EP3317578B1 - Fixation de canalisation dans un logement - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to the field of mechanical constructions used for storing and / or transporting fluids, and in particular to constructions comprising ducts to be fixed to supports, in particular in cases where the duct is arranged inside the ducts. a tank or tank and more specifically when the tank or tank is likely to be subject to significant temperature differences during its use.
- the internal surfaces of a supporting structure such as the inner hull of a double-hull vessel or a land-based storage facility are lined with a multilayer structure comprising two thin alternating sealing membranes with two thermal insulation layers which serve both to limit the heat flow through the tank wall and to structurally support the waterproof membranes.
- such a fixing device does not require modification of the housing or fixing passing through a wall of said housing.
- such a fixing device makes it possible to fix a pipe in housings having different dimensions and / or shapes.
- such a device allows the elastic damping of forces between the end of the pumping line and the housing.
- such a fluid storage facility may include one or more of the following features.
- the attachment arms extend perpendicular to the generating direction of the collar
- the elastic member of the at least one of the fixing arms comprises a plurality of spring washers engaged on the guide rod and bearing on the one hand on an end surface of the guide tube and, on the other hand, on an abutment surface that includes said other one of the distal arm portion and the proximal arm portion.
- the elastic member of said at least one of the fixing arms comprises a first elastic element and a second elastic element connected in series between the distal portion and the proximal portion of said fixing arm, the first elastic element. having a first stiffness and the second elastic member having a second stiffness higher than the first stiffness. Thanks to these characteristics, the attachment arm can absorb different forces, one of the elastic elements thus making it possible to absorb low intensity forces, such as, for example, forces related to a vibration generated by the pump while the other element elastic allows to absorb greater forces, for example related to an earthquake or the swell of a vessel in which the tank is installed.
- the inner face of the cylindrical collar has a groove developing in the radial thickness of the cylindrical collar perpendicular to the generatrix of the cylindrical collar, the sliding wedge being accommodated in said groove and projecting radially inwardly beyond the inner face of the cylindrical collar.
- the sliding wedge is made of high density polyethylene or polytetrafluoroethylene.
- the first plane and the second plane are perpendicular.
- the tank is configured for the transport and / or storage of liquefied natural gas.
- Such a tank can be part of a land storage facility, for example to store LNG or be installed in a floating structure, coastal or deep water, including a LNG tank, a floating storage and regasification unit (FSRU) , a floating production and remote storage unit (FPSO) and others.
- FSRU floating storage and regasification unit
- FPSO floating production and remote storage unit
- a fixing device that can be mounted on a pipe housed in a sump structure in the bottom wall of a storage tank and / or LNG transport.
- the bottom wall designates a wall, preferably generally flat, located in the bottom of the tank compared to the Earth's gravity field.
- the general geometry of the tank can also be of different types. Polyhedral geometries are the most common. A cylindrical, spherical or other geometry is also possible.
- such a tank can be installed in different structures such as a double hull ship, a land installation or other.
- such a fixing device can be used in any wall and in any type of tank having a housing in which a pipe opens.
- the terms “lower” and “upper” will be used to define the relative position of one element with respect to another.
- the term “radial” is used in the description and claims with respect to a longitudinal axis of the pumping line, a radially outwardly developing member developing radially away from the longitudinal axis of the pipeline. pumping and a radially inwardly developing member developing radially towards the longitudinal axis of the pumping line.
- the figure 1 a sectional view of a bottom wall of a sealed and thermally insulating tank comprising a sump structure in which is housed an end of a pumping line 12, a fixing device being mounted on said end of the pipe of pumping.
- a sealed and insulating vessel for transporting and storing LNG includes vessel walls mounted on a carrier structure 1 and having a multilayered structure superimposed in a thickness direction.
- each tank wall comprises a secondary thermal insulation barrier 2, a secondary waterproof membrane 3 carried by the secondary thermal insulation barrier 2, a primary thermal insulation barrier 4 carried by the secondary waterproof membrane 3 and a membrane
- This primary waterproof membrane 5 is intended to be in contact with a product contained in the tank, for example LNG.
- the tank has side walls sealingly connected to a bottom wall 6.
- the bottom wall 6 comprises a sump structure locally interrupting the primary waterproof membrane 5.
- the primary membrane 5 covers the inside of the sump.
- the sump structure comprises a rigid container 7 arranged through the thickness of the bottom wall 6.
- the rigid container 7 has a bottom wall 8 and side walls 9.
- the bottom wall 8 of the rigid container 7 is located at a lower level than the secondary waterproof membrane 3 in the thickness direction of the bottom wall 6 of the tank.
- the side walls 9 are sealingly connected to the bottom wall 8 of the rigid container 7 so as to be closed by the bottom wall 8 of the rigid container 7.
- These side walls 9 extending towards the inside of the vessel from the bottom wall 8 of the rigid container 7 at least up to the primary waterproof membrane 5.
- An upper end of the side walls 9 forms a flange 10 sealingly bonded to the primary waterproof membrane 5.
- the rigid container 7 has an opening 11 located opposite the bottom wall 8 of the rigid container 7 and opening into the vessel.
- a pump line 12 has an end 13 housed in the rigid container 7.
- An unloading pump (not shown) is housed in the pump line 12. This pump is arranged to suck the product contained in the tank to the top of the tank, the pump comprising a suction member (not shown) located at the end 13 of the pump line 12.
- the end 13 of the pump line 12 further comprises a filtering grill 14 limiting the risk of aspiration of residues or other undesired elements by the pump during unloading of the tank.
- a fixing device 15 is installed on said end 13 of the pump line 12.
- the fixing device 15 illustrated on the Figures 2 to 6 comprises a cylindrical collar 16 of complementary shape at the end 13 of the pumping line 12. This collar 16 is mounted on the end 13 of the pumping line 12.
- the fixing device 15 further comprises four attachment arms 17 developing radially from the mounting collar 16.
- Each attachment arm 17 has a telescopic structure on which is arranged a member
- Each fastening arm 17 may thus have a radially variable length between a retracted position and an extended position.
- the elastic member 18 of each attachment arm tends to deploy said attachment arm, that is to say to increase the length of said fixing arm 17.
- each attachment arm 17 carries at an end opposite to the collar 16 a support pad 19 cooperating with a side wall 9 of the rigid container 7, here at the corner.
- the rigid container is square or rectangular and has four side walls 9 developing in perpendicular planes.
- each side wall 9 has a width of 3m and the pump line 12 has a diameter of 600mm.
- Each support pad 19 has two bearing surfaces 20 developing in perpendicular planes.
- a variant not shown is to have an angle-shaped shoe including contiguously the two bearing surfaces 20 described above with respect to the figure 2 .
- the bearing surfaces 20 are held in abutment by the elastic member 18 against a respective side wall 9 forming the angle of the rigid container 7 towards which the fixing arm carrying said bearing surfaces 20 develops.
- the attachment arms 17 held in this extended position by the elastic members 18 make it possible to fix the end 13 of the pump line 12 in a stable position in the rigid container 7.
- Such telescopic fixing arms 17 provided with elastic members 18 make it possible to install the fixing device 15 in rigid containers 7 having various dimensions and shapes, the elastic members 18 being more or less compressed and the fixing arms 17 more or less deployed according to the dimensions and forms of rigid container 7.
- the elastic members 18 can absorb forces between the end 13 of the pump line 12 and the side walls 9 of the rigid container 7.
- such a fastening with fastening arms 17 held in compression in the rigid container 7 does not require to cross the side wall 9 of the rigid container 7 to ensure the attachment of the pumping line, thus avoiding generating bridges thermal with the outside of the tank.
- the fixing device 15 further comprises support legs 21.
- Each support leg 21 develops from an attachment arm 17 towards the bottom wall 8 of the rigid container 7.
- Such support legs 21 provide support of the fixing device 15 in the rigid container 7 and are optional.
- the collar 16 is made of two half-collars 23 in the form of circular cylindrical halves preferably symmetrical. These two half-collars 23 are mounted together around the end 13 of the pump line 12 by any suitable means. Thus, each half-collar 23 may have at one of its circumferential ends a flange 24 projecting radially outwardly. The flanges 24 of the two half-collars 23 are secured for example by bolting or welding to form and fix the collar 16 on the end 13 of the pump line 12.
- a ring 25 developing in a radial plane, ie perpendicular to a longitudinal axis of the pumping pipe 12, is fixed by welding on the collar 16.
- This ring 25 is preferably installed on the collar 16 after said collar 16 has been fixed on the end 13 of the pump line 12 in order to stiffen the collar 16.
- each half-collar 23 could comprise a prefabricated half-ring.
- This ring 25 projects radially outwardly from the collar 16.
- a plurality of tabs 26, typically one for each attachment arm 17, are fixed by welding on the ring 25. These tabs 26 project radially outwardly. .
- Each tab 26 comprises an upper plate 27 developing in a radial plane and a lower plate 28 developing in a radial plane parallel to the upper plate 27.
- the tabs 26 are directly welded to the cylindrical collar 16 or on each half-collar 23.
- the distal arm portion 35 has a first end 39 on which is mounted the pad 19 rotatable about an axis parallel to a generating direction of the collar 16.
- a second end 40 of the distal arm portion 35 is cooperating with the central portion 38 of the attachment arm 17.
- the pads 19 may have support surfaces 20 of square shape, round, flat or cylindrical and having characteristic dimensions for example between 5 cm and 50 cm.
- the distal sleeve 45 comprises a cylindrical guide tube 48 coaxially developing with the distal sleeve 45 and having a hollow internal portion.
- the proximal sleeve 46 has a guide rod 49 developing coaxially with the proximal sleeve 46 and complementary to the hollow portion of the guide tube 48.
- the guide rod 49 is inserted into the hollow portion of the guide tube 48 so as to allow sliding guidance between the distal sleeve 45 and the sleeve proximal 46.
- the first elastic element 50 has a stiffness lower than the stiffness of the second elastic element 51.
- the pump of the pump line 12 When the pump of the pump line 12 is in operation, it generates vibrations of the end 13 of the pump line 12. These vibrations are transmitted to the attachment arms 17 via the collar 16.
- the first elastic element The flexible element 50 allows absorption of the low intensity forces caused by these vibrations of the pump in the pumping line 12. Such a flexible first resilient element 50 thus prevents the vibrations generated by the pump from being transmitted from the pumping line. to the rigid container 7 and to the primary waterproof membrane 5 via the fixing arms 17.
- the stiffness of the elastic elements 50, 51 is advantageously selected as a function of the order of magnitude of the displacements envisaged. Thus, depending on the movements envisaged as well as the length that can be allocated to the elastic member 18 in the rigid container 7, elements can be provided. elastics having a stiffness in the range of 300 N / mm to 8000 N / mm, preferably 500 to 5000 N / mm.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Description
- L'invention se rapporte au domaine des constructions mécaniques employées pour stocker et/ou transporter des fluides, et notamment aux constructions comportant des canalisations devant être fixées à des supports, en particulier dans les cas où la canalisation est agencée à l'intérieur d'un réservoir ou d'une cuve et plus spécifiquement lorsque ce réservoir ou cette cuve est susceptible d'être soumise à des écarts de température importants au cours de son utilisation.
- Dans la technique des cuves à membranes, on tapisse les surfaces internes d'une structure porteuse telle que la coque interne d'un navire à double coque ou une installation de stockage terrestre avec une structure multicouche comportant deux fines membranes d'étanchéité alternées avec deux couches d'isolation thermique qui servent à la fois à limiter les flux de chaleur à travers la paroi de cuve et à supporter structurellement les membranes étanches.
- Afin de maximiser le rendement d'exploitation d'une telle cuve, il est souhaitable d'optimiser le volume utile de cargaison qu'il est possible de charger dans la cuve et de décharger depuis la cuve. Cependant, l'utilisation d'une pompe de déchargement aspirant le liquide vers le haut de la cuve oblige à conserver une certaine hauteur de liquide en fond de cuve, faute de quoi l'organe d'aspiration de la pompe entre en communication avec la phase gazeuse, ce qui désamorce et/ou dégrade la pompe. Compte tenu de circonstances particulières pouvant survenir lors de l'exploitation de la cuve, comme par exemple sous l'effet d'un ballotement de la cargaison par la houle ou d'un séisme, la hauteur de liquide nécessaire peut difficilement être minimisée.
- La publication
JP2001108198 - Cependant, l'extrémité inférieure de la canalisation de pompage est laissée libre dans le puisard. Ainsi, cette extrémité de la canalisation de pompage peut se comporter comme un pendule en cas de houle importante pour une cuve installée dans un navire ou bien de séisme dans le cas d'une cuve logée dans une installation terrestre. De plus, cette extrémité libre de la canalisation de pompage peut présenter des mouvements non désirables et répétitifs du fait d'oscillations provoquées par les vibrations de la pompe: De tels comportements de l'extrémité libre de la canalisation de pompage peuvent provoquer une usure prématurée de ladite canalisation de pompage et/ou de la pompe.
- Des problèmes similaires sont susceptibles de se poser avec toute canalisation susceptible d'être soumise à des efforts, notamment des sollicitations vibratoires, lors de son utilisation. Le document
SU1249258A1 - Une idée à la base de l'invention est de fournir un dispositif de fixation de canalisation dans un logement, par exemple tel qu'un puisard situé dans une paroi de fond d'une cuve étanche et thermiquement isolante.
- L'invention fournit une installation de stockage de fluide comportant une cuve étanche et isolante dans laquelle une paroi de fond de la cuve comporte un logement, et une canalisation de chargement ou de déchargement agencée dans la cuve, une extrémité de la canalisation étant logée dans le logement, l'installation comportant en outre un dispositif de fixation pour fixer la canalisation dans le logement, le dispositif de fixation comportant :
- un collier cylindrique monté sur l'extrémité de la canalisation,
- au moins trois bras de fixation, chaque bras de fixation comportant
- ∘ une portion de bras proximale comportant une première extrémité montée sur le collier cylindrique, la portion de bras proximale étant mobile en rotation autour d'un premier axe de rotation parallèle à une direction génératrice du collier cylindrique, une portion de bras distale comportant une première extrémité portant un patin d'appui, le patin d'appui étant monté sur ladite première extrémité de la portion de bras distale, le patin d'appui étant mobile en rotation autour d'un second axe de rotation parallèle à la direction génératrice du collier cylindrique, le patin d'appui comportant une surface d'appui tournée à l'opposé du collier et coopérant avec une paroi du logement,
- Grâce à ces caractéristiques, il est possible de fixer l'extrémité libre d'une canalisation de pompage dans un logement de cuve. Par ailleurs, un tel dispositif de fixation ne nécessite pas de modification du logement ni de fixation traversant une paroi dudit logement. En outre, un tel dispositif de fixation permet de fixer une canalisation dans des logements présentant différentes dimensions et/ou formes. Enfin, un tel dispositif permet l'amortissement élastique d'efforts entre l'extrémité de la canalisation de pompage et le logement.
- Selon des modes de réalisation, une telle installation de stockage de fluide peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes.
- Selon un mode de réalisation, les bras de fixation s'étendent perpendiculairement à la direction génératrice du collier
- Selon un mode de réalisation, la glissière dudit au moins un des bras de fixation comporte :
- un tube de guidage creux fixé sur une seconde extrémité de l'une parmi la portion de bras distale et la portion de bras proximale, ledit tube de guidage se développant dans l'alignement de ladite une parmi la portion de bras distale et la portion de bras proximale,
- une tige de guidage fixée sur une seconde extrémité de l'autre parmi la portion de bras distale et la portion de bras proximale, la tige de guidage se développant dans l'alignement de ladite autre parmi la portion de bras distale et la portion de bras proximale, la tige de guidage étant montée coulissante dans le tube de guidage le long de l'axe de déplacement.
- Selon un mode de réalisation, l'organe élastique dudit au moins un des bras de fixation comporte une pluralité de rondelles élastiques engagées sur la tige de guidage et prenant appui d'une part sur une surface d'extrémité du tube de guidage et, d'autre part, sur une surface de butée que comporte ladite autre parmi la portion de bras distale et la portion de bras proximale.
- Selon un mode de réalisation, l'organe élastique dudit au moins l'un des bras de fixation comporte un premier élément élastique et un second élément élastique montés en série entre la portion distale et la portion proximale dudit bras de fixation, le premier élément élastique présentant une première raideur et le second élément élastique présentant une seconde raideur plus élevée que la première raideur. Grâce à ces caractéristiques, le bras de fixation peut absorber différents efforts, l'un des éléments élastique permettant ainsi d'absorber des efforts de faible intensité, comme par exemple des efforts liés à une vibration générée par la pompe alors que l'autre élément élastique permet d'absorber des efforts plus importants, par exemple liés à un séisme ou à la houle d'un navire dans lequel est installée la cuve.
- Selon un mode de réalisation, le collier cylindrique est réalisé en métal, le dispositif de fixation comportant en outre une cale de glissement en matériau polymère montée sur une face interne du collier cylindrique et en appui sur l'extrémité de la canalisation. Grâce à ces caractéristiques, le collier est monté glissant sur l'extrémité de la canalisation de pompage, ainsi, lors d'une contraction de la canalisation de pompage par exemple liée à l'introduction de GL dans la cuve comme du GNL, le collier reste monté sur la canalisation de pompage. Cette cale de glissement peut être réalisée et fixée de différentes manières par exemple par collage ou vissage.
- Selon un mode de réalisation, la face interne du collier cylindrique présente une rainure se développant dans l'épaisseur radiale du collier cylindrique perpendiculairement à la génératrice du collier cylindrique, la cale de glissement étant logée dans ladite rainure et faisant saillie radialement vers l'intérieur au-delà de la face interne du collier cylindrique.
- Selon un mode de réalisation, la rainure se développe de façon annulaire autour de la direction génératrice du collier cylindrique.
- Selon un mode de réalisation, la cale de glissement est en polyéthylène à haute densité ou en polytétrafluoroéthylène.
- Le patin d'appui peut prendre de nombreuses formes, par exemple avec une ou plusieurs surfaces d'appui, par exemple planes ou cylindriques. Selon un mode de réalisation, le patin d'appui d'au moins l'un des bras de fixation comporte :
- une première surface d'appui plane se développant dans un premier plan parallèle à la direction génératrice du collier cylindrique, et
- une seconde surface d'appui plane se développant dans un second plan parallèle à la direction génératrice du collier cylindrique, le premier plan et le second plan étant sécants.
- Selon un mode de réalisation, le premier plan et le second plan sont perpendiculaires.
- Selon un mode de réalisation, le collier cylindrique comporte un premier demi-cylindre et un second demi-cylindre fixés ensemble et formant conjointement le collier cylindrique.
- Selon un mode de réalisation, le collier comporte un épaulement faisant saillie radialement vers l'extérieur depuis une face externe du collier cylindrique, chaque bras de fixation étant monté sur l'épaulement.
- Selon un mode de réalisation, le collier comporte des pattes soudées sur l'épaulement, les bras étant directement montés sur lesdites pattes de l'épaulement. Selon un mode de réalisation, les pattes sont directement soudées sur le collier cylindrique, les bras de fixation étant montés sur lesdites pattes.
- Selon un mode de réalisation, la cuve étanche et isolante comporte un logement, par exemple au niveau d'une paroi de fond de la cuve, ledit logement étant ouvert vers l'intérieur de la cuve, et une canalisation de chargement ou de déchargement agencée dans la cuve, une extrémité de la canalisation étant logée dans le logement, la canalisation comportant en outre un dispositif de fixation précité, le collier cylindrique étant monté sur l'extrémité de la canalisation, les patin d'appui des bras de fixation dudit dispositif de fixation étant en appui contre une paroi latérale périphérique du logement.
- Selon un mode de réalisation, la cuve comporte en outre une pompe logée dans la canalisation, ladite pompe étant apte à charger ou décharger un fluide respectivement dans ou depuis le logement.
- Selon un mode de réalisation, la cuve est configurée pour le transport et/ou le stockage de gaz naturel liquéfié.
- Une telle cuve peut faire partie d'une installation de stockage terrestre, par exemple pour stocker du GNL ou être installée dans une structure flottante, côtière ou en eau profonde, notamment un navire méthanier, une unité flottante de stockage et de regazéification (FSRU), une unité flottante de production et de stockage déporté (FPSO) et autres.
- Selon un mode de réalisation, un navire pour le transport d'un produit liquide froid comporte une double coque et une cuve précitée disposée dans la double coque.
- Selon un mode de réalisation, l'invention fournit également un procédé de chargement ou déchargement d'un tel navire, dans lequel on achemine un produit liquide froid à travers des canalisations isolées depuis ou vers une installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.
- Selon un mode de réalisation, l'invention fournit également un système de transfert pour un produit liquide froid, le système comportant un navire précité, des canalisations isolées agencées de manière à relier la cuve installée dans la coque du navire à une installation de stockage flottante ou terrestre et une pompe pour entrainer un flux de produit liquide froid à travers les canalisations isolées depuis ou vers l'installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.
- Certains aspects de l'invention revendiquée partent de l'idée de fixer une canalisation dans un logement. Certains aspects de l'invention revendiquée partent de l'idée de fournir un dispositif de fixation pouvant être installé dans des logements présentant différentes dimensions et/ou formes. Certains aspects de l'invention revendiquée partent de l'idée de fournir un dispositif de fixation permettant de limiter la transmission d'efforts entre la canalisation et le logement.
- L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation particuliers de l'invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés.
- La
figure 1 représente une vue en coupe d'une paroi de fond d'une cuve étanche et thermiquement isolante comportant une structure de puisard dans laquelle est logée une extrémité d'une canalisation de pompage, un dispositif de fixation étant monté sur ladite extrémité de la canalisation de pompage ; - La
figure 2 est une vue de dessus illustrant la coopération d'une part entre la canalisation et le dispositif de fixation et, d'autre part, entre le dispositif de fixation et les parois du puisard de lafigure 1 ; - La
figure 3 est une vue en perspective schématique de la canalisation de pompage de lafigure 1 illustrant le dispositif de fixation de canalisation monté sur ladite canalisation de pompage ; - La
figure 4 est une vue de dessus d'un détail de lafigure 3 illustrant un bras de fixation du dispositif de fixation ; - La
figure 5 est une vue en coupe selon l'axe V-V de lafigure 4 illustrant le bras de fixation et le collier du dispositif de fixation ; - La
figure 6 est une vue agrandie de la zone VI de lafigure 5 - La
figure 7 est une représentation schématique écorchée d'une cuve de navire méthanier comportant une cuve thermiquement isolante et étanche associée à un terminal de chargement/déchargement de cette cuve. - Les
Figures 8 à 10 illustrent différentes méthodes de montage des rondelles Belleville des éléments élastiques. - La
figure 11 illustre une variante de réalisation d'un système anti-rotation bloquant la rotation du dispositif de fixation sur la canalisation de pompage. - Dans la description ci-dessous, on va décrire un dispositif de fixation pouvant être monté sur une canalisation logée dans une structure de puisard dans la paroi de fond d'une cuve de stockage et/ou de transport de GNL. La paroi de fond désigne une paroi, de préférence globalement plane, située dans le bas de la cuve par rapport au champ de gravité terrestre. La géométrie générale de la cuve peut par ailleurs être de différents types. Les géométries polyédriques sont les plus courantes. Une géométrie cylindrique, sphérique ou autre est aussi possible. Par ailleurs, une telle cuve peut être installée dans différentes structures telles qu'une double coque de navire, une installation terrestre ou autre. De même, un tel dispositif de fixation peut être employé dans toute paroi et dans tout type de cuve comportant un logement dans lequel débouche une canalisation.
- Dans la description ci-après et dans les revendications, on utilisera, les termes "inférieur" et "supérieur" pour définir la position relative d'un élément par rapport à un autre. Le terme « radial » est utilisé dans la description et les revendications par rapport à un axe longitudinal de la canalisation de pompage, un élément se développant radialement vers l'extérieur se développant radialement en s'éloignant de l'axe longitudinal de la canalisation de pompage et un élément se développant radialement vers l'intérieur se développant radialement en direction de l'axe longitudinal de la canalisation de pompage.
- La
figure 1 une vue en coupe d'une paroi de fond d'une cuve étanche et thermiquement isolante comportant une structure de puisard dans laquelle est logée une extrémité d'une canalisation de pompage 12, un dispositif de fixation étant monté sur ladite extrémité de la canalisation de pompage. - Une cuve étanche et isolante pour le transport et le stockage de GNL comporte des parois de cuve montées sur une structure porteuse 1 et présentant une structure à couches multiples superposées dans une direction d'épaisseur. Ainsi, chaque paroi de cuve comporte une barrière d'isolation thermique secondaire 2, une membrane étanche secondaire 3 portée par la barrière d'isolation thermique secondaire 2, une barrière d'isolation thermique primaire 4 portée par la membrane étanche secondaire 3 et une membrane étanche primaire 5 portée par la barrière d'isolation thermique primaire 4. Cette membrane étanche primaire 5 est destinée à être en contact avec un produit contenu dans la cuve, par exemple du GNL.
- La cuve comporte des parois latérales reliées de manière étanche à une paroi de fond 6. La paroi de fond 6 comporte une structure de puisard interrompant localement la membrane étanche primaire 5. Dans une version non représentée, la membrane primaire 5 recouvre l'intérieur du puisard.
- La structure en puisard comporte un récipient rigide 7 agencé à travers l'épaisseur de la paroi de fond 6. Le récipient rigide 7 comporte une paroi de fond 8 et des parois latérales 9. Dans l'exemple illustré sur la
figure 1 , la paroi de fond 8 du récipient rigide 7 est située à un niveau inférieur à la membrane étanche secondaire 3 dans la direction d'épaisseur de la paroi de fond 6 de la cuve. Les parois latérales 9 sont liées de manière étanche à la paroi de fond 8 du récipient rigide 7 de manière à être fermées par la paroi de fond 8 du récipient rigide 7. Ces parois latérales 9 s'étendant vers l'intérieur de la cuve depuis la paroi de fond 8 du récipient rigide 7 au moins jusqu'à la membrane étanche primaire 5. Une extrémité supérieure des parois latérales 9 forme un rebord 10 lié de manière étanche à la membrane étanche primaire 5. Le récipient rigide 7 présente une ouverture 11 située à l'opposé de la paroi de fond 8 du récipient rigide 7 et débouchant à l'intérieur de la cuve. - Un tel puisard forme ainsi un point bas de la cuve occupant une surface réduite au fond de la cuve qui permet de réduire le volume de liquide qui ne pourra pas être refoulé lors d'un déchargement de la cuve. Une canalisation de pompage 12 comporte une extrémité 13 logée dans le récipient rigide 7. Une pompe de déchargement (non illustrée) est logée dans la canalisation de pompe 12. Cette pompe est agencée pour aspirer le produit contenu dans la cuve vers le haut de la cuve, la pompe comportant un organe d'aspiration (non illustré) situé au niveau de l'extrémité 13 de la canalisation de pompage 12.
- Dans le mode de réalisation illustré sur la
figure 1 , l'extrémité 13 de la canalisation de pompage 12 comporte en outre un grillage de filtration 14 limitant les risques d'aspiration de résidus ou autres éléments non désirés par la pompe lors du déchargement de la cuve. - Afin d'assurer la stabilité de l'extrémité 13 de la canalisation de pompage 12 dans le récipient rigide 7, un dispositif de fixation 15 est installé sur ladite extrémité 13 de la canalisation de pompage 12.
- Le dispositif de fixation 15 illustré sur les
figures 2 à 6 comporte un collier cylindrique 16 de forme complémentaire à l'extrémité 13 de la canalisation de pompage 12. Ce collier 16 est monté sur l'extrémité 13 de la canalisation de pompage 12. Le dispositif de fixation 15 comporte en outre quatre bras de fixation 17 se développant radialement depuis le collier de montage 16. Chaque bras de fixation 17 présente une structure télescopique sur laquelle est agencé un organe élastique 18. Chaque bras de fixation 17 peut ainsi présenter radialement une longueur variable entre une position rétractée et une position déployée. L'organe élastique 18 de chaque bras de fixation tend à déployer ledit bras de fixation, c'est à dire à augmenter la longueur dudit bras de fixation 17. Par ailleurs, chaque bras de fixation 17 porte au niveau d'une extrémité opposée au collier 16 un patin d'appui 19 coopérant avec une paroi latérale 9 du récipient rigide 7, ici au niveau du coin. - Dans le mode de réalisation illustré sur la
figure 2 , le récipient rigide est de forme carrée ou rectangulaire et présente quatre parois latérales 9 se développant dans des plans perpendiculaires. Selon un mode de réalisation, chaque paroi latérale 9 présente une largeur de 3m et la canalisation de pompage 12 présente un diamètre de 600mm. Chaque patin d'appui 19 comporte deux surfaces d'appui 20 se développant dans des plans perpendiculaires. Une variante non représentée consiste à avoir un patin en forme de cornière incluant de manière jointive les deux surfaces d'appui 20 décrites ci-dessus en regard de lafigure 2 . - Préalablement à l'installation du dispositif de fixation 15, les organes élastiques 18 sont maintenus précontraints afin de conserver les bras de fixation 17 dans leur position rétractée. Dans cette position rétractée, chaque bras de fixation 17 présente une longueur inférieure à la distance séparant la canalisation de pompage la zone de la paroi latérale 9 contre laquelle il doit être appuyé. Le dispositif de fixation 15 présente donc des dimensions inférieures aux dimensions du récipient rigide 7 et peut donc être inséré facilement dans ledit récipient rigide 7. La précontrainte des organes élastiques 18 est par exemple de l'ordre de 20KN à 50kN. Cette précontrainte peut avantageusement être réalisée en usine par des moyens hydrauliques adaptés. Les organes élastiques 18 une fois contraints peuvent être verrouillés dans cette position par des tirants qui seront retirés lors de l'installation du dispositif de fixation 15 dans la cuve.
- Lors de l'installation du dispositif de fixation 15 sur la canalisation de pompage 12, le collier 16 est dans un premier temps fixé sur l'extrémité inférieure 13 de la canalisation de pompage 12, les bras de fixation 17 étant toujours en position rétractée. Le dispositif de fixation est monté sur la canalisation de pompage 12 de sorte que chaque bras de fixation 17 se développe radialement depuis le collier 16 en direction d'un angle du récipient rigide 7 formé par deux parois latérales 9 adjacentes. Une fois le collier 16 monté sur l'extrémité 13 de la canalisation de pompage 12, les organes élastiques 18 sont libérés afin de déployer les bras de fixation 17. Les patins d'appui 19 sont alors repoussés et maintenus en appui contre les parois latérales 9 du récipient rigide 7 par l'organe élastique 18. Plus particulièrement, en regard de la
figure 2 , les surfaces d'appui 20 sont maintenues en appui par l'organe élastique 18 contre une paroi latérale 9 respective formant l'angle du récipient rigide 7 en direction duquel se développe le bras de fixation portant lesdites surfaces d'appui 20. Ainsi, les bras de fixation 17 maintenus dans cette position déployée par les organes élastiques 18 permettent de fixer l'extrémité 13 de la canalisation de pompage 12 dans une position stable dans le récipient rigide 7. - De tels bras de fixation 17 télescopiques munis d'organes élastiques 18 permettent d'installer le dispositif de fixation 15 dans des récipients rigides 7 présentant des dimensions et des formes variées, les organes élastiques 18 étant plus ou moins compressés et les bras de fixation 17 plus ou moins déployés selon les dimensions et formes de récipient rigide 7. En outre, les organes élastiques 18 permettent d'absorber des efforts entre l'extrémité 13 de la canalisation de pompage 12 et les parois latérales 9 du récipient rigide 7. De plus, une telle fixation à l'aide de bras de fixation 17 maintenus en compression dans le récipient rigide 7 ne nécessite pas de traverser la paroi latérale 9 du récipient rigide 7 pour assurer la fixation de la canalisation de pompage, évitant ainsi de générer des ponts thermique avec l'extérieur de la cuve. En outre, les organes élastiques 18 permettent avantageusement de compenser la contraction du matériau des bras de fixation 17, permettant ainsi une bonne fixation de l'extrémité inférieure de la cuve de pompage que la cuve soit pleine de GNL à -162°C ou vide et à température ambiante.
- Selon la nature et l'intensité des efforts devant être absorbés, la fixation de la canalisation au récipient peut être envisagée uniquement à l'aide des bras de fixation 17 ou également à l'aide de dispositifs de soutien supplémentaires, comme expliqué ci-dessous en référence à la
figure 1 . Dans le mode de réalisation illustré sur lafigure 1 , le dispositif de fixation 15 comporte en outre des pieds de support 21. Chaque pied de support 21 se développe depuis un bras de fixation 17 en direction de la paroi de fond 8 du récipient rigide 7. De tels pieds de supports 21 assurent le soutien du dispositif de fixation 15 dans le récipient rigide 7 et sont optionnels. - Dans le mode de réalisation illustré sur la
figure 1 , le soutien des bras de fixation 17 est également assuré par des câbles de soutien 22. Une première extrémité de ces câbles de soutien 22 est ancrée sur un bras de fixation 17 respectif et une seconde extrémité de ces câbles de soutien 22, opposée à la première extrémité dudit câble de soutien 22, est ancrée sur le rebord 10 du récipient rigide 7. Lorsque le récipient rigide 7 présente des parois latérales 9 et/ou un rebord 10 dont la solidité ne permet pas de garantir la fixation des câbles de soutien 22, lesdits câbles de soutien 22 peuvent être ancrés directement sur la membrane étanche primaire 5. La membrane étanche primaire 5 peut être renforcée localement au niveau des points d'ancrage des câbles de soutien 22 par une plaque de contreplaqué logée sous la membrane étanche primaire 5 ou tout autre dispositif adapté. Ce système de câble de support permet avantageusement de soutenir un dispositif de fixation de 400kg. Ces câbles de soutien 22 sont optionnels. - Dans une variante illustrée sur la
figure 3 , les câbles de soutien 22 sont ancrés sur la canalisation de pompage 12. Les câbles de soutien 22 présentent un jeu permettant de rattraper la contraction de la canalisation de pompage 12 lors l'insertion de GNL tout en permettant de conserver le dispositif de fixation dans une position fixe dans la hauteur du puisard. Ainsi, lors de son installation, le dispositif de fixation 15 est supporté par la seule pression des bras de fixation 17 contre les parois latérales 9 du récipient rigide 7 et, lors de l'introduction de GNL, la contraction thermique de l'élément 18 ne permet plus de supporter le poids du dispositif de fixation 15 et la canalisation de pompage 12 se contracte permettant de tendre les câbles de soutien 22 afin de soutenir le dispositif de fixation 15 sans ancrage sur la paroi 9. - Le dispositif de fixation 15 est décrit ci-après plus en détail en regard des
figures 3 à 6 . - La
figure 3 illustre une vue en perspective schématique de la canalisation de pompage 12 de lafigure 1 illustrant le dispositif de fixation 15 monté sur ladite canalisation de pompage 12. - Le collier 16 est réalisé en deux demi-colliers 23 métalliques en forme de demi-cylindres circulaires de préférence symétriques. Ces deux demi-colliers 23 sont montés ensembles autour de l'extrémité 13 de la canalisation de pompage 12 par tout moyen adapté. Ainsi, chaque demi-collier 23 peut présenter à l'une de ses extrémités circonférentielles un rebord 24 faisant saillie radialement vers l'extérieur. Les rebords 24 des deux demi-colliers 23 sont solidarisés par exemple par boulonnage ou par soudure afin de former et fixer le collier 16 sur l'extrémité 13 de la canalisation de pompage 12.
- Un système anti-rotation est prévu afin de bloquer en rotation le collier 16 sur l'extrémité 13 de la canalisation de pompage 12. Dans le mode de réalisation illustré sur la
figure 4 , ce système anti-rotation comporte une cale métallique 60 soudée sur la canalisation de pompage 12 et faisant saillie radialement vers l'extérieur depuis la canalisation de pompage 12. Cette cale 60 est circonférentiellement intercalée entre les deux demi-collier 23, par exemple et comme illustré sur lafigure 4 , au niveau d'une zone de jonction des rebords 24. Une telle zone de jonction des rebords 24 forme un renfoncement formé conjointement par les zones de pliures des demi-colliers 23 nécessaires à la formation des rebords 24. - Dans une variante illustrée sur la
figure 11 , le système anti-rotation comporte deux cales métalliques 61 soudées sur la canalisation de pompage 12 et deux cales métalliques 62 soudées sur une face interne 32 du collier 16. Les cales métalliques 62 du collier 16 sont intercalées circonférentiellement entre les cales métalliques 61 de la canalisation de pompage 12. Chaque cale métallique 62 du collier coopère avec une cale métallique 61 de la canalisation de pompage afin de former une butée bloquant en rotation le collier 16 par rapport à la canalisation de pompage 12. - Un anneau 25 se développant dans un plan radial, c'est à dire perpendiculaire à un axe longitudinal de la canalisation de pompage 12, est fixé par soudure sur le collier 16. Cet anneau 25 est de préférence installé sur le collier 16 après que ledit collier 16 ait été fixé sur l'extrémité 13 de la canalisation de pompage 12 afin de rigidifier le collier 16. En variante, chaque demi-collier 23 pourrait comporter un demi-anneau en préfabrication. Cet anneau 25 fait saillie radialement vers l'extérieur depuis le collier 16. Une pluralité de pattes 26, typiquement une pour chaque bras de fixation 17, sont fixées par soudure sur l'anneau 25. Ces pattes 26 font saillie radialement vers l'extérieur. Chaque patte 26 comporte une plaque supérieure 27 se développant dans un plan radial et une plaque inférieure 28 se développant dans un plan radial parallèlement à la plaque supérieure 27. Dans une variante non illustrée, les pattes 26 sont directement soudées sur le collier cylindrique 16 ou sur chaque demi-collier 23.
- Chaque bras de fixation 17 est monté mobile en rotation sur une patte 26 respective autour d'un axe de rotation parallèle à une direction génératrice du collier 16. Les plaques supérieures 27 et les plaques inférieures 28 présentent chacune un orifice dans lequel est montée une goupille 29 d'un bras de fixation 17 correspondant. Chaque bras de fixation 17 présente un certain degré de débattement en rotation autour de l'axe de rotation défini par la goupille 29. Pour chaque bras de fixation 17 en service, ce degré de débattement est limité par la variation de longueur de l'organe élastique 18.
- Comme visible sur la
figure 5 , le collier 16 comporte une rainure supérieure 30 et une rainure inférieure 31 sur une face interne 32. De telles rainures 30 et 31 se développent dans l'épaisseur radiale du collier 16. La rainure supérieure 30 est située au-dessus de l'anneau 25 et la rainure inférieure 31 est située sous l'anneau 25. Ces rainures 30 et 31 se développent de façon circulaire sur toute ou partie de la circonférence interne du collier 16. Une cale 33 est logée dans chaque rainure 30 et 31. Une telle cale 33 est réalisée en matériau polymère par exemple en polyéthylène haute densité ou en polytétrafluoroéthylène. Chaque cale 33 est en appui entre le collier 26 et l'extrémité 13 de la canalisation de pompage 12 sur laquelle est monté le collier 16. Les cales peuvent être fixées par collage, vissage et autres méthodes adaptées. - Lors d'un changement de température dans la cuve, par exemple lors d'un chargement de GNL à -162°C, la canalisation de pompage 12 se contracte. Lors de cette contraction, qui représente pour une canalisation de pompage de 30m de long une contraction de l'ordre de 87mm, la fixation du collier 16 sur la canalisation de pompage 12 peut se trouver altérée par le déplacement vertical due à la contraction thermique de la canalisation de pompage 12. Dès lors, le collier 16 peut ne plus être maintenu de façon stable sur la canalisation de pompage 12. De telles cales 33 en matériau polymère permettent un appui glissant du collier 16 sur la canalisation de pompage 12, le collier étant ainsi maintenu en position fixe dans la hauteur du puisard sur la canalisation de pompage 12 par l'intermédiaire de ces cales 33. Dans le cas d'un système anti-rotation tel que décrit ci-dessus en regard de la
figure 11 , chacune des cales métalliques 61 et 62 du système anti-rotation présente une épaisseur radiale inférieure à l'épaisseur radiale des cales 33 et, plus particulièrement, inférieure à la distance séparant la face interne 32 de la canalisation de pompage 12. - Les quatre bras de fixation 17 du dispositif de fixation 15 étant analogues, un seul bras de fixation 17 est décrit ci-après en regard des
figures 4 à 6 . - Le bras de fixation 17 comporte une portion de bras proximale 34 et une portion de bras distale 35. Ces portions de bras 34 et 35 sont formées par des tiges rigides creuses alignées.
- Une première extrémité 36 de la portion de bras proximale 34 comporte une goupille 29 coopérant avec la patte 26. Une seconde extrémité 37 de la portion de bras proximale 34 coopère avec une portion centrale 38 du bras de fixation 17 décrite ci-après en regard de la
figure 6 et comportant une structure télescopique associée à l'organe élastique 18. - La portion de bras distale 35 comporte une première extrémité 39 sur laquelle est monté le patin 19 mobile en rotation autour d'un axe parallèle à une direction génératrice du collier 16. Une seconde extrémité 40 de la portion de bras distale 35 est coopère avec la portion centrale 38 du bras de fixation 17.
- Le patin 19 comporte un corps principal 41 portant une goupille 42 logée dans un moyeu de la première extrémité 39 de la portion de bras distale 35. Une première entretoise 43 se développe depuis le corps principal 41 du patin 19, la première surface d'appui 20 est montée sur une extrémité de la première entretoise 43 opposée au corps principal 41. Une seconde entretoise 44 se développe depuis le corps principal 41 du patin 19, la seconde surface d'appui 20 étant montée sur une extrémité de la seconde entretoise 44 opposée au corps principal 41. La première entretoise 43 et la seconde entretoise 4 se développent perpendiculairement l'une de l'autre. Chaque surface d'appui 20 se développe dans un plan perpendiculaire à la direction de développement de l'entretoise sur laquelle il est monté. Les patins sont réalisés en métal afin de coopérer avec les parois latérales 9 du récipient rigide 7 avec frottement, offrant ainsi un meilleur appui des patins 19 sur les parois latérales 9.
- Dans le cas d'un récipient rigide 7 réalisé en tôles épaisses, les patins 19 peuvent présenter des surfaces d'appuis 20 de forme carrée, ronde, plane ou cylindrique et présentant des dimensions caractéristiques par exemple comprises entre 5 cm et 50 cm.
- Dans un mode de réalisation où le récipient n'est pas aussi rigide et présente une structure plus fragile, par exemple comportant une fine membrane étanche primaire portée par une barrière thermiquement isolante, d'autres matériaux que de la mousse isolante peuvent être installés dans la barrière thermiquement isolante primaire au niveau des zones d'appui des patins 19. Ainsi, les parois latérales 9 du récipient peuvent être renforcées par l'installation de contre-plaqué ou de composite. Dans ce cas, les surfaces d'appui des patins peuvent présenter une forme carrée de 20 cm de côté afin de résister à des sollicitations de l'ordre de 17000N ou encore de 30cm de côté pour résister à des sollicitations de 40000N. Cependant, dans les cas d'une membrane étanche présentant des corrugations, les surfaces d'appui 20 présentent des dimensions limitées par la distance séparant deux ondulations successives. Le dispositif de fixation 15 permet ainsi d'installer les surfaces d'appui 20 hors de zones singulières de la membrane, par exemple entre deux ondulations dans le cas d'une membrane étanche primaire 5 ondulée.
- La
figure 6 illustre une vue en coupe de détail de la portion centrale 38 du bras de fixation 17 de lafigure 5 . La portion centrale 38 comporte un manchon distal 45 et un manchon proximal 46. Chaque manchon 45, 46 présente une forme cylindrique dont le diamètre est inférieur au diamètre de la portion de bras avec laquelle il coopère. Par ailleurs, chaque manchon 45, 46 comporte un orifice supérieur et un orifice inférieur en vis-à-vis l'un de l'autre. De même, la seconde extrémité 37, 40 de chaque portion de bras comporte un orifice supérieur et un orifice inférieur en vis-à-vis l'un de l'autre. Chaque manchon 45, 46 comporte en outre un épaulement 47 faisant saillie sur sa périphérie. Le manchon distal 45 est inséré par coulissement dans la seconde extrémité 40 de la portion de bras distale 35 jusqu'à butée de ladite seconde extrémité 40 contre l'épaulement 47 du manchon distal 45. Dans cette position en butée, les orifices de la seconde extrémité 40 de la portion de bras distale 35 sont en vis-à-vis des orifices du manchon distal 45 de sorte qu'une goupille 58 (voirfigure 4 ) puisse être insérée dans ces orifices afin de bloquer en position la portion de bras distale 35 et la portion de bras centrale 38. La seconde extrémité 37 de la portion de bras proximale 34 et le manchon proximal 46 fonctionnent de manière analogue afin de bloquer en position la portion de bras proximale 37 et la portion de bras centrale 38. - Le manchon distal 45 comporte un tube de guidage 48 cylindrique se développant coaxialement avec le manchon distal 45 et présentant une portion interne creuse. Le manchon proximal 46 comporte une tige de guidage 49 se développant coaxialement au manchon proximal 46 et complémentaire de la portion creuse du tube de guidage 48. La tige de guidage 49 est insérée dans la portion creuse du tube de guidage 48 de manière à permettre un guidage en coulissement entre le manchon distal 45 et le manchon proximal 46.
- L'organe élastique 18 est porté par la tige de guidage 49. Typiquement, l'organe élastique comporte une pluralité de rondelles Belleville 59 montées sur la tige de guidage 49. Les rondelles Belleville 59 illustrées sur la
figure 6 sont montées en série, c'est-à-dire selon un montage tel qu'illustré sur lafigure 9 . Cependant, ces rondelles Belleville 59 pourraient être montées en parallèle, comme illustré sur lafigure 8 , ou selon un montage en combinaison du montage en série et du montage en parallèle, comme illustré sur lafigure 10 . L'organe élastique 18 comporte dans le mode de réalisation illustré sur lafigure 6 un premier groupe de rondelles Belleville 59 formant un premier élément élastique 50 plus souple et un second groupe de rondelles Belleville 59 formant un second élément élastique 51 plus rigide. - La tige de guidage 49 porte en outre un premier limiteur de compression 52 et un second limiteur de compression 53. Chaque limiteur de compression 52, 53 comporte une portion cylindrique creuse, respectivement 54 et 55, d'un diamètre supérieur au diamètre des rondelles Belleville 59 fermé à l'une de ses extrémité par un fond, respectivement 56 et 57.
- Le premier groupe de rondelle Belleville 59 est en appui entre une face radialement interne du tube de guidage 48 et le fond 56 du premier limiteur de compression 52. La portion cylindrique 54 du premier limiteur de compression 52 entoure une partie des rondelles Belleville 59 dudit premier groupe de rondelles Belleville 59.
- Le second groupe de rondelles Belleville 59 est intercalé entre le fond 56 du premier limiteur de compression 52 est un fond 57 du second limiteur de compression 53. La portion cylindrique 55 du second limiteur de compression 53 entoure une partie des rondelles Belleville 59 du second groupe de rondelles Belleville 59.
- Le premier élément élastique 50 présente une raideur inférieure à la raideur du second élément élastique 51.
- Dans une variante de réalisation, la portion centrale 38 est montée dans l'autre sens, la tige 49 se trouvant alors du côté de la portion de bras distale 35. On va maintenant décrire le fonctionnement du dispositif de fixation 15.
- Lorsque la pompe de la canalisation de pompage 12 est en fonctionnement, elle génère des vibrations de l'extrémité 13 de la canalisation de pompage 12. Ces vibrations sont transmises aux bras de fixation 17 par l'intermédiaire du collier 16. Le premier élément élastique 50 souple permet l'absorption des efforts de faible intensité provoqués par ces vibrations de la pompe dans la canalisation de pompage 12. Un tel premier élément élastique 50 souple évite ainsi que les vibrations générées par la pompe ne soient transmises depuis la canalisation de pompage 12 au récipient rigide 7 et à la membrane étanche primaire 5 par l'intermédiaire des bras de fixation 17.
- Inversement, lors de fortes contraintes, par exemple liées à un séisme dans le cas d'une cuve terrestre ou sous l'effet de la houle dans le cas d'une cuve installée dans un navire, des efforts de forte intensité peuvent être transmis aux bras de fixation 17. Ces efforts de forte amplitude ne peuvent pas être absorbés par le premier élément élastique 50 souple qui se comprime dans la limite autorisée par le premier limiteur de compression 52. Typiquement, les rondelles Belleville 59 du premier groupe de rondelles Belleville 59 se compriment jusqu'à ce que la portion cylindrique 54 du premier limiteur de compression 52 vienne en butée sur le tube de guidage 48, empêchant une compression supplémentaire du premier groupe de rondelles Belleville 59. Le second élément élastique 51 plus rigide permet alors d'absorber ces efforts de forte amplitude. Le second groupe de rondelles Belleville 59 se comprime à son tour et absorbe ces efforts de forte amplitude.
- Ainsi, les organes élastiques 18 des bras de fixations 17 permettent de fixer l'extrémité 13 de la canalisation de pompage 12 tout en absorbant de manière élastique des efforts de différentes intensités entre le récipient rigide 7 et la canalisation de pompage 12.
- La raideur des éléments élastiques 50, 51 est avantageusement sélectionnée en fonction de l'ordre de grandeur des déplacements envisagés. Ainsi, en fonction des déplacements envisagés ainsi que de la longueur allouable à l'organe élastique 18 dans le récipient rigide 7, on peut prévoir des éléments élastiques présentant une raideur comprise dans une plage allant de 300 N/mm à 8000 N/mm, de préférence entre 500 et 5000N/mm.
- Par ailleurs, la raideur des éléments élastique 50, 51 est de préférence sélectionnée de manière à résister aux pires conditions envisagées, par exemple en réponse à un séisme dans le cas d'une cuve pleine de liquide et d'une canalisation de pompage 12 également pleine de liquide. Dans un exemple de réalisation, l'organe élastique 18 est configuré pour résister à une accélération de 1g dans une direction donnée, ce qui peut générer une force de réaction de l'ordre de 34KN que l'organe élastique doit pouvoir absorber. Dans ces hypothèses, il peut par exemple être installé un second élément élastique 51 présentant une raideur de l'ordre de 1000N/mm pour obtenir des déplacements compris entre 8mm et 37mm.
- La technique décrite ci-dessus peut être utilisée pour fixer tout type de canalisation dans différents types de réservoirs, par exemple pour un cuve d'un réservoir de GNL dans une installation terrestre ou dans un ouvrage flottant comme un navire méthanier ou autre.
- En référence à la
figure 10 , une vue écorchée d'un navire méthanier 70 montre une cuve étanche et isolée 71 de forme générale prismatique montée dans la double coque 72 du navire. La paroi de la cuve 71 comporte une barrière étanche primaire destinée à être en contact avec le GNL contenu dans la cuve, une barrière étanche secondaire agencée entre la barrière étanche primaire et la double coque 72 du navire, et deux barrières isolante agencées respectivement entre la barrière étanche primaire et la barrière étanche secondaire et entre la barrière étanche secondaire et la double coque 72. - De manière connue en soi, des canalisations de chargement/déchargement 73 disposées sur le pont supérieur du navire peuvent être raccordées, au moyen de connecteurs appropriées, à un terminal maritime ou portuaire pour transférer une cargaison de GNL depuis ou vers la cuve 71.
- La
figure 10 représente un exemple de terminal maritime comportant un poste de chargement et de déchargement 75, une conduite sous-marine 76 et une installation à terre 77. Le poste de chargement et de déchargement 75 est une installation fixe off-shore comportant un bras mobile 74 et une tour 78 qui supporte le bras mobile 74. Le bras mobile 74 porte un faisceau de tuyaux flexibles isolés 79 pouvant se connecter aux canalisations de chargement/déchargement 73. Le bras mobile 74 orientable s'adapte à tous les gabarits de méthaniers. Une conduite de liaison non représentée s'étend à l'intérieur de la tour 78. Le poste de chargement et de déchargement 75 permet le chargement et le déchargement du méthanier 70 depuis ou vers l'installation à terre 77. Celle-ci comporte des cuves de stockage de gaz liquéfié 80 et des conduites de liaison 81 reliées par la conduite sous-marine 76 au poste de chargement ou de déchargement 75. La conduite sous-marine 76 permet le transfert du gaz liquéfié entre le poste de chargement ou de déchargement 75 et l'installation à terre 77 sur une grande distance, par exemple 5 km, ce qui permet de garder le navire méthanier 70 à grande distance de la côte pendant les opérations de chargement et de déchargement. - Pour engendrer la pression nécessaire au transfert du gaz liquéfié, on met en oeuvre des pompes embarquées dans le navire 70 par exemple dans la canalisation de pompage 12 et/ou des pompes équipant l'installation à terre 77 et/ou des pompes équipant le poste de chargement et de déchargement 75.
- Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention revendiquée.
- 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. L'usage de l'article indéfini « un » ou « une » pour un élément ou une étape n'exclut pas, sauf mention contraire, la présence d'une pluralité de tels éléments ou étapes.
- Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication.
un organe élastique étant accouplé à la glissière pour pouvoir appliquer une force de rappel repoussant la portion de bras distale à distance de la portion de bras proximale le long de l'axe de déplacement en réponse à une contrainte tendant à rapprocher la portion de bras distale de la portion de bras proximale.
Claims (15)
- Installation de stockage de fluide comportant une cuve étanche et isolante dans laquelle une paroi de fond (6) de la cuve comporte un logement (7), et une canalisation (12) de chargement ou de déchargement agencée dans la cuve, une extrémité (13) de la canalisation étant logée dans le logement, l'installation comportant en outre un dispositif de fixation pour fixer la canalisation (12) dans le logement (7), le dispositif de fixation comportant :- un collier cylindrique (16) monté sur l'extrémité (13) de la canalisation,- au moins trois bras de fixation (17), chaque bras de fixation comportantdans laquelle au moins un desdits bras de fixation comporte une glissière (48, 49) accouplant la portion de bras proximale à la portion de bras distale et apte à guider en translation la portion de bras distale par rapport à la portion de bras proximale le long d'un axe de déplacement perpendiculaire à la direction génératrice du collier,∘ une portion de bras proximale (34) comportant une première extrémité (36) montée sur le collier cylindrique, la portion de bras proximale étant mobile en rotation autour d'un premier axe (29) de rotation parallèle à une direction génératrice du collier cylindrique,∘ une portion de bras distale (35) comportant une première extrémité (39) portant un patin d'appui (19), le patin d'appui étant monté sur ladite première extrémité de la portion de bras distale, le patin d'appui étant mobile en rotation autour d'un second axe de rotation parallèle à la direction génératrice du collier cylindrique, le patin d'appui comportant une surface d'appui (20) tournée à l'opposé du collier et coopérant avec une paroi (9) du logement (7),
un organe élastique (18) étant accouplé à la glissière pour pouvoir appliquer une force de rappel repoussant la portion de bras distale à distance de la portion de bras proximale le long de l'axe de déplacement en réponse à une contrainte tendant à rapprocher la portion de bras distale de la portion de bras proximale. - Installation de stockage de fluide selon la revendication 1, dans laquelle les bras de fixation s'étendent perpendiculairement à la direction génératrice du collier
- Installation de stockage de fluide selon l'une des revendications 1 à 2, dans laquelle la glissière dudit au moins un des bras de fixation comporte :- un tube de guidage (48) creux fixé sur une seconde extrémité (40,37) de l'une parmi la portion de bras distale et la portion de bras proximale, ledit tube de guidage se développant dans l'alignement de ladite une parmi la portion de bras distale et la portion de bras proximale,- une tige de guidage (49) fixée sur une seconde extrémité (40,37) de l'autre parmi la portion de bras distale et la portion de bras proximale, la tige de guidage se développant dans l'alignement de ladite autre parmi la portion de bras distale et la portion de bras proximale, la tige de guidage étant montée coulissante dans le tube de guidage le long de l'axe de déplacement.
- Installation de stockage de fluide selon la revendication 3, dans laquelle l'organe élastique dudit au moins un des bras de fixation comporte une pluralité de rondelles élastiques engagées sur la tige de guidage et prenant appui d'une part sur une surface d'extrémité du tube de guidage (48) et, d'autre part, sur une surface de butée que comporte ladite autre parmi la portion de bras distale et la portion de bras proximale.
- Installation de stockage de fluide selon l'une des revendications 1 à 4, dans laquelle l'organe élastique dudit au moins un des bras de fixation comporte un premier élément élastique (50) et un second élément élastique (51) montés en série entre la portion distale et la portion proximale dudit bras de fixation, et dans laquelle le premier élément élastique présente une première raideur et le second élément élastique présente une seconde raideur plus élevée que la première raideur.
- Installation de stockage de fluide selon l'une des revendications 1 à 5, dans laquelle le collier cylindrique est réalisé en métal, le dispositif de fixation comportant en outre une cale de glissement (33) en matériau polymère montée sur une face interne (32) du collier cylindrique et en appui sur l'extrémité de la canalisation.
- Installation de stockage de fluide selon la revendication 6, dans laquelle la face interne du collier cylindrique présente une rainure (31) se développant dans l'épaisseur radiale du collier cylindrique perpendiculairement à la génératrice du collier cylindrique, la cale de glissement (33) étant logée dans ladite rainure et faisant saillie radialement vers l'intérieur au-delà de la face interne du collier cylindrique.
- Installation de stockage de fluide selon la revendication 7, dans laquelle la rainure se développe de façon annulaire autour de la direction génératrice du collier cylindrique.
- Installation de stockage de fluide selon l'une des revendications 1 à 8, dans laquelle le patin d'appui (19) d'au moins l'un des bras de fixation comporte :- une première surface d'appui (20) plane se développant dans un premier plan parallèle à la direction génératrice du collier cylindrique, et- une seconde surface d'appui (20) plane se développant dans un second plan parallèle à la direction génératrice du collier cylindrique, le premier plan et le second plan étant sécants.
- Installation de stockage de fluide selon l'une des revendications 1 à 9, dans laquelle le collier cylindrique comporte un premier demi cylindre (23) et un second demi cylindre (23) fixés ensemble et formant conjointement le collier cylindrique.
- Installation de stockage de fluide selon l'une des revendications 1 à 10, dans laquelle le collier comporte un épaulement (25) faisant saillie radialement vers l'extérieur depuis une face externe du collier cylindrique, chaque bras de fixation étant monté sur l'épaulement.
- Installation de stockage de fluide selon l'une des revendications 1 à 11 comportant en outre une pompe logée dans la canalisation, ladite pompe étant apte à charger ou décharger un fluide respectivement dans ou depuis le logement.
- Navire (70) pour le transport d'un produit liquide froid, le navire comportant une double coque (72) et une installation de stockage de fluide (71) selon l'une des revendications 1 à 12, dans laquelle la cuve est disposée dans la double coque.
- Procédé de chargement ou déchargement d'un navire (70) selon la revendication 13, dans lequel on achemine un produit liquide froid à travers la canalisation (12) depuis ou vers une deuxième installation de stockage flottante ou terrestre (77) vers ou depuis la cuve du navire (71).
- Système de transfert pour un produit liquide froid, le système comportant un navire (70) selon la revendication 13, la canalisation (12) étant agencée de manière à relier la cuve (71) installée dans la coque du navire à une deuxième installation de stockage flottante ou terrestre (77) et une pompe pour entrainer un flux de produit liquide froid à travers la canalisation (12) depuis ou vers la deuxième installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.
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