément traversant
WO2025017150A1 (fr) Cuve étanche et thermiquement isolante comprenant des plaques de pontage
WO2025196084A1 (fr) Cuve étanche et thermiquement isolante
WO2025153327A1 (fr) Procédé de fabrication pour fabriquer une membrane d'étanchéité pour une cuve étanche et thermiquement isolante de stockage d'un gaz liquéfié
FR3160006A1 (fr) Structure d’angle pour cuve etanche et thermiquement isolante et cuve comportant une telle structure d’angle
WO2024125850A1 (fr) Cuve étanche et thermiquement isolante comportant un élément traversant
FR3111176A1 (fr) Paroi de cuve pour cuve étanche et thermiquement isolante
FR3153875A1 (fr) Cuve étanche et thermiquement isolante

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 24746294

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 1020267005003

Country of ref document: KR

Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: A-0-1-A10-A15-NAP-PA0105 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE)

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020267005003

Country of ref document: KR

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1020267005003

Country of ref document: KR