EP3665414B1 - Cuve etanche et thermiquement isolante - Google Patents

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EP3665414B1
EP3665414B1 EP18762375.6A EP18762375A EP3665414B1 EP 3665414 B1 EP3665414 B1 EP 3665414B1 EP 18762375 A EP18762375 A EP 18762375A EP 3665414 B1 EP3665414 B1 EP 3665414B1
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EP
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tank
corrugations
wall
corrugation
ridge
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Marc BOYEAU
Mickaël HERRY
Antoine PHILIPPE
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Gaztransport et Technigaz SA
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Gaztransport et Technigaz SA
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Definitions

  • the invention relates to the field of sealed and thermally insulating tanks with membranes, for the storage and / or transport of fluid, such as a cryogenic fluid.
  • Sealed and thermally insulating membrane tanks are used in particular for the storage of liquefied natural gas (LNG), which is stored, at atmospheric pressure, at approximately -162 ° C. These tanks can be installed on land or on a floating structure. In the case of a floating structure, the vessel may be intended for the transport of liquefied natural gas or to receive liquefied natural gas serving as fuel for the propulsion of the floating structure.
  • LNG liquefied natural gas
  • WO2017006044 a sealed and thermally insulating tank for the storage of liquefied natural gas, integrated into a supporting structure, such as the double hull of a ship intended for the transport of liquefied natural gas.
  • the tank comprises a multilayer structure having successively, in the direction of the thickness, from the outside to the inside of the tank, a secondary thermally insulating barrier retained in the supporting structure, a secondary waterproofing membrane resting against the barrier.
  • thermally insulating secondary a primary thermally insulating barrier resting against the secondary waterproofing membrane and a primary waterproofing membrane intended to be in contact with the liquefied natural gas contained in the tank.
  • the figure 1 shows a sectional view of a sealed and thermally insulating tank according to WO2017006044 at an angle of 135 ° formed by two longitudinal walls of the tank in which only the secondary thermally insulating barrier and the secondary waterproofing membrane are illustrated.
  • the secondary thermally insulating barriers of the vessel walls comprise a plurality of insulating panels 102 of standard dimensions juxtaposed against a respective flat supporting wall of the structure. carrier.
  • the manufacture of this secondary thermally insulating barrier is done by juxtaposing the insulating panels 102 from a central portion of the corresponding tank wall to an edge of said tank wall, for example at an edge 101 formed by the junction flat load-bearing walls on which the secondary thermally insulating barriers are anchored at an angle of 135 °.
  • the secondary waterproofing membrane of the vessel walls consists of a plurality of metal sheets 103 of standard dimensions juxtaposed and carried by the secondary thermally insulating barrier.
  • the secondary waterproofing membrane comprises two series of perpendicular corrugations projecting outwards from the tank and thus allowing the secondary sealing membrane to deform under the effect of thermal stresses generated by the fluid stored in the tank.
  • Each metal sheet 103 of the secondary waterproofing membrane has substantially a length and a width corresponding to those of the standard insulating panels 102 of the secondary thermally insulating barrier and is arranged in an offset manner with respect to said insulating panels 102 such that it extends straddling four of the insulating panels 102.
  • These insulating panels 102 have grooves on an internal surface so as to accommodate the corrugations of the metal sheets 103. It is thus possible to produce the secondary thermally insulating barrier and the membrane of secondary sealing of the tank walls from standardized elements, the insulating panels 102 and the metal sheets 103.
  • the secondary thermally insulating barrier comprises a corner structure.
  • This corner structure comprises two corner insulating panels 104 which are respectively arranged against the supporting structure in the extension of the insulating panels 102 of one and the other of the two tank walls forming the angle of the tank at the level edge 101. These corner insulating panels 104 together form a corner of the secondary thermally insulating barrier of the tank.
  • Each of these two corner insulating panels 104 carries on its internal face a corner metal sheet 105 comprising a corrugation 106 parallel to the edge 101. This corrugation 106 is housed in a corresponding groove of the insulating corner panel 104 to a predefined distance from the edge 101.
  • each corner insulating panel 104 extends the insulating panels 102 of a tank wall. respective and the corner metal sheets 105 carried by said corner insulating panels 104 are located substantially in the same plane as the metal sheets 103 of the secondary sealing membranes of said respective tank walls.
  • Corrugations 108 of one of the series of corrugations of the secondary sealing membrane of the two vessel walls develop parallel to the ridge 101, that is to say parallel to the corrugation 106. Due to Using standardized metal sheets 103, the corrugations 108 of the corrugation series of the secondary waterproofing membrane parallel to the ridge 101 are separated by a regular spacing pitch 109.
  • the spacing between the The corrugation 106 and the ridge formed by the upper surface of the corner insulation panels 104 is preferably standardized in order to facilitate the construction of the corner insulation panels 104. For example, this spacing is substantially equal to said regular spacing step. 109.
  • a gap 110 separating the last insulation panel 102 from corner insulation panel 104 varies from vessel to vessel and cannot be known prior to vessel construction.
  • a metal connecting strip 111 is sealed. on the one hand to a metal sheet 103 carried by the insulating panel 102 and, on the other hand, to the corner metal sheet 105.
  • This metal connecting strip 111 comprises a corrugation 112 parallel to the corrugations 108 and separated from a corrugation 108 adjacent to the regular spacing pitch 109.
  • the connecting strip 111 and the angle metal sheet 105 make it possible to adapt to the dimensions of the tank and to make up for any gaps linked to the construction tolerances of the tank.
  • a distance 113 between the corrugation 112 of the metal bonding strip 111 and the corrugation 106 of the corner metal sheet 105 cannot be. known in advance and cannot be kept equal to the regular spacing 109 either.
  • This connecting strip 111 also comprises a series of corrugations (not shown) perpendicular to the ridge 101. These corrugations extend the corrugations of the series of corrugations of the vessel wall developing perpendicular to the ridge 101.
  • the sheets metal angle 105 and the angle bracket 107 also comprise corrugations perpendicular to the edge 101 in order to connect in a sealed and continuous manner the corrugations perpendicular to the edge 101 of the secondary sealing membranes of the two tank walls forming the angle at 135 °.
  • the metal connecting strip 111 and the angle metal sheet 105 thus make it possible to maintain a seal and good flexibility in the angle of the tank while allowing the use of standardized metal sheets 103, thus facilitating the construction of the membrane. secondary sealing on said tank walls.
  • tank walls forming an angle of 135 ° are also contiguous with a transverse tank wall developing perpendicular to the edge 101.
  • WO 2014/167228 discloses a sealed and thermally insulating tank integrated into a supporting structure according to the prior art.
  • An idea at the basis of the invention is to allow the production of a sealed and thermally insulating tank in a simple and rapid manner.
  • an idea at the basis of the invention is to allow the use of standardized elements for the manufacture of the vessel walls while offering good sealing and good flexibility of the secondary sealing membrane at the angles. of the tank, including at a corner of the tank formed by the junction between a transverse wall of the tank and a longitudinal wall of the tank.
  • the invention provides a sealed and thermally insulating tank integrated into a supporting structure, the supporting structure comprising a first flat supporting wall and a second flat supporting wall jointly forming an edge of the supporting structure, the vessel comprising a first vessel wall anchored on the first bearing wall and a second vessel wall anchored on the second bearing wall, each vessel wall having a multilayer structure comprising successively, in the direction of the thickness from the outside towards inside the tank, a thermally insulating barrier retained against the corresponding load-bearing wall and a waterproofing membrane carried by the thermally insulating barrier, the waterproofing membrane of the first tank wall comprising a first series of parallel corrugations developing perpendicular to the ridge and spaced at a regular spacing along the ridge, the waterproofing membrane of the second tank wall comprising a second series of parallel corrugations developing perpendicular to the ridge and spaced at said regular spacing along the ridge, each corrugation of the first series of corrugations being located in the extension of a corresponding ripple of the second
  • Such a sealed and thermally insulating tank makes it possible to produce a junction between the corrugations of the first tank wall and the corrugations of the second tank wall in a simple and rapid manner.
  • the connection between corrugations of the first tank wall and corrugations of the second tank wall perpendicular to the ridge which do not have a spacing along the ridge which is uniformly identical on the two tank walls could be standardized partite.
  • such a tank could use standardized closing caps to interrupt the corrugations having an offset, such closing caps being able to be used regardless of the offset between the corrugations along the ridge.
  • the interruption of the singular wave of the second tank wall at a distance from the ridge makes it possible to maintain flexibility of the waterproofing membrane at the level of the ridge despite the presence of an offset in one direction. parallel to the edge between the singular undulation and the subsequent undulation.
  • this interruption of the singular wave at a distance from the edge makes it possible to overcome the stresses associated with the stresses present on the first wall and at the level of the edge, that is to say to keep a pitch regular spacing in the most mechanically stressed areas in order to maintain good flexibility of the membrane in said stressed areas.
  • such a tank may include one or more of the following characteristics.
  • the ridge extends in a width direction of the supporting structure, the second supporting wall having a larger dimension than the first supporting wall in said width direction so that the second tank wall has a dimension greater than the first tank wall in said width direction.
  • each corrugation of the first series of corrugations is located in a plane perpendicular to the common edge with the corresponding corrugation of the second series of corrugations.
  • the first wave closure cap and the second wave closure cap are spaced from each other by a distance less than the regular spacing pitch.
  • the first wave closure cap and the second wave closure cap are arranged at a distance from the edge taken in a direction perpendicular to the substantially equal edge.
  • the waterproofing membrane retains good flexibility at the wave closure caps.
  • the supporting structure comprises a third flat supporting wall forming with the first flat supporting wall a second edge of the supporting structure parallel to said corrugations of the first series of corrugations, the singular corrugation of the first tank wall being parallel to said second edge, the thermally insulating barrier forming in line with the second edge of the supporting structure an upper edge parallel to said second edge of the supporting structure, the singular corrugation of the first tank wall being arranged at a distance predefined of the upper edge.
  • the predefined distance separating the upper edge of the singular corrugation of the first tank wall is equal to the regular spacing pitch.
  • the corrugations of the first series of corrugations extend over the entire first tank wall in the direction perpendicular to the edge and the corrugations of the second series of corrugations extending a corrugation of the first series. corrugations extend over the entire second vessel wall in the direction perpendicular to the ridge.
  • the singular spacing is less than the regular spacing pitch.
  • the singular spacing is greater than the regular spacing pitch.
  • the waterproof membrane exhibits good flexibility despite the ripple interruptions.
  • each tank wall further comprises a primary thermally insulating barrier resting against the waterproofing membrane and a primary waterproofing membrane carried by the primary thermally insulating barrier and intended to be in contact with a fluid contained in it. tank.
  • the sealing membrane of the first tank wall and the sealing membrane of the second tank wall further comprise corrugations parallel to the edge of the supporting structure.
  • Such a tank can be part of an onshore storage facility, for example to store LNG or be installed in a floating, coastal or deep water structure, in particular an LNG vessel, 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
  • the invention also provides a vessel for the transport of a cold liquid product comprises a double hull and a above-mentioned tank arranged in the double hull.
  • the invention also provides a method of loading or unloading such a vessel, in which a cold liquid product is conveyed through isolated pipes from or to a floating or land storage installation to or from the vessel. vessel tank.
  • the invention also provides a transfer system for a cold liquid product, the system comprising the aforementioned vessel, insulated pipes arranged so as to connect the tank installed in the hull of the vessel to a floating storage installation. or terrestrial and a pump for driving a flow of cold liquid product through the insulated pipes from or towards the floating or terrestrial storage installation towards or from the vessel of the vessel.
  • the figure 2 illustrates a corner of a sealed and thermally insulating tank between a first wall 1 of the tank, a second wall 2 of the tank and a third wall 3 of the tank.
  • a tank is self-supporting and may in particular have a parallelepiped, prismatic, spherical, cylindrical or multi-lobic shape.
  • the first wall 1 and the third wall 3 are longitudinal walls of the tank and together form an angle of 135 °.
  • the second wall 2 together with the first wall forms an angle of 90 °.
  • the second wall 2 forms an angle of 90 ° with the third wall.
  • tank walls 1, 2 and 3 can have a multilayer structure comprising a thermally insulating barrier anchored on a flat supporting wall of a supporting structure, and a waterproofing membrane carried by the thermally insulating barrier, and optionally a thermally insulating barrier. primary carried by the waterproofing membrane and a primary waterproofing membrane carried by the primary thermally insulating barrier and intended to be in contact with a cryogenic liquid contained in the tank, such as Liquefied Natural Gas (LNG) or other.
  • LNG Liquefied Natural Gas
  • the secondary and primary thermally insulating barriers of each tank wall can be made from insulating blocks as described in the document WO2017 / 006044 juxtaposed starting from a central portion of the corresponding tank wall.
  • the secondary and primary waterproofing membranes can be produced using standardized metal sheets and having series of perpendicular corrugations making it possible to absorb the stresses of the waterproofing membrane.
  • insulating panels and metal sheets can be produced in a manner analogous to the corresponding elements described in the documents. WO14057221 or, FR2691520 .
  • the figure 2 illustrates an edge 4 formed by the secondary sealing membrane at the junction between the first tank wall 1 and the third tank wall 3, an edge 5 formed by the secondary sealing membrane at the junction between the first tank wall 1 and the second tank wall 2, and an edge 6 formed by the secondary sealing membrane at the junction between the second tank wall 2 and the third tank wall 3.
  • Corrugations extending longitudinally in the tank are illustrated in the form of continuous lines, it being understood that these corrugations can take different shapes such as for example facing outwards or towards inside, have different heights or other.
  • the welds between the different elements of the secondary waterproofing membrane are illustrated on the figure 2 in the form of dotted lines. So on this figure 2 are delimited by dotted lines two metal sheets 22 on the second tank wall 2, metal connecting strips 23 on the first tank wall 1 and on the second tank wall and corner metal sheets 24 on the first tank wall 1 and on the second tank wall 2.
  • the first vessel wall 1 and the third vessel wall 3 may be formed in a manner analogous to the vessel walls described with reference to figure 1 .
  • the secondary sealing membrane of the first tank wall 1 has a first series of corrugations 7 developing parallel to the edge 4 and therefore perpendicular to the edge 5. These corrugations 7 are spaced apart by a pitch of 'regular spacing 8.
  • a regular spacing pitch 8 is for example of the order of 340mm.
  • the secondary waterproofing membrane of the first tank wall 1 comprises a singular corrugation 9 spaced from the edge 4 by a spacing pitch 80, this spacing pitch 80 possibly being for example equal to or distinct from said no regular spacing 8.
  • This singular corrugation 9 is spaced from a last corrugation 10 of the first series of undulations 7 by a singular spacing 11 distinct from the regular spacing 9.
  • This spacing step singular 11 is for example 340mm plus or minus a distance x determined by the manufacturing tolerances of the tank, this distance x being variable from one tank to another. This distance x is for example of the order of 40mm but may be less, the singular spacing step 11 thus being for example 340mm plus or minus 40mm.
  • the second vessel wall 2 can be formed analogously to the first and third vessel walls 1, 3.
  • the secondary sealing membrane of the second vessel wall 2 comprises a second series of separate corrugations 12. of regular spacing 8 and perpendicular to the edge 5.
  • the secondary sealing membrane of the second wall of tank 2 also comprises a third series of corrugations 13 perpendicular to the corrugations 12 of the second series of corrugations, c 'that is to say parallel to edge 5.
  • the corrugations 7, 9 of the first tank wall 1 are extended to the edge 5.
  • the corrugations 7, 9 of the first tank wall 1 s' preferably extend over the entire length, taken in a direction perpendicular to the edge 5, of the tank.
  • These corrugations 7, 9 are for example extended by portions of corrugations present on a corner metal sheet 24 carried by corner insulating panels (not shown) of the first tank wall 1 at the level of the angle at 90 °, as described above with regard to the figure 1 .
  • the central portion of the first tank wall 1 used as a reference for the positioning of the insulating panels of the secondary thermally insulating barrier of the first tank wall 1 is also used as a reference for the positioning of the insulating panels of the secondary thermally insulating barrier of the second tank wall 2.
  • the corrugations 7 of the first series of corrugations 7 of the secondary waterproofing membrane are arranged coplanar with corresponding corrugations of the second series of corrugations 12 of the second tank wall 2.
  • the corrugations 7 of the first series of corrugations 7 are connected continuously and tightly to the corresponding corrugations 12 of the second series of corrugations 12.
  • the corrugations 12 of the second series of corrugations 12 which are coplanar with the corrugations 7 of the first series of corrugations 7 are extended to the edge 5 by a corrugation portion carried by a sheet. corner metal 24 of the second wall of the tank 2.
  • the corrugation portions of the corner metal sheets of the first tank wall and of the second tank wall are connected together by a corrugation present in the angle iron. angle connecting said angle metal sheets, in a manner analogous to the manner described above with regard to the figure 1 .
  • the last corrugation 10 of the first series of corrugations 7 is extended on the second wall of tank 2 by a corresponding corrugation 14 of the second series of corrugations 12.
  • the second tank wall 2 develops in a transverse direction of the tank, that is to say parallel to the edge 5, over a greater distance than the first tank wall 1.
  • the first tank wall 1 is interrupted in this direction by the third tank wall 3 but the second tank wall 2 continues in this direction forming the 90 ° angle between the second tank wall 2 and the third tank wall 3.
  • a subsequent corrugation 15 of the second series of corrugations 12 is spaced from the corrugation 14 extending the last corrugation 10 of the first series corrugation 7 of the regular spacing pitch 8.
  • the last corrugation 10 of the first series of corrugations 7 is spaced from the singular corrugation 9 of the first tank wall 1 by the singular spacing 11 distinct from the no regular spacing 8.
  • the singular corrugation 9 of the first wall of tank 1 and the subsequent corrugation 15 of the second series of corrugations 12 are not coplanar. It is therefore not possible to continuously and tightly extend the singular corrugation 9 of the first wall of tank 1 by the subsequent corrugation 15 of the second series of corrugations 12 in a similar manner to the extension of the corrugations 7 of the first series of corrugations 7 by the corresponding corrugations 12 of the second series of corrugations 12.
  • the singular corrugation 9 of the first wall of tank 1 is extended by a singular corrugation 16 of the second wall of tank 2.
  • the angle bracket has a corrugation perpendicular to the 90 ° angle extending the singular corrugation 9 of the first tank wall 1.
  • the corner metal sheet 24 of the second tank wall 2 has a singular corrugation portion 17 developing perpendicular to the ridge 5 and coplanar with the singular corrugation 9 of the first wall of the tank 1. This singular corrugation portion 17 extends the corrugation of the angle bracket and therefore continuously and tightly extends the singular corrugation 9 of the first tank wall 1 on the second tank wall 2.
  • the singular corrugation 16 of the second vessel wall 2 further comprises a first closure cap 18.
  • This first closure cap 18 extends and terminates the singular corrugation portion 17 of the corner metal sheet 24 of the second wall. tank 2.
  • Such a closing cap 18 can be made in different ways.
  • the closure cap in the context of a singular corrugation 16 projecting towards the interior of the tank, the closure cap according to one embodiment can take the form illustrated on the figure. figure 3 .
  • the geometry of the closure cap 18 can be adapted accordingly to close the singular corrugation 16 by taking for example a section and / or an orientation in the tank identical to the section. and / or the orientation of said singular corrugation in the tank.
  • This first closure cap 18 as illustrated on figure 3 comprises an upper portion 19 in the form of a half-dome closing the singular corrugation portion 17 with which it is fixed in a sealed manner, for example by lap welding.
  • a fixing plate 20 surrounds the base of the upper portion 19 and is sealed to a metal sheet 22 adjacent to the corner metal sheet 24, typically to the metal connecting strip 23 connecting the metal sheets of the membrane d 'secondary sealing of the second tank wall and the angle metal sheet 24.
  • the fixing plate 20 advantageously comprises a release in the direction of the angle metal sheet 24 in order to overlap weld said fixing plate 20 on said sheet metal corner 24.
  • the extension of the singular corrugation 9 of the first wall of tank 1 on the second wall of tank 2 makes it possible not to interrupt the singular corrugation 9 of the first wall of tank 1.
  • longitudinal tanks that is to say the tank walls forming an angle of 135 ° between them, being subjected to significant stresses in use, it is particularly advantageous for the secondary waterproofing membrane to have a singular corrugation 9 along the entire length of the first tank wall 1.
  • the subsequent corrugation 15 of the second series of corrugations 12 is interrupted by a second closing cap 21.
  • This second closing cap 21 is analogous to the first closing cap 18 and the subsequent corrugation 15 is interrupted at a distance from the ridge 5.
  • the second closing cap 21 interrupts the subsequent corrugation 15, for example by being welded to the metal connecting strip 23.
  • the first closing cap 18 and the second closing cap 21 can be welded with overlap of their respective fixing plate so that the subsequent corrugation 15 and the singular corrugation 16 of the second tank wall 2 are as long as possible in a direction perpendicular to the edge 5, thus offering good flexibility to the secondary sealing membrane of the second tank wall.
  • the first closure cap 18 and the second closure cap 21 are simple parts to produce. In addition, these parts can be produced in a standardized manner and used in all tanks, whatever the manufacturing tolerances and the singular spacing 11. Thus, such a sealed and thermally insulating tank is simple to produce despite the unforeseeable. related to the manufacturing tolerances of the tank.
  • the techniques described above can be used to produce a tank having a single thermally insulating barrier and a single waterproof membrane, or to constitute a double membrane tank for liquefied natural gas (LNG) in an onshore installation or in a floating structure such as an LNG or other vessel.
  • LNG liquefied natural gas
  • the waterproof membrane illustrated in the preceding figures is a secondary waterproof membrane, and that a primary insulating barrier as well as a primary waterproof membrane, not shown, can also be added to this secondary waterproof membrane.
  • these techniques can also be applied to tanks. having a plurality of thermally insulating barriers and superimposed waterproof membranes.
  • the primary thermally insulating barrier resting on the secondary waterproofing membrane as well as the primary waterproofing membrane resting on the primary thermally insulating barrier can be produced in many ways.
  • the primary thermally insulating barrier can be produced in a manner analogous to the secondary thermally insulating barrier by means of insulating panels juxtaposed on the secondary waterproofing membrane.
  • the primary waterproofing membrane can be made from standardized metal sheets.
  • a cut-away view of an LNG carrier 70 shows a sealed and insulated tank 71 of generally prismatic shape mounted in the double hull 72 of the ship.
  • the wall of the vessel 71 comprises a primary watertight barrier intended to be in contact with the LNG contained in the vessel, a secondary watertight barrier arranged between the primary watertight barrier and the double hull 72 of the vessel, and two insulating barriers arranged respectively between the vessel. primary watertight barrier and the secondary watertight barrier and between the secondary watertight barrier and the double shell 72.
  • loading / unloading pipes 73 arranged on the upper deck of the ship can be connected, by means of suitable connectors, to a maritime or port terminal for transferring a cargo of LNG from or to the tank 71.
  • the figure 4 shows an example of a maritime terminal comprising a loading and unloading station 75, an underwater pipe 76 and an onshore installation 77.
  • the loading and unloading station 75 is a fixed off-shore installation comprising a movable arm 74 and a tower 78 which supports the movable arm 74.
  • the movable arm 74 carries a bundle of insulated flexible pipes 79 which can be connected to the loading / unloading pipes 73.
  • the movable arm 74 can be orientated and adapts to all sizes of LNG carriers.
  • a connecting pipe (not shown) extends inside the tower 78.
  • the loading and unloading station 75 allows the loading and unloading of the LNG carrier 70 from or to the onshore installation 77.
  • the latter comprises storage tanks liquefied gas 80 and connecting pipes 81 connected by the underwater pipe 76 to the loading or unloading station 75.
  • the underwater pipe 76 allows the transfer of the liquefied gas between the loading or unloading station 75 and the shore installation 77 over a great distance, for example 5 km, which makes it possible to keep the LNG carrier 70 at a great distance from the coast during loading and unloading operations.
  • pumps on board the ship 70 and / or pumps fitted to the shore installation 77 and / or pumps fitted to the loading and unloading station 75 are used.
  • the sealed and thermally insulating tank comprises only a thermally insulating barrier and a waterproofing membrane, for example produced in a manner analogous to the secondary thermally insulating barrier and the secondary waterproofing membrane described below. above next to the figure 2 .

Landscapes

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Description

    Domaine technique
  • L'invention se rapporte au domaine des cuves, étanches et thermiquement isolantes, à membranes, pour le stockage et/ou le transport de fluide, tel qu'un fluide cryogénique.
  • Des cuves étanches et thermiquement isolantes à membranes sont notamment employées pour le stockage de gaz naturel liquéfié (GNL), qui est stocké, à pression atmosphérique, à environ -162°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 naturel liquéfié ou à recevoir du gaz naturel liquéfié servant de carburant pour la propulsion de l'ouvrage flottant.
    • Arrière-plan technologique
  • Il est décrit dans le document WO2017006044 une cuve étanche et thermiquement isolante pour le stockage de gaz naturel liquéfié, intégrée dans une structure porteuse, telle que la double coque d'un navire destiné au transport de gaz naturel liquéfié. La cuve comporte une structure multicouche présentant successivement, dans le sens de l'épaisseur, depuis l'extérieur vers l'intérieur de la cuve, une barrière thermiquement isolante secondaire retenue à la structure porteuse, une membrane d'étanchéité secondaire reposant contre la barrière thermiquement isolante secondaire, une barrière thermiquement isolante primaire reposant contre la membrane d'étanchéité secondaire et une membrane d'étanchéité primaire destinée à être en contact avec le gaz naturel liquéfié contenu dans la cuve.
  • La figure 1 représente une vue en coupe d'une cuve étanche et thermiquement isolante selon WO2017006044 au niveau d'un angle à 135° formé par deux parois longitudinales de la cuve dans laquelle seule la barrière thermiquement isolante secondaire et la membrane d'étanchéité secondaire sont illustrées.
  • Dans une telle cuve, les barrières thermiquement isolantes secondaires des parois de cuve comportent une pluralité de panneaux isolants 102 de dimensions standards juxtaposés contre une paroi porteuse plane respective de la structure porteuse. La fabrication de cette barrière thermiquement isolante secondaire se fait en juxtaposant les panneaux isolants 102 depuis une portion centrale de la paroi de cuve correspondante jusqu'à un bord de ladite paroi de cuve, par exemple au niveau d'une arête 101 formée par la jonction des parois porteuses planes sur lesquelles sont ancrées les barrières thermiquement isolantes secondaire selon un angle de 135°.
  • La membrane d'étanchéité secondaire des parois de cuve est constituée d'une pluralité de tôles métalliques 103 aux dimensions standards juxtaposées et porté par la barrière thermiquement isolante secondaire. La membrane d'étanchéité secondaire comporte deux séries d'ondulations perpendiculaires faisant saillie vers l'extérieur de la cuve et permettant ainsi à la membrane d'étanchéité secondaire de se déformer sous l'effet des sollicitations thermiques générées par le fluide emmagasiné dans la cuve. Chaque tôle métallique 103 de la membrane d'étanchéité secondaire présente sensiblement une longueur et une largeur correspondant à celles des panneaux isolants 102 standards de la barrière thermiquement isolante secondaire et est disposée de manière décalée par rapport auxdits panneaux isolants 102 de telle sorte qu'elle s'étend à cheval sur quatre des panneaux isolants 102. Ces panneaux isolants 102 comportent sur une surface interne des rainures de manière à loger les ondulations des tôles métalliques 103. Il est ainsi possible de réaliser la barrière thermiquement isolante secondaire et la membrane d'étanchéité secondaire des parois de cuve à partir d'éléments standardisés, les panneaux isolants 102 et les tôles métalliques 103.
  • Au niveau de l'arête 101, la barrière thermiquement isolante secondaire comporte une structure d'angle. Cette structure d'angle comporte deux panneaux isolants d'angle 104 qui sont respectivement disposés contre la structure porteuse dans le prolongement des panneaux isolants 102 de l'une et l'autre des deux parois de cuves formant l'angle de la cuve au niveau de l'arête 101. Ces panneaux isolants d'angle 104 forment ensemble un coin de la barrière thermiquement isolante secondaire de la cuve. Chacun de ces deux panneaux isolants d'angle 104 porte sur sa face interne une tôle métallique d'angle 105 comportant une ondulation 106 parallèle à l'arête 101. Cette ondulation 106 est logée dans une rainure correspondante du panneau isolant d'angle 104 à une distance prédéfinie de l'arête 101. Ces tôles métalliques d'angle 105 sont reliées de manière étanche par une cornière d'angle 107 métallique au droit de l'arête 101. Ainsi, chaque panneau isolant d'angle 104 prolonge les panneaux isolants 102 d'une paroi de cuve respective et les tôles métalliques d'angle 105 portées par lesdits panneaux isolants d'angle 104 sont situées sensiblement dans le même plan que les tôles métalliques 103 des membranes d'étanchéité secondaire desdites parois de cuve respectives.
  • Des ondulations 108 de l'une des séries d'ondulations de la membrane d'étanchéité secondaire des deux parois de cuve se développent parallèlement à l'arête 101, c'est-à-dire parallèlement à l'ondulation 106. Du fait de l'utilisation de tôles métalliques 103 standardisées, les ondulations 108 de la série d'ondulation de la membrane d'étanchéité secondaire parallèles à l'arête 101 sont séparées par un pas d'écartement régulier 109. En outre, l'écartement entre l'ondulation 106 et l'arête formée par la surface supérieure des panneaux isolants d'angle 104 est de préférence standardisée afin de faciliter la construction des panneaux isolant d'angle 104. Par exemple, cet écartement est sensiblement égal audit pas d'écartement régulier 109.
  • Cependant, du fait des tolérances de construction de la cuve, un interstice 110 séparant le dernier panneau isolant 102 du panneau isolant d'angle 104 varie d'une cuve à l'autre et ne peut pas être connu avant la construction de la cuve.
  • Afin de conserver l'étanchéité et la flexibilité de la membrane d'étanchéité secondaire au niveau de cet interstice 110 tout en rattrapant les différences d'espacement liées aux tolérances de construction de la cuve, une bande de liaison métallique 111 est soudée de manière étanche d'une part à une tôle métallique 103 portée par le panneau isolant 102 et, d'autre part, à la tôle métallique d'angle 105. Cette bande de liaison métallique 111 comporte une ondulation 112 parallèle aux ondulations 108 et séparée d'une ondulation 108 adjacente du pas d'écartement régulier 109.
  • La bande de liaison 111 et la tôle métallique d'angle 105 permettent de s'adapter aux dimensions de la cuve et de rattraper les éventuels espacements liés aux tolérances de construction de la cuve. Cependant, du fait de la variation possible de l'interstice 110, une distance 113 séparant l'ondulation 112 de la bande de liaison métallique 111 et l'ondulation 106 de la tôle métallique d'angle 105 ne peut pas être connue à l'avance et ne peut pas être non plus maintenue égale au pas d'écartement régulier 109.
  • Cette bande de liaison 111 comporte également une série d'ondulations (non représentées) perpendiculaires à l'arête 101. Ces ondulations prolongent les ondulations de la série d'ondulations de la paroi de cuve se développant perpendiculairement à l'arête 101. Les tôles métalliques d'angle 105 et la cornière d'angle 107 comportent également des ondulations perpendiculaires à l'arête 101 afin de relier de manière étanche et continue les ondulations perpendiculaires à l'arête 101 des membranes d'étanchéité secondaires des deux parois de cuve formant l'angle à 135°.
  • La bande de liaison métallique 111 et la tôle métallique d'angle 105 permettent ainsi de conserver une étanchéité et une bonne flexibilité dans l'angle de la cuve tout en permettant l'utilisation des tôles métalliques 103 standardisées, facilitant ainsi la construction de la membrane d'étanchéité secondaire sur lesdites parois de cuve.
  • Toutefois, ces parois de cuves formant un angle à 135° sont également jointives d'une paroi de cuve transversale se développant perpendiculairement à l'arête 101. Afin de faciliter la fabrication de la membrane d'étanchéité secondaire sur cette paroi de cuve transversale, il est souhaitable d'utiliser également pour la construction de la membrane d'étanchéité secondaire de ladite paroi de cuve transversale les tôles métalliques 103 standardisées. En outre, il est nécessaire de conserver la meilleure flexibilité possible de la membrane d'étanchéité secondaire dans un angle de cuve formé par la jonction entre la paroi transversale et une paroi longitudinale de la cuve.
  • Le document WO 2014/167228 divulgue une cuve étanche et thermiquement isolante intégrée dans une structure porteuse selon l'art antérieur.
    • Résumé
  • Une idée à la base de l'invention est de permettre la réalisation d'une cuve étanche et thermiquement isolante de manière simple et rapide. En particulier, une idée à la base de l'invention est de permettre l'utilisation d'éléments standardisés pour la fabrication des parois de cuve tout en offrant une bonne étanchéité et une bonne flexibilité de la membrane d'étanchéité secondaire au niveaux des angles de la cuve, y compris au niveau d'un angle de la cuve formé par la jonction entre une paroi transversale de la cuve et une paroi longitudinale de la cuve.
  • Selon un mode de réalisation, l'invention fournit une cuve étanche et thermiquement isolante intégrée dans une structure porteuse, la structure porteuse comportant une première paroi porteuse plane et une deuxième paroi porteuse plane formant conjointement une arête de la structure porteuse,
    la cuve comportant une première paroi de cuve ancrée sur la première paroi porteuse et une deuxième paroi de cuve ancrée sur la deuxième paroi porteuse, chaque paroi de cuve présentant une structure multicouche comportant successivement, dans le sens de l'épaisseur depuis l'extérieur vers l'intérieur de la cuve, une barrière thermiquement isolante retenue contre la paroi porteuse correspondante et une membrane d'étanchéité portée par la barrière thermiquement isolante,
    la membrane d'étanchéité de la première paroi de cuve comportant une première série d'ondulations parallèles se développant perpendiculairement à l'arête et espacées selon un pas d'écartement régulier le long de l'arête, la membrane d'étanchéité de la deuxième paroi de cuve comportant une deuxième série d'ondulations parallèles se développant perpendiculairement à l'arête et espacées selon ledit pas d'écartement régulier le long de l'arête, chaque ondulation de la première série d'ondulation étant situé dans le prolongement d'une ondulation correspondante de la deuxième série d'ondulation,
    la membrane d'étanchéité de la première paroi de cuve comportant en outre une ondulation singulière se développant parallèlement aux ondulations de la première série d'ondulation, cette ondulation singulière étant adjacente à la première série d'ondulations et espacée d'une dernière ondulation de la première série d'ondulations par un écartement singulier différent du pas d'écartement régulier,
    la membrane d'étanchéité de la deuxième paroi de cuve comportant en outre une ondulation singulière parallèle à la deuxième série d'ondulations et située dans le prolongement de l'ondulation singulière de la première paroi de cuve, l'ondulation singulière de la deuxième paroi de cuve étant reliée de manière continue à l'ondulation singulière de la première paroi de cuve au niveau de l'arête, ladite ondulation singulière de la deuxième paroi de cuve s'étendant sur une portion de la deuxième paroi de cuve et comportant un premier capuchon de fermeture d'onde pour fermer de manière étanche l'ondulation singulière de la deuxième paroi de cuve à distance de l'arête,
    la deuxième série d'ondulations comportant une ondulation correspondante de la dernière ondulation de la première série d'ondulations et une ondulation ultérieure appartenant à la deuxième série d'ondulations et décalée de l'ondulation singulière de la deuxième paroi de cuve dans la direction de l'arête du fait de l'écartement singulier, ladite ondulation ultérieure de la deuxième série d'ondulations comportant un deuxième capuchon de fermeture fermant de manière étanche ladite ondulation ultérieure de la deuxième série d'ondulations.
  • Une telle cuve étanche et thermiquement isolante permet de réaliser une jonction entre les ondulations de la première paroi de cuve et les ondulations de la deuxième paroi de cuve de façon simple et rapide. En particulier, dans une telle cuve, la liaison entre des ondulations de la première paroi de cuve et des ondulations de la deuxième paroi de cuve perpendiculaires à l'arête qui ne présentent pas un écartement le long de l'arête uniformément identique sur les deux parois de cuve pourrait être en partite standardisée. En effet, une telle cuve pourrait utiliser des capuchons de fermeture standardisés pour interrompre les ondulations présentant un décalage, de tels capuchons de fermeture pouvant être utilisés quel que soit le décalage entre les ondulations le long de l'arête.
  • En outre, l'interruption de l'onde singulière de la deuxième paroi de cuve à distance de l'arête permet de conserver une flexibilité de la membrane d'étanchéité au niveau de l'arête malgré la présence d'un décalage selon une direction parallèle à l'arête entre l'ondulation singulière et l'ondulation ultérieure. En particulier, cette interruption de l'onde singulière à distance de l'arête permet de s'affranchir des sollicitations liées aux contraintes présentes sur la première paroi et au niveau de l'arête, c'est-à-dire de conserver un pas d'écartement régulier dans les zones les plus sollicitées mécaniquement afin de conserver une bonne flexibilité de la membrane dans lesdites zones sollicitées.
  • Selon des modes de réalisation, une telle cuve peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes.
  • Selon un mode de réalisation, l'arête s'étend selon une direction de largeur de la structure porteuse, la deuxième paroi porteuse présentant une dimension plus grande que la première paroi porteuse selon ladite direction de largeur de sorte que la deuxième paroi de cuve présente une dimension plus grande que la première paroi de cuve selon ladite direction de largeur.
  • Selon un mode de réalisation, chaque ondulation de la première série d'ondulation est située dans un plan perpendiculaire à l'arête commun avec l'ondulation correspondante de la deuxième série d'ondulations.
  • Selon un mode de réalisation, le premier capuchon de fermeture d'onde et le deuxième capuchon de fermeture d'onde sont espacés l'un de l'autre d'une distance inférieure au pas d'écartement régulier.
  • Selon un mode de réalisation, le premier capuchon de fermeture d'onde et le deuxième capuchon de fermeture d'onde sont disposés à une distance de l'arête prise selon une direction perpendiculaire à l'arête sensiblement égale
  • Grâce à ces caractéristiques, la membrane d'étanchéité conserve une bonne flexibilité au niveau des capuchons de fermeture d'onde.
  • Selon un mode de réalisation, la structure porteuse comporte une troisième paroi porteuse plane formant avec la première paroi porteuse plane une deuxième arête de la structure porteuse parallèle auxdites ondulations de la première série d'ondulations, l'ondulation singulière de la première paroi de cuve étant parallèle à ladite deuxième arête, la barrière thermiquement isolante formant au droit de la deuxième arête de la structure porteuse une arête supérieure parallèle à ladite deuxième arête de la structure porteuse, l'ondulation singulière de la première paroi de cuve étant agencée à une distance prédéfinie de l'arête supérieure .
  • Selon un mode de réalisation, la distance prédéfinie séparant l'arête supérieure de l'ondulation singulière de la première paroi de cuve est égale au pas d'écartement régulier.
  • Selon un mode de réalisation, les ondulations de la première série d'ondulations s'étendent sur tout la première paroi de cuve dans la direction perpendiculaire de l'arête et les ondulations de la deuxième série d'ondulations prolongeant une ondulation de la première série d'ondulations s'étendent sur toute la deuxième paroi de cuve dans la direction perpendiculaire à l'arête.
  • Selon un mode de réalisation, l'écartement singulier est inférieur au pas d'écartement régulier.
  • Selon un mode de réalisation, l'écartement singulier est supérieur au pas d'écartement régulier.
  • Grâce à ces caractéristiques, la membrane étanche présente une bonne flexibilité malgré les interruptions d'ondulations.
  • Selon un mode de réalisation, chaque paroi de cuve comporte en outre une barrière thermiquement isolante primaire reposant contre la membrane d'étanchéité et une membrane d'étanchéité primaire portée par la barrière thermiquement isolante primaire et destinée à être en contact avec un fluide contenu dans la cuve.
  • Selon un mode de réalisation, la membrane d'étanchéité de la première paroi de cuve et la membrane d'étanchéité de la deuxième paroi de cuve comportent en outre des ondulations parallèles à l'arête de la structure porteuse.
  • 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, l'invention fournit également 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 aussi 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 aussi un système de transfert pour un produit liquide froid, le système comportant le navire précité, des canalisations isolées agencées de manière à relier la cuve installée dans la coque du navire à une installation de stockage flottante ou terrestre et une pompe pour entrainer un flux de 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.
    • Brève description des figures
  • L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation particuliers de l'invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés.
    • La figure 1 est une vue partielle en coupe d'une cuve étanche et thermiquement isolante selon l'art antérieur.
    • La figure 2 est une vue schématique en perspective d'un coin de cuve étanche et thermiquement isolante entre deux parois longitudinales et une paroi transversale de la cuve dans laquelle seule la membrane d'étanchéité secondaire est illustrée.
    • La figure 3 est une vue en perspective schématique d'un capuchon de fermeture d'onde.
    • La figure 4 est une représentation schématique écorchée d'une cuve de navire méthanier et d'un terminal de chargement/déchargement de cette cuve.
    Description détaillée de modes de réalisation
  • La figure 2 illustre un coin d'une cuve étanche et thermiquement isolante entre une première paroi 1 de la cuve, une deuxième paroi 2 de la cuve et une troisième paroi 3 de la cuve. Une telle cuve est autoporteuse et peut notamment présenter une forme parallélépipédique, prismatique, sphérique, cylindrique ou multi-lobique.
  • La première paroi 1 et la troisième paroi 3 sont des parois longitudinales de la cuve et forment conjointement un angle de 135°. En outre, la deuxième paroi 2 forme conjointement avec la première paroi un angle de 90°. De même, la deuxième paroi 2 forme avec la troisième paroi un angle de 90°.
  • Ces parois de cuve 1, 2 et 3 peuvent présenter une structure multicouche comportant une barrière thermiquement isolante ancrée sur une paroi porteuse plane d'une structure porteuse, et une membrane d'étanchéité portée par la barrière thermiquement isolante, et éventuellement une barrière thermiquement isolante primaire portée par la membrane d'étanchéité et une membrane d'étanchéité primaire portée par la barrière thermiquement isolante primaire et destinée à être en contact avec un liquide cryogénique contenu dans la cuve, tel que du Gaz Naturel Liquéfié (GNL) ou autre. Ces parois de cuve 1, 2 et 3 sont par exemple réalisées à l'aide d'éléments standardisés tels que décrits ci-dessus en regard de la figure 1. Ainsi, par exemple, les barrières thermiquement isolantes secondaire et primaire de chaque paroi de cuve peut être réalisée à partir de blocs isolants tels que décrits dans le document WO2017/006044 juxtaposés en partant d'une portion centrale de la paroi de cuve correspondante. De même, les membranes d'étanchéité secondaire et primaire peuvent être réalisées à l'aide de tôles métalliques standardisées et présentant des séries d'ondulations perpendiculaires permettant d'absorber les contraintes de la membrane d'étanchéité. A titre d'exemple, des panneaux isolants et des tôles métalliques peuvent être réalisées de façon analogue aux éléments correspondants décrits dans les documents WO14057221 ou, FR2691520 .
  • Sur la figure 2, seule la membrane d'étanchéité secondaire est illustrée schématiquement. Ainsi, la figure 2 illustre une arête 4 formée par la membrane d'étanchéité secondaire au niveau de la jonction entre la première paroi de cuve 1 et la troisième paroi de cuve 3, une arête 5 formée par la membrane d'étanchéité secondaire au niveau de la jonction entre la première paroi de cuve 1 et la deuxième paroi de cuve 2, et une arête 6 formée par la membrane d'étanchéité secondaire au niveau de la jonction entre la deuxième paroi de cuve 2 et la troisième paroi de cuve 3. En outre, seules des ondulations s'étendant longitudinalement dans la cuve sont illustrée sous forme de traits continus, étant entendu que ces ondulations peuvent prendre différentes formes comme par exemple être tournées vers l'extérieur ou vers l'intérieur, présenter des hauteurs différentes ou autre. Par ailleurs, les soudures entre les différents éléments de la membrane d'étanchéité secondaire sont illustrées sur la figure 2 sous la forme de traits pointillés. Ainsi, sur cette figure 2 sont délimitées par des traits en pointillés deux tôles métalliques 22 sur la deuxième paroi de cuve 2, des bandes de liaison métalliques 23 sur la première paroi de cuve 1 et sur la deuxième paroi de cuve et des tôles métalliques d'angle 24 sur la première paroi de cuve 1 et sur la deuxième paroi de cuve 2.
  • La première paroi de cuve 1 et la troisième paroi de cuve 3 peuvent être formées de façon analogue aux parois de cuves décrites en regard de la figure 1. Ainsi, la membrane d'étanchéité secondaire de la première paroi de cuve 1 présente une première série d'ondulations 7 se développant parallèlement à l'arête 4 et donc perpendiculairement à l'arête 5. Ces ondulations 7 sont espacées d'un pas d'écartement régulier 8. Un tel pas d'écartement régulier 8 est par exemple de l'ordre de 340mm. En outre, la membrane d'étanchéité secondaire de la première paroi de cuve 1 comporte une ondulation singulière 9 espacée de l'arête 4 d'un pas d'écartement 80, ce pas d'écartement 80 pouvant être par exemple égal ou distinct dudit pas d'écartement régulier 8. Cette ondulation singulière 9 est espacée d'une dernière ondulation 10 de la première série d'ondulations 7 d'un pas d'écartement singulier 11 distinct du pas d'écartement régulier 9. Ce pas d'écartement singulier 11 est par exemple de 340mm plus ou moins une distance x déterminée par les tolérances de fabrication de la cuve, cette distance x étant variable d'une cuve à l'autre. Cette distance x est par exemple de l'ordre de 40mm mais peut être inférieure, le pas d'écartement singulier 11 étant ainsi de par exemple de 340mm plus ou moins 40mm.
  • De même, la deuxième paroi de cuve 2 peut être formée de façon analogue aux première et troisième parois de cuve 1, 3. Ainsi, la membrane d'étanchéité secondaire de la deuxième paroi de cuve 2 comporte une deuxième série d'ondulations 12 séparées du pas d'écartement régulier 8 et perpendiculaires à l'arête 5. La membrane d'étanchéité secondaire de la deuxième paroi de cuve 2 comporte également une troisième série d'ondulations 13 perpendiculaires aux ondulations 12 de la deuxième série d'ondulations, c'est-à-dire parallèles à l'arête 5.
  • Afin de présenter une bonne flexibilité au niveau de l'arête 5, les ondulations 7, 9 de la première paroi de cuve 1 sont prolongées jusqu'à l'arête 5. Les ondulations 7, 9 de la première paroi de cuve 1 s'étendent de préférence sur toute la longueur, prise selon une direction perpendiculaire à l'arête 5, de la cuve. Ces ondulations 7, 9 sont par exemple prolongées par des portions d'ondulations présentes sur une tôle métallique d'angle 24 portée par des panneaux isolants d'angle (non représentés) de la première paroi de cuve 1 au niveau de l'angle à 90°, comme décrit ci-dessus en regard de la figure 1.
  • En outre, pour faciliter le montage de la cuve, la portion centrale de la première paroi de cuve 1 utilisée comme référence pour le positionnement des panneaux isolants de la barrière thermiquement isolante secondaire de la première paroi de cuve 1 est également utilisée comme référence pour le positionnement des panneaux isolants de la barrière thermiquement isolante secondaire de la deuxième paroi de cuve 2. Ainsi, les ondulations 7 de la première série d'ondulation 7 de la membrane d'étanchéité secondaire sont agencées de façon coplanaire avec des ondulations correspondantes de la deuxième série d'ondulations 12 de la deuxième paroi de cuve 2.
  • Afin d'assurer une bonne flexibilité de la membrane d'étanchéité secondaire au niveau de l'arête 5, les ondulations 7 de la première série d'ondulations 7 sont reliées de manière continue et étanche aux ondulations 12 correspondantes de la deuxième série d'ondulations 12. Typiquement, les ondulations 12 de la deuxième série d'ondulations 12 qui sont coplanaires avec des ondulations 7 de la première série d'ondulations 7 sont prolongées jusqu'à l'arête 5 par une portion d'ondulation portée par une tôle métallique d'angle 24 de la deuxième paroi de la cuve 2. Les portions d'ondulations des tôles métalliques d'angles de la première paroi de cuve et de la deuxième paroi de cuve sont reliées ensembles par une ondulation présente dans la cornière d'angle reliant lesdites tôles métalliques d'angle, de façon analogue à la façon décrite ci-dessus en regard de la figure 1. Ainsi, la dernière ondulation 10 de la première série d'ondulations 7 est prolongée sur la deuxième paroi de cuve 2 par une ondulation correspondante 14 de la deuxième série d'ondulations 12.
  • Cependant, comme illustré sur la figure 2, la deuxième paroi de cuve 2 se développe selon une direction transversale de la cuve, c'est-à-dire parallèle à l'arête 5, sur une distance plus importante que la première paroi de cuve 1. En effet, la première paroi de cuve 1 est interrompue selon cette direction par la troisième paroi de cuve 3 mais la deuxième paroi de cuve 2 continue selon cette direction en formant l'angle à 90° entre la deuxième paroi de cuve 2 et la troisième paroi de cuve 3. Ainsi, une ondulation ultérieure 15 de la deuxième série d'ondulation 12 est espacée de l'ondulation 14 prolongeant la dernière ondulation 10 de la première série d'ondulation 7 du pas d'écartement régulier 8. Or, la dernière ondulation 10 de la première série d'ondulation 7 est espacée de l'ondulation singulière 9 de la première paroi de cuve 1 du pas d'écartement singulier 11 distinct du pas d'écartement régulier 8. Dès lors, l'ondulation singulière 9 de la première paroi de cuve 1 et l'ondulation ultérieure 15 de la deuxième série d'ondulations 12 ne sont pas coplanaires. Il n'est donc pas possible de prolonger de façon continue et étanche l'ondulation singulière 9 de la première paroi de cuve 1 par l'ondulation ultérieure 15 de la deuxième série d'ondulation 12 de façon analogue au prolongement des ondulations 7 de la première série d'ondulations 7 par les ondulations 12 correspondantes de la deuxième série d'ondulations 12.
  • Afin de présenter une bonne flexibilité au niveau de l'arête 5, l'ondulation singulière 9 de la première paroi de cuve 1 est prolongée par une ondulation singulière 16 de la deuxième paroi de cuve 2. Pour cela, la cornière d'angle présente une ondulation perpendiculaire à l'angle à 90° prolongeant l'ondulation singulière 9 de la première paroi de cuve 1. En outre, la tôle métallique d'angle 24 de la deuxième paroi de cuve 2 présente une portion d'ondulation singulière 17 se développant perpendiculairement à l'arête 5 et coplanaire de l'ondulation singulière 9 de la première paroi de cuve 1. Cette portion d'ondulation singulière 17 prolonge l'ondulation de la cornière d'angle et donc prolonge de façon continue et étanche l'ondulation singulière 9 de la première paroi de cuve 1 sur la deuxième paroi de cuve 2.
  • L'ondulation singulière 16 de la deuxième paroi de cuve 2 comporte en outre un premier capuchon de fermeture 18. Ce premier capuchon de fermeture 18 prolonge et termine la portion d'ondulation singulière 17 de la tôle métallique d'angle 24 de la deuxième paroi de cuve 2.
  • Un tel capuchon de fermeture 18 peut être réalisé de différentes manières. Ainsi, dans le cadre d'une ondulation singulière 16 faisant saillie vers l'intérieur de la cuve, le capuchon de fermeture selon un mode de réalisation peut prendre la forme illustrée sur la figure 3. Cependant, si l'ondulation singulière 16 présente une autre géométrie, la géométrie du capuchon de fermeture 18 peut être adaptée en conséquence pour fermer l'ondulation singulière 16 en prenant par exemple une section et/ou une orientation dans la cuve identiques à la section et/ou l'orientation de ladite ondulation singulière dans la cuve.
  • Ce premier capuchon de fermeture 18 tel qu'illustré sur la figure 3 comporte une portion supérieure 19 en forme de demi-dôme fermant la portion d'ondulation singulière 17 avec laquelle il est fixé de manière étanche, par exemple par soudure à recouvrement. Une plaque de fixation 20 entoure la base de la portion supérieure 19 et est soudée de manière étanche sur une tôle métallique 22 adjacente à la tôle métallique d'angle 24, typiquement sur la bande de liaison métallique 23 reliant les tôles métalliques de la membrane d'étanchéité secondaire de la deuxième paroi de cuve et la tôle métallique d'angle 24. La plaque de fixation 20 comporte avantageusement un décrochage en direction de la tôle métallique d'angle 24 afin de souder à recouvrement ladite plaque de fixation 20 sur ladite tôle métallique d'angle 24.
  • Le prolongement de l'ondulation singulière 9 de la première paroi de cuve 1 par l'ondulation singulière 16 de la deuxième paroi de cuve 2 et l'interruption de ladite onde singulière 16 à distance de l'arête 5 permet de conserver une bonne flexibilité de la membrane d'étanchéité secondaire au niveau de l'arête 5. Cette flexibilité est particulièrement avantageuse car les contraintes liées aux sollicitations thermiques et aux charges hydrodynamiques et statiques présentes à l'usage dans la cuve au niveau de l'arête 5 sont importantes. En outre, l'interruption de l'onde singulière 16 par le premier capuchon de fermeture 18 soudé sur la bande de liaison métallique 23 permet de reporter la perte de flexibilité liée à l'interruption de ladite ondulation singulière 16 au-delà de la tôle métallique d'angle 24, qui est également fortement sollicitée à l'usage dans la cuve. En outre, le prolongement de l'ondulation singulière 9 de la première paroi de cuve 1 sur la deuxième paroi de cuve 2 permet de ne pas interrompre l'ondulation singulière 9 de la première paroi de cuve 1. Les parois de cuves longitudinales, c'est-à-dire les parois de cuve formant un angle de 135° entre elles, étant soumises à des contraintes importantes à l'usage, il est particulièrement avantageux que la membrane d'étanchéité secondaire présente une ondulation singulière 9 sur toute la longueur de la première paroi de cuve 1.
  • L'ondulation ultérieure 15 de la deuxième série d'ondulation 12 est interrompue par un deuxième capuchon de fermeture 21. Ce deuxième capuchon de fermeture 21 est analogue au premier capuchon de fermeture 18 et l'ondulation ultérieure 15 est interrompue à distance de l'arête 5. Le deuxième capuchon de fermeture 21 interrompt l'ondulation ultérieure 15 par exemple en étant soudé sur la bande de liaison métallique 23.
  • Lorsque le pas d'écartement régulier 8 est proche du pas d'écartement singulier 11, le premier capuchon de fermeture 18 et le deuxième capuchon de fermeture 21 peuvent être soudés avec recouvrement de leur plaque de fixation respective de sorte que l'ondulation ultérieure 15 et l'ondulation singulière 16 de la deuxième paroi de cuve 2 soient les plus longues possibles selon une direction perpendiculaire à l'arête 5, offrant ainsi une bonne flexibilité à la membrane d'étanchéité secondaire de la deuxième paroi de cuve.
  • Le premier capuchon de fermeture 18 et le deuxième capuchon de fermeture 21 sont des pièces simples à réaliser. En outre, ces pièces peuvent être réalisées de façon standardisées et utilisées dans toutes les cuves, quelles que soient les tolérances de fabrication et le pas d'écartement singulier 11. Ainsi, une telle cuve étanche et thermiquement isolante est simple à réaliser malgré les imprévisibles liés aux tolérances de fabrication de la cuve.
  • Les techniques décrites ci-dessus peuvent être utilisées pour réaliser une cuve présentant une seule barrière thermiquement isolante et une seule membrane étanche, ou pour constituer une cuve à double membrane pour gaz naturel liquéfié (GNL) dans une installation terrestre ou dans un ouvrage flottant comme un navire méthanier ou autre. Dans ce contexte, on peut considérer que la membrane étanche illustrée sur les figures précédentes est une membrane étanche secondaire, et qu'une barrière isolante primaire ainsi qu'une membrane étanche primaire, non représentées, peuvent encore être ajoutées sur cette membrane étanche secondaire. De cette manière, ces techniques peuvent également être appliquées aux cuves présentant une pluralité de barrières thermiquement isolantes et de membranes étanches superposées.
  • Dans ce dernier cas, la barrière thermiquement isolante primaire reposant sur la membrane d'étanchéité secondaire ainsi que la membrane d'étanchéité primaire reposant sur la barrière thermiquement isolante primaire peuvent être réalisées de nombreuses manières. Ainsi, la barrière thermiquement isolante primaire peut être réalisée de façon analogue à la barrière thermiquement isolante secondaire au moyen de panneaux isolants juxtaposés sur la membrane d'étanchéité secondaire. De même, la membrane d'étanchéité primaire peut être réalisée à partir des tôles métalliques standardisées.
  • En référence à la figure 4, 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 4 représente un exemple de terminal maritime comportant un poste de chargement et de déchargement 75, une conduite sous-marine 76 et une installation à terre 77. Le poste de chargement et de déchargement 75 est une installation fixe off-shore comportant un bras mobile 74 et une tour 78 qui supporte le bras mobile 74. Le bras mobile 74 porte un faisceau de tuyaux flexibles isolés 79 pouvant se connecter aux canalisations de chargement/déchargement 73. Le bras mobile 74 orientable s'adapte à tous les gabarits de méthaniers. Une conduite de liaison non représentée s'étend à l'intérieur de la tour 78. Le poste de chargement et de déchargement 75 permet le chargement et le déchargement du méthanier 70 depuis ou vers l'installation à terre 77. Celle-ci comporte des cuves de stockage de gaz liquéfié 80 et des conduites de liaison 81 reliées par la conduite sous-marine 76 au poste de chargement ou de déchargement 75. La conduite sous-marine 76 permet le transfert du gaz liquéfié entre le poste de chargement ou de déchargement 75 et l'installation à terre 77 sur une grande distance, par exemple 5 km, ce qui permet de garder le navire méthanier 70 à grande distance de la côte pendant les opérations de chargement et de déchargement.
  • Pour engendrer la pression nécessaire au transfert du gaz liquéfié, on met en œuvre des pompes embarquées dans le navire 70 et/ou des pompes équipant l'installation à terre 77 et/ou des pompes équipant le poste de chargement et de déchargement 75.
  • Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.
  • Dans un mode de réalisation non illustré, la cuve étanche et thermiquement isolante ne comporte qu'une barrière thermiquement isolante et une membrane d'étanchéité, par exemple réalisées de façon analogue à la barrière thermiquement isolante secondaire et la membrane d'étanchéité secondaire décrites ci-dessus en regard de la figure 2.
  • 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 étanche et thermiquement isolante intégrée dans une structure porteuse, la structure porteuse comportant une première paroi porteuse plane et une deuxième paroi porteuse plane formant conjointement une arête de la structure porteuse,
    la cuve comportant une première paroi de cuve (1) ancrée sur la première paroi porteuse et une deuxième paroi de cuve (2) ancrée sur la deuxième paroi porteuse, chaque paroi de cuve (1, 2) présentant une structure multicouche comportant successivement, dans le sens de l'épaisseur depuis l'extérieur vers l'intérieur de la cuve, une barrière thermiquement isolante retenue contre la paroi porteuse correspondante et une membrane d'étanchéité portée par la barrière thermiquement isolante,
    la membrane d'étanchéité de la première paroi de cuve (1) comportant une première série d'ondulations (7, 10) parallèles se développant perpendiculairement à l'arête et espacées selon un pas d'écartement régulier (8) le long de l'arête, la membrane d'étanchéité de la deuxième paroi de cuve (2) comportant une deuxième série d'ondulations (12, 14, 15) parallèles se développant perpendiculairement à l'arête et espacées selon ledit pas d'écartement régulier (8) le long de l'arête, chaque ondulation (7, 10) de la première série d'ondulation (7, 10) étant situé dans le prolongement d'une ondulation (12, 14) correspondante de la deuxième série d'ondulation (12, 14, 15),
    la membrane d'étanchéité de la première paroi de cuve (1) comportant en outre une ondulation singulière (9) se développant parallèlement aux ondulations (7, 10) de la première série d'ondulation (7, 10), cette ondulation singulière (9) étant adjacente à la première série d'ondulations (7, 10) et espacée d'une dernière ondulation (10) de la première série d'ondulations (7, 10) par un écartement singulier (11) différent du pas d'écartement régulier (8),
    la membrane d'étanchéité de la deuxième paroi de cuve (2) comportant en outre une ondulation singulière (16) parallèle à la deuxième série d'ondulations (12, 14, 15) et située dans le prolongement de l'ondulation singulière (9) de la première paroi de cuve (1), l'ondulation singulière (16) de la deuxième paroi de cuve (2) étant reliée de manière continue à l'ondulation singulière (9) de la première paroi de cuve (1) au niveau de l'arête, ladite ondulation singulière (16) de la deuxième paroi de cuve (2) s'étendant sur une portion de la deuxième paroi de cuve (2) et comportant un premier capuchon de fermeture d'onde (18) pour fermer de manière étanche l'ondulation singulière (16) de la deuxième paroi de cuve (2) à distance de l'arête,
    la deuxième série d'ondulations (12, 14, 15) comportant une ondulation correspondante (14) de la dernière ondulation (10) de la première série d'ondulations (7, 10) et caractérisée en ce que dans la cuve la deuxième série d'ondulations comporte en outre une ondulation ultérieure (15) appartenant à la deuxième série d'ondulations (12, 14, 15) et décalée de l'ondulation singulière (16) de la deuxième paroi de cuve (2) dans la direction de l'arête du fait de l'écartement singulier (11), ladite ondulation ultérieure (15) de la deuxième série d'ondulations (12, 14, 15) comportant un deuxième capuchon de fermeture (21) fermant de manière étanche ladite ondulation ultérieure (15) de la deuxième série d'ondulations (12, 14, 15).
  2. Cuve étanche et thermiquement isolante selon la revendication 1, dans laquelle l'arête s'étend selon une direction de largeur de la structure porteuse, la deuxième paroi porteuse présentant une dimension plus grande que la première paroi porteuse selon ladite direction de largeur de sorte que la deuxième paroi de cuve (2) présente une dimension plus grande que la première paroi de cuve (1) selon ladite direction de largeur.
  3. Cuve étanche et thermiquement isolante selon l'une des revendications 1 à 2, dans laquelle le premier capuchon de fermeture d'onde (18) et le deuxième capuchon de fermeture d'onde (21) sont espacés l'un de l'autre d'une distance inférieure au pas d'écartement régulier (8).
  4. Cuve étanche et thermiquement isolante selon l'une des revendications 1 à 3, dans laquelle le premier capuchon de fermeture d'onde (18) et le deuxième capuchon de fermeture d'onde (21) sont disposés à une distance de l'arête prise selon une direction perpendiculaire à l'arête sensiblement égale.
  5. Cuve étanche et thermiquement isolante selon l'une des revendications 1 à 4, dans laquelle la structure porteuse comporte une troisième paroi porteuse plane formant avec la première paroi porteuse plane une deuxième arête de la structure porteuse parallèle auxdites ondulations de la première série d'ondulations (7, 10), l'ondulation singulière (9) de la première paroi de cuve (1) étant parallèle à ladite deuxième arête, la barrière thermiquement isolante formant au droit de la deuxième arête de la structure porteuse une arête supérieure (4) parallèle à ladite deuxième arête de la structure porteuse, l'ondulation singulière (9) de la première paroi de cuve (1) étant agencée à une distance prédéfinie de l'arête supérieure (4).
  6. Cuve étanche et thermiquement isolante selon la revendication 5, dans laquelle la distance prédéfinie séparant l'arête supérieure (4) de l'ondulation singulière (9) de la première paroi de cuve est égale au pas d'écartement régulier (8).
  7. Cuve étanche et thermiquement isolante selon l'une des revendications 1 à 6, dans laquelle les ondulations (7, 10) de la première série d'ondulations (7, 10) s'étendent sur tout la première paroi de cuve dans la direction perpendiculaire de l'arête et les ondulations (12, 14) de la deuxième série d'ondulations (12, 14, 15) prolongeant une ondulation (7, 10) de la première série d'ondulations (7, 10) s'étendent sur toute la deuxième paroi de cuve (2) dans la direction perpendiculaire à l'arête.
  8. Cuve étanche et thermiquement isolante selon l'une des revendications 1 à 7, dans laquelle l'écartement singulier (11) est inférieur au pas d'écartement régulier (8).
  9. Cuve étanche et thermiquement isolante selon l'une des revendications 1 à 7, dans laquelle l'écartement singulier (11) est supérieur au pas d'écartement régulier (8).
  10. Cuve étanche et thermiquement isolante selon l'une des revendications 1 à 9, dans laquelle chaque paroi de cuve (1, 2, 3) comporte en outre une barrière thermiquement isolante primaire reposant contre la membrane d'étanchéité et une membrane d'étanchéité primaire portée par la barrière thermiquement isolante primaire et destinée à être en contact avec un fluide contenu dans la cuve.
  11. Cuve étanche et thermiquement isolante selon l'une des revendications 1 à 10, dans laquelle la membrane d'étanchéité de la première paroi de cuve (1) et la membrane d'étanchéité de la deuxième paroi de cuve (2) comportent en outre des ondulations parallèles à l'arête de la structure porteuse.
  12. Navire (70) pour le transport d'un produit liquide froid, le navire comportant une double coque (72) formant ladite structure porteuse et une cuve (71) selon l'une des revendications 1 à 11 disposée dans la double coque.
  13. Procédé de chargement ou déchargement d'un navire (70) selon la revendication 12, dans lequel on achemine un produit liquide froid à travers des canalisations isolées (73, 79, 76, 81) depuis ou vers une installation de stockage flottante ou terrestre (77) vers ou depuis la cuve du navire (71).
  14. Système de transfert pour un produit liquide froid, le système comportant un navire (70) selon la revendication 12, des canalisations isolées (73, 79, 76, 81) agencées de manière à relier la cuve (71) installée dans la coque du navire à une installation de stockage flottante ou terrestre (77) et une pompe pour entrainer un flux de 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.
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