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Constructeurs Assoeiés pour le Montage d'Ouvrages Métalliques Joints magnétiques d'étanchéité pour toits flottants de réserver) à hydrocarbures volatils et les pistons de gazomètres secs (Priorité conventionnelle -demande de brevet déposée au Luxembourge le 17 Mars 1964 au nom de Maurice Mercier) ? 45.671
On sait que le procédé le plus efficace pour supprimer les pertes par évaporation dans les réservoirs de stockage d'hydro- carbures volatils consiste à utiliser des réservoirs à toits flottants.
Dans ces réservoirs, la cuve cylindrique contenant le liqui- de est obturée à sa partie supérieure par un toit métallique de forme circulaire flottant sur le liquide stocké de telle sorte que le liquide ne présente plus de surface libre au contact de l'air.
Dans tous les toits flottants, la difficulté consiste à établir un joint étanche entre le toit flottant et la paroi intérieure de la cuve, Ce joint solidaire du toit est générale- ment constitué par des frotteurs appliqués mécaniquement au contact du réservoir et reliés au toit par des membranes plastiques étanches ou bien par des boudins gonflés remplis par du liquide, un gaz, des matières plastiques ou des billes et repoussant une membrane au contact de la paroi du réservoir*
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La présente invention a pour objet une garniture étanche simple et efficace constitua par une membrane solidaire du toit flottant, glissant sur la paroi verticale du réservoir en s'y appliquant fortement.
Cette invention couvre un joint d'étanchéité solidaire du toit flottant et oomportant une membrane annulaire en matière souple et élastique additionnée de produits magnétiques lui conférant une adhérence naturalle au contact du réservoir, adhérence assurant l'étanchéité entre la dite membrane solidaire du toit flottant métallique et la paroi du réservoir pendant son glissemer le long de cette paroi.
L'invention est applicable également aux joints entre les pistons de gazomètres secs et la paroi extérieure de ces gazomètres.. ,
Des deseins *.ci-Jointe donnée à titre d'exemple non limitatif représentent les moyens de mise en oeuvre de ' l'invention.Sur ces dessins: les fige. 1 et la représentent une forme d'exécution perfectionnée de la membrane magnétique utilisée conforma-*\ ment à l'invention.
La fig. 2 représente la fixation de la membrane
La fig. 3 est une coupe radiale du joint d'étanchéité à membrane magnétique entre le toit flottant et la paroi extérieure du réservoir.
La fig. 4 représente une variante du joint d'étanchéité,
La fig. 5 représente une seconde variante.
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Dans la description suivante, il sera tenu compte du fait que les tolérances usuelles des circonférences d'application des joints flottante sont de l'ordre de + 3/la coo mm. et que les caoutchoucs en matière plastique chargés de poudres aimantées de fabrication usuelle assurent des adhérences sur les tôles d'acier de l'ordre de 30 à 40 grs./cm2 , jusqu'à loo grs/cm2.
On comprendra aisément que si une membrane magnétique est appliquée sur une tôle, il sera toujours possible de la faire glisser sur cette tôle en ls soumettant à une traction. Par contre, si la membrane est soumise à une poussée appliquée dans la direction de ses déplacements sur l'un de ses bords le long de la surface du réservoir, il peut se produire une compression, un décollement de la membrane par rapport à la tôle ou un plissement nuisible de la membrane. C'est pourquoi il faut donner à cette membrane une rigidité supérieure lui permettant de résister à de telles poussées et cette rigidité est asurée conformément à l'invention par une armature métallique disposée principalement dans la direction des génératrices de la membrane appliquée à l'intérieur du réservoir.
Sur les figs, 1 et la, la membrane magnétique 1 en caoutchouc ou en matière plastique souple venant s'appliquer au contact de la paroi du réservoir est bordée intérieurement par l'anneau rigide 2, lui transmettant les sollicitations verticales 3 parallèles à cette paroi le long de laquelle la membrane doit glisser. Afin de donner à lamembrane une résistance accrue aux
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aux compressions et aux flexions occasionnées par des sollici- tions dirigées de haut en bas, on noie une armature métallique 5 constituée par un ou plusieurs fils sans fin à haute résistance dans la membrane au cours de sa fabrication.
Cette armature renforce la résistance de la membrane aux efforts verticaux,/ mais sans réduire les qualités délasticité à la compression ou à la traction dans le sens transversal, en lui permettant ainsi de s'appliquer sur la paroi verticale malgré les variations de cylindricité et de diamètre de l'enveloppe constituée par cette paroi.
La fig. 2 eprésente une garniture d'étanchéité mettant en jeu la quantité strictement nécessaire de caoutchouc magnétique, ainsi que le montage adopté pour la bonne utilisation de cette membrane.La membrane en caoutchouc ordinaire 6 servant à la liaison élastique avec le toit flottant est doublée extérieurement par collage ou rivetage d'une membrane élastique magnétique 7 de hauteur suffisante pour assurer !étanchéité avec la paroi 4 ; cette membrane magnétique peut être armée dans sa masse comme indiqué plus haut en se référant aux figs.1 et la ou bien une armature analogue peut être intercalée entre les membranes 6 et 7 au moment de leur assemblage.Un anneau métallique 8 est fixé à l'intérieur du bord supérieur de la membrane double 6-7 ;
le diamètre, la longueur développée et la flexibilité de cet anneau maintenant le bord supérieur à distance de la paroi 4 du réservoir sont choisis de manière à permettre le déplacement vertical des membranes sur toute la hauteur de la paroi cylindrique 4 du réservoir, cet anneau
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ou membrure étant fixé sur le bord des membranes par les boulone 9 et la contre-membrure 10.
Des oeillets métalliques 11 placée au-dessous de l'anneau 8 assurent à travers les membranes 7-6 l'écoulement des eaux pluviales qui pourraient n'accumuler en 12 entre la tôle du réservoir et l'anneau 8, au-dessus du joint d'étanchéité.
La fig. 3 représente l'ensemble d'un joint de toit flottant ou de piston de gazomètre assurant le simple débattement du toit;:,:,' flottant 13 en reliant hermétiquement la paroi verticale extérieure 14 du toit à la paroi 15 du réservoir qui correspond à la paroi 4 de la fig. 2. La membrane 17-20 qui est la même que celle représentée en 6-7 sur la fig. 2 est fixée sur une cornière 16 soudée d'une manière étanche sur la paroi 14 du toit flottant par l'intermédiaire des boulons 18 et du fer plats 19.
La membrane d'étanchéité s'applique par sa partie magnétiaue 20 sur la paroi d, réservoir et est bordée par l'anneau ou membrure extérieure 21 correspondant à l'anneau ou membrure extérieure 8 de la fig. 2. Cette membrure 21 est reliée par les biellettes élastiques 22 espacées entre elles d'environ 5o cm, au toit flottant, métallique de préférence, par l'intermédiaire du fer llat 18.Chaque biellette 22 est assemblée sur la membrure 21 par un boulon 25 pouvant glisser librement dans une boutonnière verticale 24 de la biellette afin que la position relative de
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la membrure 21 puisse varier par rapport à la cornière 16 en déformant la membrane qui les réunit.
La membrane, grâce à ses oeillets 25 correspondant aux oeillets 11 de la fig. 2, reçoit à l'intérieur de la gouttière qu'elle forme les eaux pluviales qui peuvent ruisseler le long de la tôle 15 formant la paroi du réservoir correspondant à la paroi 4 de la fige 2 et qui sont évacuées finalement par les drains 26 les canalisant vers l'évacuation générale avec les eaux recueillies autour du toit flottant.
Au cours des mouvements ascendants et descendants du toit flottant par rapport au réservoir, le fonctionnement du joint est le suivant:à la montée du toit flottant, la membrure 21 est poussée vers le haut par les biellettes 22 agissant par la partie basse de leurs boutonnières sur les boulons 23.La membrane 17-20 entraînée vers le haut glisse le long de la paroi 15 dans des conditions normales.
A la descente du toit flottant, la membrane extérieure 20 collée sur la tôle 15 en 17'-21' par aimantation demeure d'abord immobile jusqu'à ce que boutonnières des biellettes 22 descendant avec le toit flottant agissent par leurs parties hautes sur les boulons 23, ce qui a pour résultat de déformer la membrane suivant le tracé 17-21 et de réduire à la fois la surface adhérant à la paroi en tôle du réservoir et le frottement s'opposant au glissement, ce qui évite tout plissement de la membrane travaillant sous l'effet d'une compression verticale,
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La fig.
4 représente une réalisation analogue.mais dans laquelle la liaison entre la membrure 21 et le toit flottant est assurée par des biellettes 27 articulées en 28 sur des supports 29 solidaires de la partie haute du toit flottant. les biellette. étant reliées à l'anneau bordant la membrane par des boulons 30 coulissant dans des boutonnières 31 de manière à provoquer des déformations de membrane analogues à celles de la fig. 3 mais de sens opposé.
Dans la variante suivant la fig. 5, la membrane 32 est bordée par une membrure 33 comme précédemment, cette membrure étant elle-même portée par des biellettes articulées ou élastiques 34 sur lesquelles cette membrure est fixée, sans coulissement possible, par des boulons.
Des bandes métalliques élastiques 36 de longueur limitée (1 m à 1,50 m) sont solidariées comme on le voit sur la fig. 5 par rivetage avec la membrane le long d'éléments dune circonférence au contact de la tale de la paroi et elles sont, d'autre part, reliées à la maabrure 33 par des lames de ressort verticales 37 tendant à appliquer la memrsa sur la paroi du réservoir sous l'action de la série annulaire de bandes 36,
Le système semi-rigide constitué par les bandes 36 et les ressorts 37 a pour objet, lors de la descente du toit flottant,
de transmettre les sollicitations verticales appliquées à la membrure 33 à une partie situés plus bas de la membrure de telle aorte que le glissement de cette dernière s'opère par un effort de traction et non par un effort de compression comme cela se produisait dans le cas des figs. 3 et 4.
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Bien entendu, de nombreuses codifications peuvent tire apportées, sans que l'on sorte pour cela du domaine de l'invention, aux disposit décrits ci-dessus, notamment en ce qui concerne la structure de la membrane, entièrement ou partiellement Magnétique, et le montage de celle-ci sur le toit flottant,
REVENDICATIONS
1.Garniture d'étanchéité annulaire disposée entre les parois verticales d'un réservoir et son toit flottant eu entre le piston d'un gazomètre et sa paroi extérieure, caractérisé
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hn etllar4 r souple et élastique additionnée de produits magntique lui conférant une adhérence naturelle au contact du réservoir, adhé- rence assurant l'étanchéité entre la dite membrane solidaire du toit flottant métallique et la paroi du réservoir pondant le glissement de la membrane le long de sa paroi.