EP4158237B1 - Dispositif d'ancrage destine a retenir des blocs isolants - Google Patents

Dispositif d'ancrage destine a retenir des blocs isolants Download PDF

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EP4158237B1
EP4158237B1 EP21728878.6A EP21728878A EP4158237B1 EP 4158237 B1 EP4158237 B1 EP 4158237B1 EP 21728878 A EP21728878 A EP 21728878A EP 4158237 B1 EP4158237 B1 EP 4158237B1
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EP
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lower plate
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anchor
tank
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Mickaël HERRY
Nicolas LAURAIN
Sébastien COROT
Nicolas SARTRE
Johan Bougault
Sébastien DELANOE
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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 integrated into a supporting structure to contain a cold fluid, in particular to membrane tanks for containing liquefied gases, and in particular to mechanical anchoring devices usable in such a tank.
  • Airtight and thermally insulating tanks can be used in different industries to store cold products.
  • liquefied natural gas is a liquid with a high methane content that can be stored at atmospheric pressure at around -163°C in land-based storage tanks or in on-board tanks. in floating structures.
  • Liquefied Petroleum Gas can be stored at a temperature between -50°C and 0°C.
  • the tank may be intended for transporting liquefied gas or for receiving liquefied gas serving as fuel for the propulsion of the floating structure.
  • a sealed and thermally insulating tank for storing liquefied natural gas arranged in a supporting structure and whose walls have a multi-layer structure, namely from the outside towards the inside of the tank, a secondary thermally insulating barrier anchored against the structure carrier, a secondary waterproofing membrane which is supported by the secondary thermally insulating barrier, a primary thermally insulating barrier which is supported by the secondary waterproofing membrane and a primary waterproofing membrane which is supported by the primary thermally insulating barrier and which is intended to be in contact with the liquefied natural gas stored in the tank.
  • Each thermal insulation barrier comprises a set of modular insulating blocks, respectively primary and secondary, of generally parallelepiped shape which are juxtaposed and which thus form a support surface for a respective waterproofing membrane.
  • the insulating blocks are anchored to the supporting structure by means of anchoring devices which are fixed to the supporting structure and which are positioned at the corners of the primary and secondary insulating blocks.
  • Each anchoring device thus cooperates with the corners of four adjacent secondary insulating blocks and with the corners of four adjacent primary insulating blocks in order to retain them against the supporting structure.
  • WO-A-2019110894 thus discloses an anchoring device according to the preamble of claim 1.
  • Certain aspects of the invention are based on the observation that the tank walls can undergo significant and localized compressive stresses due to the phenomena of sloshing of the liquids contained in the tanks.
  • the anchoring devices are made with components that are generally stiffer than the insulating blocks to be able to reliably anchor the thermally insulating barriers while having a limited footprint. These differences in stiffness lead to a risk of creating flatness defects in a thermally insulating barrier in response to compressive stresses, particularly when the thermally insulating barrier is made essentially of polymer foam. These flatness defects can cause stress concentrations at the anchoring devices which would be detrimental to the integrity of the waterproof membrane supported by the thermally insulating barrier.
  • An idea underlying the invention consists of introducing flexibility of the anchoring devices in the direction of a compressive force coming from inside the tank, with a view to homogenizing the response of a thermally insulating barrier compressive stresses.
  • Another idea underlying the invention consists of allowing the upper surface of an anchoring device to approximately follow the movements of the upper surface of the insulating blocks during the operation of a waterproof and thermally insulating tank. membrane.
  • the anchoring device can have a lower stiffness than in the aforementioned prior art in response to a compressive force and thus have a capacity for elastic deformation by crushing between the spaced position and the abutment position.
  • such an anchoring device may have one or more of the following characteristics.
  • the connecting member which defines the maximum spacing between the lower plate and the upper plate can be produced in different ways.
  • the connecting member comprises at least one connecting rod perpendicular to the lower plate and to the upper plate and extending through a bore formed in the abutment part, at least one among the lower plate and the upper plate being mounted in a sliding manner relative to said connecting rod to be able to slide to the stop position.
  • the connecting member further comprises a first stopping element coupled to a first end of the connecting rod to stop the upper plate longitudinally relative to the connecting rod in the spaced position.
  • the connecting member further comprises a rotation blocking element coupled to the first stopping element, a portion of the rotation blocking element being received in a notch presented in the upper plate so as to to block the connecting rod from rotating.
  • the rotation blocking element is housed in a housing provided by the upper plate and receiving the first stopping element, the notch opening into the housing.
  • the connecting member further comprises a second stopping element coupled to a second end of the rod to stop the lower plate longitudinally relative to the connecting rod in the spaced position.
  • the first stopping element comprises a nut screwed onto and welded to the first end of the connecting rod, and the second stopping element is integral with the lower plate.
  • the second stopping element is received in a groove presented by the lower plate, the groove comprising two facing faces with which two distinct faces of the second stopping element cooperate so as to block the connecting rod in rotation, and the first stopping element is integral with the upper plate.
  • the anchoring device further comprises a spacer piece arranged under the lower plate and having a central housing crossed by the anchoring rod, the spacer piece comprising an upper surface configured to rest against the lower plate of the clamping assembly and a lower surface intended to rest on an insulating block, and the second stopping element is received in a groove presented by the spacer piece, the groove comprising two facing faces with which two opposite faces of the second stopping element cooperate so as to block the connecting rod in rotation, and the first stopping element is integral with the upper plate.
  • the elastically compressible member can be arranged in different ways between the lower plate and the upper plate.
  • the elastically compressible member can be mounted in series or in parallel with the stop part defining the minimum spacing.
  • the elastically compressible member is engaged on the connecting rod.
  • the elastically compressible member bears against the stop piece and/or against at least one of the lower and upper plates.
  • the bore formed in the abutment part has a stage in which the elastically compressible member is arranged. Thanks to these characteristics, the elastically compressible member can have a small footprint.
  • the elastically compressible member can be produced in different ways, in particular in the form of one or more springs.
  • the elastically compressible member comprises a stack of elastic washers. For example between 2 and 10 Belleville washers can be used to generate an elastic clearance of between 1 and 8 mm.
  • the elastically compressible member comprises a helical spring.
  • the elastic movement between the spaced position and the stop position of the upper and lower plates preferably corresponds quite precisely to the movement of a cover plate of the insulating block between a state of rest corresponding to an empty tank and at ambient temperature and a state of service corresponding to the operating conditions of the tank. This movement is caused by thermal contraction and contraction of the insulating block under loading of the pressure exerted by the cargo.
  • the elastic clearance is between 1 and 8 mm, preferably between 4 and 7 mm, preferably equal to 5 mm.
  • the elastic clearance is between 1 and 6 mm, preferably 3 mm.
  • the connecting member is configured to exert a static load on the elastically compressible member in the spaced position.
  • a static load or preload
  • the static load is for example of the order of 1kN.
  • the lower plate has a central bore through which the upper end of the anchor rod passes, and the anchoring device comprises a nut which cooperates with a threaded portion of the upper end of the rod. anchor and one or more elastic washers threaded onto the upper end of the anchor rod between the nut and the lower plate so as to be able to exert an elastic force on the lower plate in the direction of the lower end of the rod anchor.
  • the clamping assembly comprises at least two connecting rods arranged symmetrically with respect to said central drilling. Thanks to these characteristics, the forces can be distributed in a balanced manner throughout the clamping assembly.
  • the or each connecting rod is blocked in rotation by a welding point on one or both plates, or by a slotted locknut.
  • the slotted locknut is placed, for example, above, below or partially in the lower plate.
  • the stop part is fixed to one of the lower plate and the upper plate, for example by screwing and/or by riveting and/or by gluing.
  • the stop piece is fixed to the lower plate.
  • the stop part is made up of the rigid part.
  • the stop part further comprises a layer of polymer foam placed on a surface of the rigid part facing the other among the lower plate and the upper plate, the layer of polymer foam being compressed in said abutment position of the lower and upper plates against the abutment piece.
  • the polymer foam layer can be glued to the rigid part.
  • the layer of polymer foam has a thickness of between 2 and 8 mm in order to maintain a thickness of between 1 and 6 mm in the abutment position.
  • the other of the lower plate and the upper plate comprises a layer of polymer foam placed on a surface of said plate facing the rigid part, the layer of polymer foam being compressed in said stop position of the lower and upper plates against the stop piece.
  • the layer of polymer foam can be glued to said plate.
  • the anchoring device further comprises a spacer part arranged under the lower plate and having a central housing crossed by the anchoring rod, the spacer part comprising an upper surface configured to rest against the plate lower surface of the clamping assembly and a lower surface intended to rest on an insulating block.
  • the spacer piece is for example made of plywood to limit the thermal bridge.
  • the spacer part preferably has a section identical to the lower plate, of rectangular shape in the embodiments shown. It can be formed from a small number of elongated parts having simple shapes, rigidly assembled together, for example by stapling, screwing and/or gluing.
  • the central housing is preferably filled by a thermal insulation around the anchor rod, for example glass wool, wadding, expanded polystyrene or polyurethane foam.
  • the spacer piece is formed of four identical elongated profiled pieces of which an inclined section forms a respective wall of the central housing.
  • the spacer piece is formed of two facing plates and two cleats arranged between said two facing plates, each of the two cleats and the two plates forming a respective wall of the central housing.
  • the thermal insulator comprises a block of glass wool surrounding the anchor rod.
  • the glass wool block has, in its thickness, a notch intended to receive the anchoring rod.
  • the glass wool block comprises at least one sheet of glass fabric, kraft paper or polymer, said sheet being arranged between the glass wool block and a wall facing the central housing.
  • the thermal insulator comprises a block of polymer foam having a through hole intended to receive the anchor rod.
  • the through hole has a section which widens going from one of the upper and lower ends of the anchor rod towards the other of the upper and lower ends of the anchor rod.
  • the through hole has a section which widens going from the upper end of the anchor rod towards the lower end of the anchor rod.
  • the spacer part has a blind hole extending in the extension of the connecting rod and capable of receiving a part of the connecting rod.
  • the clamping assembly forms a secondary clamping member intended to cooperate with a secondary insulating barrier, the upper plate having a central bore into which a stud projecting from the clamping assembly is screwed. opposite the anchor rod, said stud carrying a primary clamping member intended to cooperate with a primary insulating barrier.
  • the anchoring device further comprises a sleeve engaged on the lower end of the anchor rod and intended to be fixed on the supporting wall, the sleeve having a housing receiving the lower end of the anchor rod so as to form a ball joint.
  • the clamping assembly has an overall parallelepiped shape, the lower plate and the upper plate having a rectangular outline.
  • the anchor rod, the lower plate and the upper plate are made of metal, the stop part being made of plywood or other rigid material providing better thermal insulation than metal, for example plywood.
  • the spacer part may have one or more of the characteristics already explained above.
  • such a tank may have one or more of the following characteristics.
  • the elastically compressible member is configured to maintain the lower plate and the upper plate in the separated position in an empty state of the tank, the upper plate of the anchoring device in the separated position being aligned with the cover plates of the plurality of insulating blocks for supporting the waterproofing membrane.
  • the insulating block can have different structures.
  • said insulating block comprises a bottom plate parallel to and spaced from the cover plate, a block of fiber-reinforced polymer foam arranged between the cover plate and a bottom plate and the lower plate of the device anchor cooperates directly or indirectly with said bottom plate without exerting tightening on the block of polymer foam.
  • the lower plate of the anchoring device can cooperate with the bottom plate via a rigid element such as a spacer piece, a pillar and/or a cleat, for example made of plywood.
  • a said insulating block comprises a bottom plate, and successively an intermediate plate and a cover plate parallel to the bottom plate and mutually spaced, and two blocks of fiber-reinforced polymer foam arranged respectively between the plate cover and the intermediate plate and between the intermediate plate and the bottom plate.
  • the lower plate of the anchoring device cooperates directly with said intermediate plate at a corner zone.
  • the stiffness of the elastically compressible member is smaller than a stiffness in the thickness direction of the insulating barrier adjacent to the anchoring device.
  • a ratio between the stiffness of the elastically compressible member and a stiffness in the direction of thickness of the tank wall equivalent to a spring made of fiber-reinforced polymer foam having a section equal to that of the upper deck is between 0.3 and 1.
  • the thermally insulating barrier is a secondary thermally insulating barrier
  • the insulating blocks are secondary insulating blocks
  • the sealing membrane is a secondary sealing membrane
  • the tank wall further comprising a thermally insulating barrier primary resting against the secondary sealing membrane and a primary sealing membrane which rests against the primary thermally insulating barrier and is intended to be in contact with the fluid contained in the tank
  • the primary thermally insulating barrier comprising primary insulating blocks which are each superimposed on one of the secondary insulating blocks, in which said stud passes through the secondary sealing membrane in a sealed manner and the primary clamping member is held in support in the direction of the supporting wall against a plurality of primary insulating blocks superimposed on said plurality of secondary insulating blocks so as to retain the plurality of primary insulating blocks towards the supporting wall.
  • the fluid is a liquefied gas, such as liquefied natural gas, liquefied petroleum gas, liquefied ethylene.
  • a liquefied gas such as liquefied natural gas, liquefied petroleum gas, liquefied ethylene.
  • Such a tank can be part of a land storage installation, a storage installation placed on a seabed, for example to store LNG or be installed in a floating, coastal or deep water structure, in particular an LNG ship, a floating storage and regasification unit (FSRU), a floating production and offshore storage unit (FPSO) and others.
  • FSRU floating storage and regasification unit
  • FPSO floating production and offshore storage unit
  • a vessel for transporting a fluid comprises a double hull and a aforementioned tank placed in the double hull.
  • the double shell comprises an internal shell forming the supporting wall of the tank.
  • the invention also provides a transfer system for a fluid, the system comprising the aforementioned vessel, insulated pipes arranged so as to connect the tank installed in the hull of the vessel to a floating or land storage installation and a pump for driving fluid through the insulated pipelines to or from the floating or land-based storage facility to or from the vessel tank.
  • the invention also provides a method of loading or unloading such a vessel, in which a fluid is conveyed through insulated pipes from or to a floating or terrestrial storage installation to or from the tank of the ship.
  • the tank wall 1 successively comprises, in the direction of thickness, from the outside towards the inside of the tank, a secondary thermally insulating barrier 3 retained on a supporting wall 2, a secondary waterproof membrane 4 resting against the barrier thermally insulating secondary 3, a primary thermally insulating barrier 5 resting against the secondary waterproof membrane 4 and a primary waterproof membrane 6 intended to be in contact with the liquefied natural gas contained in the tank.
  • a liquefied fluid such as liquefied natural gas (LNG).
  • LNG liquefied natural gas
  • the supporting wall 2 can in particular be formed by the hull or double hull of a ship.
  • the supporting wall 2 is typically part of a supporting structure comprising a plurality of walls defining the general shape of the tank, usually a polyhedral shape.
  • the secondary thermally insulating barrier 3 comprises a plurality of secondary insulating blocks 7 which are anchored on the supporting wall 2 by means of anchoring devices 20 which will be described in detail subsequently.
  • the secondary insulating blocks 7 have a general parallelepiped shape and are arranged in parallel rows.
  • the secondary sealing membrane 4 comprises a continuous layer of metal strakes 8 with raised edges.
  • the metal strakes 8 are welded by their raised edges onto parallel welding supports which are fixed in the grooves 9 made in the cover plates of the secondary insulating blocks 7.
  • the metal strakes 8 are, for example, made of Invar ® : c that is to say an alloy of iron and nickel whose expansion coefficient is typically between 1.2.10 -6 and 2.10 -6 K -1 .
  • the primary thermally insulating barrier 5 comprises a plurality of primary insulating blocks 11 having a generally parallelepiped shape and dimensions of length and width identical to those of the secondary insulating blocks 7. Each of the primary insulating blocks 11 is positioned to the right of one of the secondary insulating blocks 7, in alignment with the latter in the direction of thickness of the wall tank 1.
  • the primary sealing membrane 6 can be produced in different ways. Here it comprises a continuous layer of metal strakes 8 with raised edges. As in the secondary sealing membrane 4, the metal strakes 8 are welded by their raised edges on parallel welding supports which are fixed in grooves made on the cover plates of the primary insulating blocks 11.
  • a secondary insulating block 7 has been omitted to reveal shims 12 and beads of putty 13 intended to compensate for flatness defects in the supporting wall 2. Positioning shims not shown can also be provided as described in the publication WO-A-2018069585 .
  • the anchoring devices 20 are preferably positioned at the four corners of the secondary insulating blocks 7 and primary insulating blocks 11. Each stack of a secondary insulating block 7 and a primary insulating block 11 is anchored to the supporting wall 2 by means of four anchoring devices 20. In addition, each anchoring device 20 cooperates with the corners of four adjacent secondary insulating blocks 7 and with the corners of four adjacent primary insulating blocks 11.
  • the secondary insulating block 7 here comprises a layer of insulating polymer foam 16 sandwiched between a bottom plate 14 and a cover plate 15.
  • the bottom plate 14 and the cover plate 15 are for example made of plywood.
  • the layer of insulating polymer foam 16 is glued to the bottom plate 14 and the cover plate 15.
  • the insulating polymer foam can in particular be a polyurethane-based foam, optionally reinforced by fibers.
  • FIG. 21 shows more precisely the positioning of an anchoring device 20 between the corners of four adjacent secondary insulating blocks 7 according to one embodiment, in top view.
  • the anchoring device 20 is represented by the contour of the clamping assembly 30.
  • the bottom plate 14 of each secondary insulating block 7 has a cutout 52 at its corner zone to release a clearance 55 in rectangular chimney shape which receives the anchoring device 20.
  • the cover plate 15 and the layer of insulating polymer foam 16 of the secondary insulating block 7 comprise a recess 53 in the form of a rectangular chimney which reveals a corner portion 54 of the bottom plate 14.
  • the corner portion 54 is intended to receive directly or indirectly the support of the anchoring device 20, for example via a spacer piece 50 which will be described below or a rigid element secured to the bottom plate 14, such as a corner pillar.
  • the anchoring device 20 essentially comprises a clamping assembly 30 and an anchoring rod 22.
  • the lower end of the anchoring rod 22 is received in a socket 23 whose base is welded to the supporting wall 2 in one central position of the clearance 55 between the corner zones of four adjacent secondary insulating blocks 7.
  • the socket 23 forms a ball joint for the anchor rod 22.
  • it houses a nut 18 into which the lower end of the anchor rod 22 is screwed.
  • the anchor rod 22 extends into the direction of thickness of the tank wall 1 and passes between the adjacent primary insulating blocks 22.
  • the clamping assembly 30 successively comprises in the thickness direction a lower plate 31, a spacer block 33 and an upper plate 32.
  • the lower plate 31 and the upper plate 32 have a general shape of a rectangular parallelepiped comprising two large opposite faces which are parallel to the supporting wall 2.
  • the contour of the spacer block 33 is also rectangular and of the same dimension.
  • the contour shape of the clamping assembly 30 could be different, for example hexagonal or circular.
  • the lower plate 31 is held by the anchoring rod 22 in support in the direction of the supporting wall 2 against the corner portion 54 of each of the four adjacent secondary insulating blocks 7.
  • the spacer piece 50 is placed between the lower plate 31 and the corner portion 54 of each of the secondary insulating blocks 7 and thus transmits a clamping force to the bottom plate 14.
  • the upper end 44 of the anchor rod 22 is engaged through a central bore 41 of the lower plate 31 and in a housing 45 provided in the spacer block 33.
  • a nut 42 cooperates with a thread provided at the level of the upper end 44 of the anchoring rod 22 so as to retain the lower plate 31 in the direction of the supporting wall 2.
  • the anchoring device 20 further comprises one or more elastic washers 43, of the Belleville type.
  • the elastic washers 43 are threaded onto the anchoring rod 22 between the nut 42 and the lower plate 31, which ensures elastic anchoring of the secondary insulating blocks 7 on the supporting wall 2.
  • a locking member is welded locally on the upper end of the anchor rod 22, so as to prevent the nut 42 from being unscrewed.
  • the spacer block 33 further comprises two bores which pass through it in the direction of thickness of the tank wall and in which are engaged two fixing screws 34 which connect the lower plate 31 and the upper plate 32 to two opposite faces of the spacer block 33. More precisely, the lower end 35 of each fixing screw 34 is threaded and screwed into a tapped hole 38 of the lower plate 31. A slotted counter nut 37 is also screwed onto the lower end 35 against the upper surface of the lower plate 31, to lock in position the fixing screws 34 in the lower plate 31. Not shown, the slotted lock nut 37 can also be placed against the lower surface of the lower plate 31 .
  • each fixing screw has a head 36, for example conical, slidably housed in a bore 46 of the upper plate 32.
  • An abutment position of the head 36 against a bottom of the bore 46 defines a position of maximum spacing of the plates 32 and 31.
  • the dimension of this maximum spacing is defined by the useful length of the fixing screws 34 between the lower plate 31 and the upper plate 32. This length can be finely adjusted when manufacturing, by adjusting the engaged length by screwing into the tapped holes 38.
  • the spacer block 33 has a lower face and an upper face 48 parallel to the plates 32 and 31.
  • the thickness of the spacer block 33 between the lower face and the upper face 48 defines a minimum spacing between the lower plate 31 and the upper plate 32. This minimum spacing is reached in a stop position, shown on the right of the figure 2 , in which the lower plate 31 and the upper plate 32 abut against the lower face and the upper face 48 of the spacer block 33.
  • the dimensional difference between the minimum spacing and the maximum spacing is represented by the arrow 40 and corresponds to a sliding clearance of the head 36 in the bore 46. Its dimension is determined according to the structure of the wall of tank and the operating conditions of the tank so that the upper plate 32 can generally follow the depression of the cover plate 15 of the secondary insulating blocks 7 during the operation of the tank, in particular under the effect of the thermal contraction and static and dynamic pressures received by the tank wall 1 in operation. These pressures can in particular lead to creep of the layer of insulating polymer foam 16. This dimension is typically a few millimeters.
  • Elastic elements 39 for example Belleville washers or any other compression springs, are engaged on the two fixing screws 34 between the spacer block 33 and the upper plate 32 and hold the plates 32 and 31 in the spaced position shown on there Figure 3 , in a state of rest. More precisely, the elastic elements 39 create a clearance equal to the dimensional difference 40 between spacer block 33 and the upper plate 32. In response to a pressure force exerted on the upper plate 32, the elastic elements 39 are compressed by erasing gradually this play, until the abutment position of the lower face 49 of the upper plate 32 against the upper face 48 of the spacer block 33.
  • the elastic elements 39 are here housed in a stage 19 of large diameter of the bores receiving the fixing screws 34 and bear against a shoulder at the bottom of the stage 19. In the stop position, the elastic elements 39 are entirely contained in floor 19.
  • each fixing screw 34 carries a stack of Belleville washers arranged successively in mutually inverted positions, preferably in odd numbers, for example 5, so that the two ends of the stack are constituted by the largest diameters of Belleville washers.
  • the fixing screws 34 are configured to generate a compression preload on the elastic elements 39 in the rest position, so that the upper plate 32 is able to receive moderate loads without sinking.
  • a preload of approximately 1000N is applied, which makes it possible to support the load of an adult man who could walk in line with the anchoring device 20 during the construction of the tank.
  • the stiffness of the elastic elements 39 is determined as a function of the structure of the tank wall and the operating conditions of the tank so that the upper plate 32 can generally follow the depression of the cover plate 15 of the secondary insulating blocks 7 during the operation of the tank, in particular under the effect of thermal contraction and the static and dynamic pressures received by the tank wall 1 in operation. These pressures can in particular lead to creep of the layer of insulating polymer foam 16.
  • the elastic elements 39 can be positioned differently to perform the same functions.
  • the fixing screws 34 can be reversed, with the screw head 36 on the side of the lower plate 31 and then positioning the elastic elements 39 between the lower plate 31 and the spacer block 33.
  • the spacer block 33 is divided into two parts in the thickness direction and the elastic elements 39 are arranged between the two parts.
  • the screw head 36 is positioned in the upper plate 32 and the elastic elements 39 are positioned between the lower plate 31 and the spacer block 33.
  • the upper plate 32 and spacer block 33 slide together relative to the fixing screws 34.
  • the stopping of rotation of the fixing screws 34 relative to the lower plate 31 can be achieved by a welding point or a counter nut not shown.
  • the plates 32 and 31 are shown in the stop position.
  • the fixing screws 34 are reversed, with a screw head 36A on the side of the lower plate 31, the elastic elements 39 being for their part always positioned between the upper plate 32 and the spacer block 33.
  • the rotation of the fixing screws 34 relative to the lower plate 31 is here achieved by making the screw heads 36A integral with the lower plate 31, for example by welding, in particular by spot welding.
  • the threaded end 35 of the fixing screws 34 is received in a hole 38A, possibly tapped, which the upper plate 32 has.
  • a counter nut 37A preferably unslotted, is screwed onto this threaded end 35.
  • the counter nut 37A is further welded to the threaded end 35, in particular by spot welding. This prevents the locknut 37A from unscrewing from the threaded end 35.
  • the screw head 36 is replaced by a nut 36B which is threaded onto a threaded end 35A.
  • the fixing screws are replaced by fixing rods 34 which are threaded at their two ends 35 and 35A.
  • the threaded end 35A is screwed into a tapped hole 38A in the upper plate 32.
  • the threaded end 35 is screwed into the hole 38, possibly tapped, in the lower plate 31.
  • a stop in rotation of the rods fixing 34 relative to the upper plate 32 is further produced by making the nuts 36B integral with the upper plate 32, for example by welding, in particular by spot welding.
  • a stop in rotation of the fixing rods 34 relative to the lower plate 31 can also be achieved by making the threaded end 35 integral with the lower plate 31, for example by welding, in particular by spot welding.
  • FIG. 6A represents in perspective and top view yet another variant, which appears in perspective section on the Figure 6B .
  • the stop in rotation of the fixing screws 34 is carried out by an elongated bar 90 coupled to the screw head 36.
  • the bar 90 is received in two opposite notches 91A and 91B opening into the bore 46.
  • the cooperation between the bar 90 and these notches 91A and 91B blocks the corresponding fixing screw 34 in rotation relative to the upper plate 32.
  • the bar 90 can for example be metallic.
  • the fixing of the bar 90 to the screw head 36 can be carried out by clipping, by welding points, or by forcefully pushing the bar 90 into a housing (not shown) that the screw head 36 carries.
  • lower threaded end 35 of the fixing screw 34 can be simply screwed into the tapped hole 38 of the lower plate 31, without counter nut or welding point.
  • FIG. 7A represents in perspective and top view yet another variant which is similar to that of the Figures 6A and 6B , except that the bar 90 cooperates with a single notch 91 opening into the bore 46.
  • the notch 91 can open onto a side face of the upper plate 32 as shown in the Figure 7A , but as a variant, the notch 91 may not open onto this side face.
  • a rotation blocking element 90C which can be used to replace the bar 90.
  • This element 90C is of the key type, that is to say it comprises a central washer 90C2 from which a tongue 90C1 extends .
  • the tongue 90C1 is received in the notch 91 and thus blocks the corresponding fixing screw 34 in rotation relative to the upper plate 32.
  • the central washer 90C2 is housed in the bore 46.
  • the fixing of the central washer 90C2 to the screw head 36 can be produced by clipping, by welding points, or by forcefully pressing the element 90C into a housing (not shown) that the screw head 36 carries.
  • the element 90C may have two opposite tabs, received respectively in the notches 91A and 91B.
  • the element 90D is of the key type, that is to say it comprises a central cup 90D2 from from which a 90D1 tab extends.
  • the tongue 90D1 is received in the notch 91 and thus blocks the corresponding fixing screw 34 in rotation relative to the upper plate 32.
  • the central cup 90D2 is housed in the bore 46.
  • the central cup 90D2 has a flared shape and complementary to the shape of the screw head 36.
  • the screw head 36 is received in the central cup 90D2, the central cup 90D2 then being arranged between the screw head 36 and the bottom of the bore 46.
  • the fixing of the screw head 36 to the central cup 90D2 can be carried out by clipping, by welding points, or by forcefully pressing the screw head 36 into the flared shape of the central cup 90D2.
  • the central cup 90D2 can optionally have a notch 90D3, so that the central cup 90D2 has an overall “C”-shaped shape when viewed from above.
  • the notch 90D3 can for example be diametrically opposite the tongue 90D1 relative to the center of the central cup 90D2.
  • the central washer 90C2 may also have a notch similar to the notch 90D3, for example diametrically opposite the tongue 90C1.
  • compression springs 69 for example helical springs, are engaged on the two fixing screws 34 between the spacer block 33 and the upper plate 32 and maintain the plates 32 and 31 in the spaced position shown on the figure 8 , in a state of rest. More precisely, as elastic elements, the compression springs 69 create a clearance equal to the dimensional difference 40 between the spacer block 33 and the upper plate 32. In response to a pressure force exerted on the upper plate 32, the springs 69 are compressed by gradually erasing this play, up to the abutment position of the lower face 49 of the upper plate 32 against the upper face 48 of the spacer block 33.
  • the compression springs 69 are here housed in a stage 19 of large diameter of the bores receiving the fixing screws 34 and bear against a shoulder at the bottom of the stage 19. This shoulder can be provided with a spring seat 69A for receive the support of the compression spring 69. In the stop position, the compression springs 69 are entirely contained in the stage 19.
  • the rotation of the fixing screws 34 is stopped by an elongated bar 90 which cooperates with a single notch 91 opening into the bore 46, this notch opening onto a side face of the upper plate 32 as shown on the figure 8 .
  • the notch 91 may not open onto this side face.
  • the lower threaded end 35 of the fixing screw 34 can be simply screwed into the tapped hole 38 of the lower plate 31, without counter nut or welding point.
  • the fixing screws 34 are configured to generate a compression preload on the compression springs 69 in the rest position, so that the upper plate 32 is able to receive moderate loads without sinking. For example a preload of around 1000N is applied, which makes it possible to support the load of a adult man who could walk in line with the anchoring device 20 during the construction of the tank.
  • the stiffness of the compression springs 69 is determined as a function of the structure of the tank wall and the operating conditions of the tank so that the upper plate 32 can generally follow the depression of the cover plate 15 of the secondary insulating blocks 7 during the operation of the tank, in particular under the effect of thermal contraction and static and dynamic pressures received by the tank wall 1 in operation. These pressures can in particular lead to creep of the layer of insulating polymer foam 16.
  • the compression springs 69 can be positioned differently to perform the same functions.
  • the fixing screws 34 can be reversed, with the screw head 36 on the side of the lower plate 31 and then positioning the compression springs 69 between the lower plate 31 and the spacer block 33.
  • the compression springs 69 are positioned between the upper plate 32 and the spacer block 33.
  • a counter nut 37B preferably unslotted, is screwed onto the lower threaded end 35 of the fixing screw 34.
  • the counter nut 37B is received in a groove 92 presented by the lower plate 31 and in which the hole 38, possibly tapped, opens out.
  • the groove 92 opens onto the lower face of the lower plate 31.
  • the groove 92 has two facing faces with which two distinct faces of the lock nut 37B cooperate. This cooperation blocks the fixing screw 34 from rotating relative to the lower plate 31.
  • the counter nut 37B is a square nut.
  • the counter nut 37B can also be of another shape as long as it has two distinct faces capable of cooperating with two faces facing the groove 92.
  • the counter nut 37B can be of hexagonal shape, two adjacent faces of the hexagon then cooperating with two faces facing the groove 92.
  • a stop in rotation of the fixing screws 34 relative to the upper plate 32 is also achieved by making the screw heads 36 integral with the upper plate 32, for example by welding, in particular by spot welding.
  • the groove 92 can open onto a side face of the lower plate 31 as shown in the figures 11 and 12 , but as a variant, the groove 92 may not open onto this side face.
  • the spacer piece 350 has a blind hole 60 extending in the extension of each fixing screw 34 as will be detailed later.
  • the spacer block 33 can be fixed to the lower plate 31, in order to avoid any relative movement between the spacer block 33 and the lower plate 31, in particular in the direction in which the fixing screws 34 extend.
  • This fixing of the spacer block 33 to the lower plate 31 can be carried out by screwing and/or by riveting and/or by gluing.
  • the spacer block 33 can be fixed to the upper plate 32, for example by screwing and/or by riveting and/or by gluing, in particular when the elastic elements 39 or 69 are positioned between the lower plate 31 and the spacer block 33.
  • a layer of polymer foam can be placed on the spacer block 33 facing the upper plate 32 or on the upper plate 32 facing the spacer block 33.
  • the Figure 10A represents the anchoring device according to the variant of the figure 8 and having such a layer of polymer foam.
  • the layer of polymer foam 68 is fixed to the upper face 48 of the spacer block 33, on either side of the upper end 44 of the anchor rod 22.
  • the thickness of the uncompressed polymer foam layer 68 is taken equal to the desired dimensional deviation 40.
  • the polymer foam layer 68 when the polymer foam layer 68 is not compressed, it extends between the face 48 of the spacer block 33 and the lower face 49 of the plate 32 and thus defines the dimensional gap 40 between the plates 32 and 31 in their maximum spacing position.
  • the layer of polymer foam 68 therefore materializes the desired dimensional difference 40, which facilitates the assembly of the clamping assembly 30.
  • the stiffness of the uncompressed polymer foam layer 68 is very small compared to the stiffness of the compression springs 69, such that compression of the polymer foam layer 68 does not significantly interfere with compression of the springs. compression 69.
  • the thickness of the uncompressed polymer foam layer 68 is between 2 and 8 mm, so that the polymer foam layer 68 has a thickness between 1 and 6 mm in the abutment position.
  • the polymer foam layer 68 can be made from a polyurethane, polyethyl, polypropylene foam or a melamine foam, in particular a melamine foam from the family of foams marketed by the company BASF SE under the name Basotect ® .
  • the layer of polymer foam 68 can be fixed to the upper face 48 of the spacer block 33 by gluing or include an adhesive strip, for example.
  • the geometry of the polymer foam layer 68 shown on the Figure 10A is only an example.
  • the layer of polymer foam 68 also extends to the lateral edges of the spacer block 33, around the bores of the spacer block 33 receiving the compression springs 69, so as not to risk coming into contact with the turns of the compression springs 69.
  • the layer of polymer foam 68 can also be placed only around said bores.
  • the tank wall 1 could be limited to the secondary insulating barrier 3 and the secondary waterproof membrane 4 to create a simple membrane tank.
  • the anchoring device 20 also includes a primary stage.
  • the upper plate 32 has a threaded bore 47 in its center, in which is mounted a threaded base of a stud 27 intended for anchoring the primary insulating blocks 11.
  • the stud 27 passes through a drilling provided through a metal strake 8 of the secondary waterproof membrane 4.
  • the stud 27 has a collar which is welded to its periphery, around the bore, to ensure the sealing of the secondary waterproof membrane 4.
  • the primary stage of the anchoring device 20 also comprises a primary support plate 28 which is supported in the direction of the supporting wall 2 on a support zone provided in each of the four adjacent primary insulating blocks 11 so as to retain against the secondary waterproof membrane 4.
  • each support zone 29 is formed by an overhanging part of a bottom plate of the primary insulating block 11.
  • a nut 29 cooperates with a thread provided at the upper end of the stud 27 so as to ensure the fixing of the primary support plate 28 on the stud 27.
  • the anchoring device 20 further comprises a Belleville type elastic washer threaded onto the stud 27 between the nut 28 and the primary support plate 28, which ensures elastic anchoring of the primary insulating blocks 11 on the secondary waterproof membrane 4.
  • FIG. 13 illustrates several embodiments of a spacer piece 50, 150 or 250 of the anchoring device 20, which each has a central through housing 51 to allow the anchoring rod 22 to pass, an upper end surface 56 for receive the support of the lower plate 31 and a lower end surface 57 to exert support on the secondary insulating block.
  • the spacer piece 50, 150 or 250 is for example made of plywood to limit the thermal bridge.
  • the spacer piece 50, 150 or 250 preferably has a section identical to the lower plate 3, of rectangular shape in the embodiments shown. It can be formed from a small number of elongated parts having simple shapes, rigidly assembled together, for example by stapling, screwing and/or gluing.
  • the central through housing 51 is filled with a thermal insulator around the anchoring rod 22, for example glass wool, wadding, expanded polystyrene or polyurethane foam.
  • the spacer piece 50 or 250 is formed of two flat rectangular plates 58 forming the main faces of the spacer piece and two battens 59 arranged between the two flat rectangular plates along the edges thereof. Each of the four parts thus forms a wall of the central through housing 51, which has a square or rectangular section.
  • the spacer piece 150 is formed of four identical elongated profiled pieces having a section in the shape of a rectangular trapezoid, an inclined side of which forms a respective wall of the central through housing 51, which has a diamond-shaped section. To limit the thermal bridge, longitudinal cells are provided on either side of the central through housing 51 and also filled with an insulating material.
  • FIG. 14 illustrates yet another embodiment of a spacer part 350.
  • This spacer part 350 is identical to the spacer part 250 except that each cleat 59 has a blind hole 60, each blind hole 60 being intended to come in the extension of a fixing screw 34 so as to be able to receive a part of this fixing screw 34.
  • the spacer piece 50 can also have such blind holes 60.
  • the longitudinal cells provided on either side of the central through housing 51 can be only partially filled with the insulating material, so that the insulating material and the cells longitudinal together provide blind holes similar to the blind holes 60.
  • the thermal insulating block 451 has an exterior shape complementary to the central through housing 51, here a parallelepiped exterior shape.
  • the thermal insulating block 451 is here made of a thermally insulating polymer foam.
  • the polymer foam can be low density, that is to say a density between 10 kg/m 3 and 60 kg/m 3 , more particularly between 10 kg/m 3 and 30 kg/m 3 .
  • the polymer foam can be a polyurethane foam or a melamine foam, in particular a melamine foam from the family of foams marketed by the company BASF SE under the name Basotect ® .
  • the polymer foam can optionally be reinforced with fibers, for example glass fibers.
  • the thermal insulating block 451 has a through hole 452.
  • the through hole 452 is intended to receive the anchor rod 22 when the spacer piece is placed under the clamping assembly 30 as described previously.
  • the through hole 452 has a section which widens going from the upper end of the anchor rod 22 towards the lower end of the anchor rod 22. In particular, this can be obtained by giving the hole crossing 452 a frustoconical section as shown on the Figure 14 . This widening of the section going towards the lower end of the anchor rod 22 makes it easier to install the spacer piece around the anchor rod 22, it being indicated that this installation is carried out when the anchor rod anchor 22 is already fixed to the supporting wall 2 by the socket 23 and the nut 18.
  • the through hole 452 can also have a section which widens going from the lower end of the anchor rod 22 towards the upper end of the anchor rod. anchoring 22. In particular, this can be obtained by giving the through hole a frustoconical section.
  • FIG 18 illustrates another embodiment of a thermal insulating block 551 which can be received in the central through housing 51.
  • the thermal insulating block 551 has an exterior shape complementary to the central through housing 51, here a parallelepiped exterior shape.
  • the thermal insulation block 551 is here made of glass wool. It may possibly consist of two sub-blocks 552 of glass wool joined together.
  • the thermal insulating block 551 surrounds the anchor rod 22 (not shown on the Figure 15 ) when the spacer piece is placed under the clamping assembly 30 as described previously. To do this, the thermal insulating block 551 can have in its thickness a notch 554 which extends parallel to the anchor rod 22.
  • the notch 554 allows the anchor rod 22 to pass through the block thermal insulator 551 while allowing the elastic return of the glass wool to grip the anchoring rod 22 once it has passed through the thermal insulating block 551.
  • the thermal insulating block 551 can also be made in the same way with cellulose or polyester wadding.
  • sheets 555 can be arranged on two opposite faces of the thermal insulating block 551, more particularly the two largest faces of the thermal insulating block 551 which face the two largest faces of the central through housing 51.
  • the sheets 555 can be made of glass fabric, kraft paper or even a polymer such as PVC.
  • the sheets 555 make it easier to slide the thermal insulating block 551 on the faces of the central through housing 51 when the thermal insulating block 551 is inserted into the central through housing 51.
  • only one of the sheets 555 can be present, and/or additional sheets not shown can be added to the faces of the thermal insulating block 551 which are not covered by the sheets 555.
  • FIG. 19 We represented on the figures 19 and 20 yet another variation of a spacer piece together with the clamping assembly 30, the Figure 19 being a sectional view and the Figure 20 being a partial perspective view from above the spacer piece.
  • a counter nut 37B preferably unslotted, is screwed onto the lower threaded end 35 of the fixing screw 34.
  • the counter nut 37B is received in a groove 660 which the spacer part 650 presents.
  • the spacer part 650 is here formed, like the spacer piece 250, of two flat rectangular plates 58 forming the main faces of the spacer piece 650 and two battens 59 arranged between the two flat rectangular plates 58 along the edges thereof.
  • a groove 660 is formed in each of the two cleats 59.
  • the groove 660 has two facing faces with which two distinct faces of the locknut 37B cooperate. This cooperation blocks the fixing screw 34 from rotating relative to the lower plate 31.
  • the lock nut 37B is a square nut.
  • the lock nut 37B can also be of another shape as long as it has two distinct faces capable of cooperating with two faces facing the groove 660.
  • the lock nut 37B can be of hexagonal shape, two opposite faces of the hexagon then cooperating with two faces facing the groove 660.
  • a stop in rotation of the fixing screws 34 relative to the upper plate 32 is also achieved by making the screw heads 36 integral with the upper plate 32, for example by welding, in particular by spot welding.
  • the clamping assembly 30 is in the spaced position corresponding to the maximum spacing when the tank is empty and at room temperature, that is to say under the conditions of its initial construction. In this state, the position of the upper plate 32 is adjusted to be aligned with the cover plate 15, so as to provide a uniform support surface for the secondary waterproof membrane 4.
  • Thermal contractions are not identical in all materials and the layers of insulating polymer foam 16 tend to contract more than the plywood constituting the spacer piece 50 and the spacer block 33.
  • the pressure loads are different depending on the position of the tank wall at the bottom, on the ceiling or on the sides. All walls receive at least the operating pressure of the vapor phase, which is for example 2kPa or 5kPa (20 or 50 mbar).
  • the stiffness of the elastic elements 39 or 69 can be dimensioned so that, after cooling and under the operating pressure of the vapor phase, the elastic compression of the elastic elements 39 or 69 allows an additional lowering of the upper plate 32 which is greater than or equal to the additional contraction and creep of the secondary insulating blocks 7 relative to the thermal contraction of the anchoring device 20.
  • This additional contraction and creep of the secondary insulating blocks 7 is for example approximately 1mm under pressure vapor phase service.
  • the upper plate 32 follows the level of the cover plates 15 and does not risk generating a protruding zone capable of shearing the secondary waterproof membrane 6.
  • the elastic elements 39 or 69 increase the flexibility of the anchoring device 20 and thus limit the risk of locally forming a hard point or a protruding zone which could accelerate the aging of the secondary waterproof membrane 6.
  • the total stiffness of the elastic member acting between the two plates is less than the equivalent stiffness of the thermally insulating barrier at the service temperature in the immediate vicinity of the device. 'anchoring.
  • it is the layer of insulating polymer foam 16 which controls the stiffness of the thermally insulating barrier.
  • the total stiffness of the elastic elements 39 or 69 is approximately 1880N/mm while the stiffness in the direction of thickness of the tank wall is equivalent to a spring made of insulating polymer foam 16 having an equal section to that of the upper plate is approximately 1920N/mm, i.e. a stiffness ratio equal to 0.98. More generally, this ratio could be chosen between 0.3 and 1.
  • the structure of the secondary insulating block 7 is described above by way of example. Also, in another embodiment, the secondary insulating blocks 7 are likely to have another general structure, for example that described in the document WO-A-2012127141 .
  • the secondary insulating blocks 7 are then produced in the form of a box comprising a bottom plate, a cover plate and supporting sails extending, in the direction of thickness of the tank wall 1, between the bottom plate and the cover plate and delimiting a plurality of compartments filled with an insulating filling, such as perlite, glass wool or rock wool.
  • the layer of insulating polymer foam is here divided into two lower and upper layers 16b and 16a separated by an intermediate plate 10, for example made of plywood, glued to them.
  • the length of the top layer 16a is smaller than the length of the lower layer 16b and reveals a rim 10a at two longitudinal ends of the intermediate plate 10.
  • a rigid pillar 17 extends in the thickness direction of the lower layer 16b between the intermediate plate 10 and the bottom plate 114, in recesses provided at the four corners of the lower layer 16b.
  • the rigid pillar 17 is partially perpendicular to the rim 10a to take up the tightening force of the anchoring device 20, the lower complaint 31 of which can here be applied directly to the rim 10a. Further details of secondary insulator block 107 can be found in the publication WO-A-2014096600 .
  • the primary insulating block 11 can be produced in different ways, for example in the form of a layer of insulating polymer foam sandwiched between a bottom plate and a cover plate like the secondary insulating block 7.
  • the bottom plate then has grooves intended to receive the raised edges of the strakes 8 of the secondary sealing membrane 4.
  • the cover plate also has grooves for receiving welding supports.
  • the structure of the primary insulating panel 11 is described above by way of example. Also, in another embodiment, the primary insulating panels 22 are likely to have another general structure, for example that described in the document WO-A-2012127141 .
  • the technique described above for producing a tank wall with a single or two watertight membranes can also be used in different types of tanks, for example to constitute a double membrane tank for liquefied natural gas (LNG) in a land installation or in a floating structure such as an LNG ship or other.
  • LNG liquefied natural gas
  • a cutaway view of an LNG ship 70 shows a watertight and insulated tank 71 of generally prismatic shape mounted in the double hull 72 of the ship.
  • the wall of the tank 71 comprises a primary waterproof barrier intended to be in contact with the LNG contained in the tank, a secondary waterproof barrier arranged between the primary waterproof barrier and the double hull 72 of the ship, and two insulating barriers arranged respectively between the primary waterproof barrier and the secondary waterproof barrier and between the secondary waterproof barrier and the double hull 72.
  • loading/unloading pipes 73 arranged on the upper deck of the ship can be connected, by means of appropriate connectors, to a maritime or port terminal to transfer a cargo of LNG from or to the tank 71.
  • FIG. 23 represents 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 mobile arm 74.
  • the mobile arm 74 carries a bundle of insulated flexible pipes 79 which can connect to the loading/unloading pipes 73.
  • the adjustable mobile arm 74 adapts to all LNG carrier templates.
  • a connection pipe not shown extends inside the tower 78.
  • the loading and unloading station 75 allows the loading and unloading of the LNG tanker 70 from or to the onshore installation 77.
  • the underwater pipe 76 allows the transfer of the liquefied gas between the loading or unloading station 75 and the onshore installation 77 over a long distance, for example 5 km, which makes it possible to keep the LNG ship 70 at a long distance from the coast during loading and unloading operations.
  • pumps on board the ship 70 and/or pumps fitted to the on-shore installation 77 and/or pumps fitted to the loading and unloading station 75 are used.

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Description

    Domaine technique
  • L'invention se rapporte au domaine des cuves étanches et thermiquement isolantes intégrées dans une structure porteuse pour contenir un fluide froid, notamment aux cuves à membrane pour contenir des gaz liquéfiés, et en particulier aux dispositifs d'ancrage mécaniques utilisables dans une telle cuve.
  • Des cuves étanches et thermiquement isolantes peuvent être utilisées dans différentes industries pour stocker des produits froids. Par exemple, dans le domaine de l'énergie, le gaz naturel liquéfié (GNL) est un liquide à forte teneur en méthane qui peut être stocké à pression atmosphérique à environ -163°C dans des cuves de stockage terrestres ou dans des cuves embarquées dans des structures flottantes. Le Gaz de Pétrole Liquéfié (GPL) peut être stocké à une température comprise entre -50°C et 0°C.
  • Dans le cas d'un ouvrage flottant, la cuve peut être destinée au transport du gaz liquéfié ou à recevoir du gaz liquéfié servant de carburant pour la propulsion de l'ouvrage flottant.
    • Technique antérieure
  • On connaît, par exemple par les documents WO-A-2014096600 et WO-A-2019110894 , une cuve étanche et thermiquement isolante de stockage de gaz naturel liquéfié agencée dans une structure porteuse et dont les parois présentent une structure multicouche, à savoir de l'extérieur vers l'intérieur de la cuve, une barrière thermiquement isolante secondaire ancrée contre la structure porteuse, une membrane d'étanchéité secondaire qui est supportée par la barrière thermiquement isolante secondaire, une barrière thermiquement isolante primaire qui est supportée par la membrane d'étanchéité secondaire et une membrane d'étanchéité primaire qui est supportée par la barrière thermiquement isolante primaire et qui est destinée à être contact avec le gaz naturel liquéfié stocké dans la cuve.
  • Chaque barrière d'isolation thermique, primaire et secondaire, comporte un ensemble de blocs isolants modulaires, respectivement primaire et secondaire, de forme générale parallélépipédique qui sont juxtaposés et qui forment ainsi une surface de support pour une membrane d'étanchéité respective. Les blocs isolants sont ancrés sur la structure porteuse au moyen de dispositifs d'ancrage qui sont fixés à la structure porteuse et qui sont positionnées au niveau des coins des blocs isolants primaires et secondaires. Chaque dispositif d'ancrage coopère ainsi avec les coins de quatre blocs isolants secondaires adjacents et avec les coins de quatre blocs isolants primaires adjacents afin de les retenir contre la structure porteuse. WO-A-2019110894 divulgue ainsi un dispositif d'ancrage selon le préambule de la revendication 1.
    • Résumé de l'invention
  • Certains aspects de l'invention partent du constat que les parois de cuve peuvent subir des contraintes de compression importantes et localisées en raison des phénomènes de ballotement des liquides contenus dans les cuves. Or les dispositifs d'ancrage sont réalisés avec des composants généralement plus raides que les blocs isolants pour pouvoir ancrer de manière fiable les barrières thermiquement isolantes tout en présentant un encombrement limité. Ces différences de raideur entrainent un risque de créer des défauts de planéité d'une barrière thermiquement isolante en réponse à des contraintes de compression, notamment lorsque la barrière thermiquement isolante est réalisée essentiellement en mousse polymère. Ces défauts de planéité peuvent causer des concentrations des contraintes au droit des dispositifs d'ancrage qui seraient préjudiciables à l'intégrité de la membrane étanche supportée par la barrière thermiquement isolante.
  • Une idée à la base de l'invention consiste à introduire une souplesse des dispositifs d'ancrage dans la direction d'un effort de compression venant de l'intérieur de la cuve, en vue d'homogénéiser la réponse d'une barrière thermiquement isolante aux contraintes de compression. Une autre idée à la base de l'invention consiste à permettre à la surface supérieure d'un dispositif d'ancrage de suivre approximativement les déplacements de la surface supérieure des blocs isolants au cours de l'exploitation d'une cuve étanche et thermiquement isolante à membrane.
  • Pour cela l'invention propose un dispositif d'ancrage destiné à retenir des blocs isolants contre une paroi porteuse, comportant :
    • un ensemble de serrage comportant une platine inférieure, une platine supérieure parallèle à la platine inférieure, un organe de liaison liant la platine inférieure à la platine supérieure et un organe d'espacement agencé entre la platine inférieure et la platine supérieure, l'organe d'espacement comportant une pièce de butée définissant un espacement minimal entre la platine inférieure et la platine supérieure dans une position de butée des platines inférieure et supérieure contre la pièce de butée, la pièce de butée comprenant une pièce rigide, et
    • une tige d'ancrage faisant saillie de l'ensemble de serrage perpendiculairement à la platine inférieure, la tige d'ancrage comportant une extrémité inférieure destinée à être attachée à une paroi porteuse et une extrémité supérieure opposée à l'extrémité inférieure et couplée à la platine inférieure pour pouvoir exercer une traction sur la platine inférieure en direction de l'extrémité inférieure,
    • dans lequel l'organe d'espacement comporte en outre un organe élastiquement compressible tendant à maintenir la platine inférieure et la platine supérieure dans une position écartée, l'organe de liaison définissant un espacement maximal entre la platine inférieure et la platine supérieure dans la position écartée, ledit espacement maximal étant supérieur audit espacement minimal, l'organe élastiquement compressible étant configuré pour se comprimer élastiquement jusqu'à ladite position de butée des platines inférieure et supérieure contre la pièce de butée en réponse à un effort tendant à rapprocher la platine supérieure de la platine inférieure.
  • Grâce à ces caractéristiques, le dispositif d'ancrage peut présenter une raideur moins élevée que dans l'art antérieur précité en réponse à un effort de compression et présenter ainsi une capacité de déformation élastique par écrasement entre la position écartée et la position de butée.
  • Selon d'autres modes de réalisation avantageux, un tel dispositif d'ancrage peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes.
  • L'organe de liaison qui définit l'espacement maximal entre la platine inférieure et la platine supérieure peut être réalisé de différentes manières.
  • Selon un mode de réalisation, l'organe de liaison comporte au moins une tige de liaison perpendiculaire à la platine inférieure et à la platine supérieure et s'étendant à travers un alésage ménagé dans la pièce de butée, au moins l'une parmi la platine inférieure et la platine supérieure étant montée de manière coulissante par rapport à ladite tige de liaison pour pouvoir coulisser jusqu'à la position de butée.
  • Selon un mode de réalisation, l'organe de liaison comporte en outre un premier élément d'arrêt couplé à une première extrémité de la tige de liaison pour arrêter longitudinalement la platine supérieure par rapport à la tige de liaison dans la position écartée.
  • Selon un mode de réalisation, l'organe de liaison comporte en outre un élément de blocage en rotation couplé au premier élément d'arrêt, une portion de l'élément de blocage en rotation étant reçue dans une encoche que présente la platine supérieure de façon à bloquer la tige de liaison en rotation.
  • Selon un mode de réalisation, l'élément de blocage en rotation est logé dans un logement que présente la platine supérieure et recevant le premier élément d'arrêt, l'encoche débouchant dans le logement.
  • Selon un mode de réalisation, l'organe de liaison comporte en outre un deuxième élément d'arrêt couplé à une deuxième extrémité de la tige pour arrêter longitudinalement la platine inférieure par rapport à la tige de liaison dans la position écartée.
  • Selon un mode de réalisation, le premier élément d'arrêt comporte un écrou vissé sur et soudé à la première extrémité de la tige de liaison, et le deuxième élément d'arrêt est solidaire de la platine inférieure.
  • Selon un mode de réalisation, le deuxième élément d'arrêt est reçu dans une rainure que présente la platine inférieure, la rainure comportant deux faces en regard avec lesquelles coopèrent deux faces distinctes du deuxième élément d'arrêt de façon à bloquer la tige de liaison en rotation, et le premier élément d'arrêt est solidaire de la platine supérieure.
  • Selon un mode de réalisation, le dispositif d'ancrage comporte en outre en outre une pièce entretoise disposée sous la platine inférieure et présentant un logement central traversé par la tige d'ancrage, la pièce entretoise comportant une surface supérieure configurée pour s'appuyer contre la platine inférieure de l'ensemble de serrage et une surface inférieure destinée à s'appuyer sur un bloc isolant, et le deuxième élément d'arrêt est reçu dans une rainure que présente la pièce entretoise, la rainure comportant deux faces en regard avec lesquelles coopèrent deux faces opposées du deuxième élément d'arrêt de façon à bloquer la tige de liaison en rotation, et le premier élément d'arrêt est solidaire de la platine supérieure.
  • L'organe élastiquement compressible peut être agencé de différentes manières entre la platine inférieure et la platine supérieure. L'organe élastiquement compressible peut être monté en série ou en parallèle avec la pièce de butée définissant l'espacement minimal.
  • Selon un mode de réalisation, l'organe élastiquement compressible est engagé sur la tige de liaison.
  • Selon des modes de réalisation, l'organe élastiquement compressible prend appui contre la pièce de butée et/ou contre au moins l'une des platines inférieure et supérieure.
  • Selon un mode de réalisation, l'alésage ménagé dans la pièce de butée présente un étage dans lequel l'organe élastiquement compressible est agencé. Grâce à ces caractéristiques, l'organe élastiquement compressible peut présenter un faible encombrement.
  • L'organe élastiquement compressible peut être réalisé de différentes manières, notamment sous la forme d'un ou plusieurs ressorts. Selon un mode de réalisation, l'organe élastiquement compressible comporte une pile de rondelles élastiques. Par exemple entre 2 et 10 rondelles Belleville peuvent être utilisées pour générer un débattement élastique compris entre 1 et 8 mm. Selon un autre mode de réalisation, l'organe élastiquement compressible comporte un ressort hélicoïdal.
  • Le débattement élastique entre la position écartée et la position de butée des platines supérieure et inférieure correspond de préférence assez précisément au déplacement d'une plaque de couvercle du bloc isolant entre un état de repos correspondant à une cuve vide et à température ambiante et un état de service correspondant à des conditions d'exploitation de la cuve. Ce déplacement est causé par la contraction thermique et la contraction du bloc isolant sous chargement de la pression exercée par la cargaison. On doit de préférence considérer un déplacement différentiel entre surface supérieure du bloc isolant et surface supérieure du dispositif d'ancrage en soustrayant la contraction des autres parties du dispositif d'ancrage dans les mêmes conditions. Selon un mode de réalisation, le débattement élastique est compris entre 1 et 8 mm, de préférence compris entre 4 et 7 mm, de préférence égal à 5 mm. Selon un autre mode de réalisation, le débattement élastique est compris entre 1 et 6 mm, de préférence 3 mm.
  • Selon un mode de réalisation, l'organe de liaison est configuré pour exercer une charge statique sur l'organe élastiquement compressible dans la position d'écartement. Une telle charge statique (ou précharge) permet notamment d'assurer un supportage fiable de la membrane étanche sus-jacente lors des opérations de construction de la cuve qui sont susceptibles de générer des pressions localisées sur la paroi de cuve (par exemple opération de perçage localisée de la membrane étanche, ou déplacement d'un ouvrier ou d'un outil sur la paroi de cuve en construction). La charge statique est par exemple de l'ordre de 1kN.
  • Selon un mode de réalisation, la platine inférieure présente un perçage central traversé par l'extrémité supérieure de la tige d'ancrage, et le dispositif d'ancrage comporte un écrou qui coopère avec une portion filetée de l'extrémité supérieure de la tige d'ancrage et une ou plusieurs rondelles élastiques enfilées sur l'extrémité supérieure de la tige d'ancrage entre l'écrou et la platine inférieure de manière à pouvoir exercer un effort élastique sur la platine inférieure en direction de l'extrémité inférieure de la tige d'ancrage.
  • De préférence dans ce cas, l'ensemble de serrage comporte au moins deux tiges de liaison disposées symétriquement par rapport audit perçage central. Grâce à ces caractéristiques, les efforts peuvent être répartis de manière équilibrée dans l'ensemble de serrage.
  • Selon un mode de réalisation, la ou chaque tige de liaison est bloquée en rotation par un point de soudure sur l'une ou les deux platines, ou par un contre-écrou fendu. Le contre-écrou fendu est placé par exemple au-dessus, au-dessous ou partiellement dans la platine inférieure.
  • Selon un mode de réalisation, la pièce de butée est fixée à l'une parmi la platine inférieure et la platine supérieure, par exemple par vissage et/ou par rivetage et/ou par collage. De préférence, la pièce de butée est fixée à la platine inférieure.
  • Selon un mode de réalisation, la pièce de butée est constituée de la pièce rigide.
  • Selon un mode de réalisation, la pièce de butée comporte en outre une couche de mousse polymère disposée sur une surface de la pièce rigide en regard de l'autre parmi la platine inférieure et la platine supérieure, la couche de mousse polymère étant comprimée dans ladite position de butée des platines inférieure et supérieure contre la pièce de butée. La couche de mousse polymère peut être collée à la pièce rigide.
  • Avantageusement, la couche de mousse polymère a une épaisseur comprise entre 2 et 8 mm afin de conserver en position de butée une épaisseur entre 1 et 6 mm.
  • Selon un mode de réalisation, l'autre parmi la platine inférieure et la platine supérieure comporte une couche de mousse polymère disposée sur une surface de ladite platine en regard de la pièce rigide, la couche de mousse polymère étant comprimée dans ladite position de butée des platines inférieure et supérieure contre la pièce de butée. La couche de mousse polymère peut être collée à ladite platine.
  • Selon un mode de réalisation, le dispositif d'ancrage comporte en outre une pièce entretoise disposée sous la platine inférieure et présentant un logement central traversé par la tige d'ancrage, la pièce entretoise comportant une surface supérieure configurée pour s'appuyer contre la platine inférieure de l'ensemble de serrage et une surface inférieure destinée à s'appuyer sur un bloc isolant. La pièce entretoise est par exemple réalisée en bois contreplaqué pour limiter le pont thermique. La pièce entretoise présente de préférence une section identique à la platine inférieure, de forme rectangulaire dans les modes de réalisation représentés. Elle peut être formée d'un petit nombre de pièces allongées présentant des formes simples, assemblées rigidement entre elles, par exemple par agrafage, vissage et/ou collage. Le logement central est de préférence rempli par un isolant thermique autour de la tige d'ancrage, par exemple de la laine de verre, de la ouate, du polystyrène expansé ou de la mousse polyuréthane.
  • Selon un mode de réalisation, la pièce entretoise est formée de quatre pièces allongées profilées identiques dont un pan incliné forme une paroi respective du logement central.
  • Selon un mode de réalisation, la pièce entretoise est formée de deux plaques en regard et de deux tasseaux disposés entre lesdites deux plaques en regard, chacun des deux tasseaux et des deux plaques formant une paroi respective du logement central.
  • Selon un mode de réalisation, l'isolant thermique comporte un bloc de laine de verre entourant la tige d'ancrage.
  • Selon un mode de réalisation, le bloc de laine de verre présente, dans son épaisseur, une encoche destinée à recevoir la tige d'ancrage.
  • Selon un mode de réalisation, le bloc de laine de verre comporte au moins une feuille de tissu de verre, de papier kraft ou de polymère, ladite feuille étant disposée entre le bloc de laine de verre et une paroi en regard du logement central.
  • Selon un mode de réalisation, l'isolant thermique comporte un bloc de mousse polymère présentant un trou traversant destiné à recevoir la tige d'ancrage.
  • Selon un mode de réalisation, le trou traversant présente une section qui s'élargit en allant depuis l'une des extrémités supérieure et inférieure de la tige d'ancrage vers l'autre des extrémités supérieure et inférieure de la tige d'ancrage. Notamment, selon un mode de réalisation, le trou traversant présente une section qui s'élargit en allant depuis l'extrémité supérieure de la tige d'ancrage vers l'extrémité inférieure de la tige d'ancrage.
  • Selon un mode de réalisation, la pièce entretoise présente un trou borgne s'étendant dans le prolongement de la tige de liaison et apte à recevoir une partie de la tige de liaison.
  • Selon un mode de réalisation, l'ensemble de serrage forme un organe de serrage secondaire destiné à coopérer avec une barrière isolante secondaire, la platine supérieure présentant un alésage central dans lequel est vissé un goujon faisant saillie de l'ensemble de serrage à l'opposé de la tige d'ancrage, ledit goujon portant un organe de serrage primaire destiné à coopérer avec une barrière isolante primaire.
  • Selon un mode de réalisation, le dispositif d'ancrage comporte en outre une douille engagée sur l'extrémité inférieure de la tige d'ancrage et destinée à être fixée sur la paroi porteuse, la douille présentant un logement recevant l'extrémité inférieure de la tige d'ancrage de manière à former une liaison rotule.
  • Selon un mode de réalisation, l'ensemble de serrage présente une forme globale parallélépipédique, la platine inférieure et la platine supérieure présentant un contour rectangulaire.
  • Selon un mode de réalisation, la tige d'ancrage, la platine inférieure et la platine supérieure sont réalisées en métal, la pièce de butée étant réalisée en bois contreplaqué ou autre matière rigide réalisant une meilleure isolation thermique que le métal, par exemple de la mousse polyuréthane avec une densité supérieure à 200 kg/m3.
  • Selon un mode de réalisation, l'invention fournit également un dispositif d'ancrage destiné à retenir des blocs isolants contre une paroi porteuse, comportant :
    • un ensemble de serrage comportant une platine inférieure, une platine supérieure parallèle à la platine inférieure, un organe de liaison liant la platine inférieure à la platine supérieure et un organe d'espacement agencé entre la platine inférieure et la platine supérieure, l'organe d'espacement comportant une pièce de butée rigide définissant un espacement minimal entre la platine inférieure et la platine supérieure dans une position de butée des platines inférieure et supérieure contre la pièce de butée,
    • une tige d'ancrage faisant saillie de l'ensemble de serrage perpendiculairement à la platine inférieure, la tige d'ancrage comportant une extrémité inférieure destinée à être attachée à une paroi porteuse et une extrémité supérieure opposée à l'extrémité inférieure et couplée à la platine inférieure pour pouvoir exercer une traction sur la platine inférieure en direction de l'extrémité inférieure, et
    • une pièce entretoise disposée sous la platine inférieure et présentant un logement central traversé par la tige d'ancrage, la pièce entretoise comportant une surface supérieure configurée pour s'appuyer contre la platine inférieure de l'ensemble de serrage et une surface inférieure destinée à s'appuyer sur un bloc isolant.
  • La pièce entretoise peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques déjà exposées ci-dessus.
  • Selon un mode de réalisation, l'invention fournit également une cuve étanche et thermiquement isolante de stockage d'un fluide, comportant une paroi porteuse, des dispositifs d'ancrage fixés à la paroi porteuse et une paroi de cuve ancrée à la paroi porteuse à l'aide des dispositifs d'ancrage, la paroi de cuve présentant successivement dans une direction d'épaisseur, depuis l'extérieur vers l'intérieur de la cuve, une barrière thermiquement isolante et une membrane d'étanchéité qui repose contre la barrière thermiquement isolante,
    • dans laquelle la barrière thermiquement isolante comprend des blocs isolants de forme parallélépipédique qui sont juxtaposés sur la paroi porteuse, un dit bloc isolant comportant une plaque de couvercle définissant une surface de support pour la membrane d'étanchéité ;
    • dans laquelle au moins un dit dispositif d'ancrage précité est utilisé, l'extrémité inférieure de la tige d'ancrage étant fixé à la paroi porteuse entre une pluralité des blocs isolants, la platine inférieure du dispositif d'ancrage coopérant avec la pluralité de blocs isolants afin de serrer la pluralité de blocs isolants en direction de la paroi porteuse.
  • Selon d'autres modes de réalisation avantageux, une telle cuve peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes.
  • Selon un mode de réalisation, l'organe élastiquement compressible est configuré pour maintenir la platine inférieure et la platine supérieure dans la position écartée dans un état vide de la cuve, la platine supérieure du dispositif d'ancrage dans la position écartée étant alignée avec les plaques de couvercle de la pluralité de blocs isolants pour supporter la membrane d'étanchéité.
  • Le bloc isolant peut présenter différentes structures. Selon un mode de réalisation, un dit bloc isolant comporte une plaque de fond parallèle à et espacée de la plaque de couvercle, un bloc de mousse polymère renforcée de fibres agencé entre la plaque de couvercle et une plaque de fond et la platine inférieure du dispositif d'ancrage coopère directement ou indirectement avec ladite plaque de fond sans exercer de serrage sur le bloc de mousse polymère. Par exemple la platine inférieure du dispositif d'ancrage peut coopérer avec la plaque de fond par l'intermédiaire d'un élément rigide tel qu'une pièce entretoise, un pilier et/ou un tasseau, par exemple en bois contreplaqué.
  • Selon un mode de réalisation, un dit bloc isolant comporte une plaque de fond, et successivement une plaque intermédiaire et une plaque de couvercle parallèles à la plaque de fond et mutuellement espacées, et deux blocs de mousse polymère renforcée de fibres agencés respectivement entre la plaque de couvercle et la plaque intermédiaire et entre la plaque intermédiaire et la plaque de fond. La platine inférieure du dispositif d'ancrage coopère directement avec ladite plaque intermédiaire au niveau d'une zone de coin.
  • De préférence, la raideur de l'organe élastiquement compressible est plus petite qu'une raideur dans la direction d'épaisseur de la barrière isolante adjacente au dispositif d'ancrage. Selon un mode de réalisation, un rapport entre la raideur de l'organe élastiquement compressible et une raideur dans la direction d'épaisseur de la paroi de cuve équivalente à un ressort constitué de la mousse polymère renforcée de fibres présentant une section égale à celle de la platine supérieure est comprise entre 0,3 et 1.
  • Selon un mode de réalisation, la barrière thermiquement isolante est une barrière thermiquement isolante secondaire, les blocs isolants sont des blocs isolants secondaires et la membrane d'étanchéité est une membrane d'étanchéité secondaire, la paroi de cuve comportant en outre une barrière thermiquement isolante primaire reposant contre la membrane d'étanchéité secondaire et une membrane d'étanchéité primaire qui repose contre la barrière thermiquement isolante primaire et est destinée à être en contact avec le fluide contenu dans la cuve ; la barrière thermiquement isolante primaire comportant des blocs isolants primaires qui sont chacun superposés sur l'un des blocs isolants secondaires,
    dans laquelle ledit goujon traverse de manière étanche la membrane d'étanchéité secondaire et l'organe de serrage primaire est maintenu en appui en direction de la paroi porteuse contre une pluralité de blocs isolants primaires superposés à ladite pluralité de blocs isolants secondaire de manière à retenir la pluralité de blocs isolants primaires vers la paroi porteuse.
  • Selon un mode de réalisation, le fluide est un gaz liquéfié, tel que du gaz naturel liquéfié, du gaz de pétrole liquéfié, de l'éthylène liquéfié.
  • Une telle cuve peut faire partie d'une installation de stockage terrestre, une installation de stockage posée sur un fond marin, 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 fluide comporte une double coque et une cuve précitée disposée dans la double coque. Selon un mode de réalisation, la double coque comporte une coque interne formant la paroi porteuse de la cuve.
  • Selon un mode de réalisation, l'invention fournit aussi un système de transfert pour un fluide, le système comportant le navire précité, des canalisations isolées agencées de manière à relier la cuve installée dans la coque du navire à une installation de stockage flottante ou terrestre et une pompe pour entrainer un fluide à travers les canalisations isolées depuis ou vers l'installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.
  • Selon un mode de réalisation, l'invention fournit aussi un procédé de chargement ou déchargement d'un tel navire, dans lequel on achemine un fluide à travers des canalisations isolées depuis ou vers une installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.
    • 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.
    • [Fig.1] La figure 1 est une vue en perspective écorchée d'une paroi de cuve.
    • [Fig.2] La figure 2 est une vue de côté de la paroi de cuve selon la flèche II de la figure 1, montrant le dispositif d'ancrage dans un état de repos sur la vue de gauche et dans un état comprimé sur la vue de droite.
    • [Fig.3] La figure 3 est une vue de côté d'un dispositif d'ancrage utilisé dans la paroi de cuve de la figure 2, dans l'état de repos.
    • [Fig.4] La figure 4 est une demie vue analogue à la figure 2, montrant un autre mode de réalisation du dispositif d'ancrage.
    • [Fig. 5A] La figure 5A est une vue en coupe analogue à la figure 3, montrant encore un autre mode de réalisation du dispositif d'ancrage.
    • [Fig. 5B] La figure 5B est une vue en coupe analogue à la figure 3, montrant encore un autre mode de réalisation du dispositif d'ancrage.
    • [Fig. 6A] La figure 6A est une vue en perspective et de dessus montrant encore un autre mode de réalisation du dispositif d'ancrage.
    • [Fig. 6B] La figure 6B est une vue en coupe en perspective du dispositif d'ancrage représenté sur la figure 6A.
    • [Fig. 7A] La figure 7A est une vue en perspective et de dessus analogue à la figure 6A, montrant encore un autre mode de réalisation du dispositif d'ancrage.
    • [Fig. 7B] La figure 7B est une vue en perspective et de dessus montrant une variante d'élément de blocage en rotation qui est utilisable dans le mode de réalisation représenté sur la figure 7A.
    • [Fig. 7C] La figure 7C est une vue en perspective et de dessus montrant une autre variante d'élément de blocage en rotation qui est utilisable dans le mode de réalisation représenté sur la figure 7A.
    • [Fig. 8] La figure 8 est une vue en coupe analogue à la figure 3, montrant encore un autre mode de réalisation du dispositif d'ancrage.
    • [Fig. 9] La figure 9 est une vue en coupe analogue à la figure 3, montrant encore un autre mode de réalisation du dispositif d'ancrage.
    • [Fig. 10A] La figure 10A est une vue en coupe analogue à la figure 3, montrant encore un autre mode de réalisation du dispositif d'ancrage.
    • [Fig. 10B] La figure 10B est une vue en coupe analogue à la figure 3, montrant une variante du mode de réalisation de la figure 10A.
    • [Fig. 11] La figure 11 est une vue en coupe analogue à la figure 3, montrant encore un autre mode de réalisation du dispositif d'ancrage.
    • [Fig. 12] La figure 12 est une vue en perspective et de dessous du dispositif d'ancrage représenté sur la figure 11.
    • [Fig. 13] La figure 13 est une vue en perspective de pièces entretoises selon trois modes de réalisation.
    • [Fig. 14] La figure 14 est une vue en perspective d'une pièce entretoise selon encore un autre mode de réalisation.
    • [Fig. 15] La figure 15 est une vue en perspective d'un bloc isolant thermique pouvant être reçu dans le logement traversant central des pièces entretoises représentées sur les figures 13 et 14.
    • [Fig. 16] La figure 16 est une vue de dessus du bloc isolant thermique représenté sur la figure 15.
    • [Fig. 17] La figure 17 est une vue en coupe, selon le plan A-A de la figure 16, du bloc isolant thermique représenté sur les figures 15 et 16.
    • [Fig. 18] La figure 18 est une vue en perspective d'un autre isolant thermique pouvant être reçu dans le logement traversant central des pièces entretoises représentées sur les figures 13 et 14.
    • [Fig. 19] La figure 19 est une vue en coupe analogue à la figure 3, montrant encore un autre mode de réalisation du dispositif d'ancrage.
    • [Fig. 20] La figure 20 est une vue en perspective partielle depuis le dessus de la pièce entretoise du dispositif d'ancrage représenté sur la figure 19.
    • [Fig.21] La figure 21 est une vue schématique de dessus de la paroi de cuve de la figure 2, montrant la position du dispositif d'ancrage.
    • [Fig.22] La figure 22 est une vue en perspective d'un autre bloc isolant pouvant être utilisé dans la paroi de cuve de la Fig. 1.
    • [Fig.23] La figure 23 est une représentation schématique écorchée d'une cuve de navire méthanier et d'un terminal de chargement/déchargement de cette cuve.
    Description des modes de réalisation
  • Par convention, les termes « inférieur » et « supérieur » sont utilisés pour définir la position relative d'un élément par rapport à un autre, respectivement en direction de l'extérieur ou de l'intérieur de la cuve comme dans la paroi horizontale qui est représentée sur la figure 1. Néanmoins la description suivante est applicable à toute paroi indépendamment de son orientation dans le champ de gravité.
  • Sur la figure 1, on a représenté la structure multicouche d'une paroi de cuve 1, étanche et thermiquement isolante pour le stockage d'un fluide liquéfié, tel que du gaz naturel liquéfié (GNL). La paroi de cuve 1 comporte successivement, dans le sens de l'épaisseur, depuis l'extérieur vers l'intérieur de la cuve, une barrière thermiquement isolante secondaire 3 retenue à une paroi porteuse 2, une membrane étanche secondaire 4 reposant contre la barrière thermiquement isolante secondaire 3, une barrière thermiquement isolante primaire 5 reposant contre la membrane étanche secondaire 4 et une membrane étanche primaire 6 destinée à être en contact avec le gaz naturel liquéfié contenu dans la cuve.
  • La paroi porteuse 2 peut notamment être formée par la coque ou la double coque d'un navire. La paroi porteuse 2 fait typiquement partie d'une structure porteuse comportant une pluralité de parois définissant la forme générale de la cuve, habituellement une forme polyédrique.
  • La barrière thermiquement isolante secondaire 3 comporte une pluralité de blocs isolants secondaires 7 qui sont ancrés sur la paroi porteuse 2 au moyen de dispositifs d'ancrage 20 qui seront décrits de manière détaillée par la suite. Les blocs isolants secondaires 7 présentent une forme générale parallélépipédique et sont disposés selon des rangés parallèles.
  • La membrane d'étanchéité secondaire 4 comporte une nappe continue de virures métalliques 8 à bord relevés. Les virures métalliques 8 sont soudées par leurs bords relevés sur des supports de soudure parallèles qui sont fixés dans les rainures 9 ménagées dans des plaques de couvercle des blocs isolants secondaires 7. Les virures métalliques 8 sont, par exemple, réalisées en Invar ® : c'est-à-dire un alliage de fer et de nickel dont le coefficient de dilatation est typiquement compris entre 1,2.10-6 et 2.10-6 K-1.
  • La barrière thermiquement isolante primaire 5 comporte une pluralité de blocs isolants primaires 11 présentent une forme générale parallélépipédique et des dimensions de longueur et de largeur identiques à celles des blocs isolants secondaires 7. Chacun des blocs isolants primaires 11 est positionné au droit de l'un des blocs isolants secondaires 7, dans l'alignement de celui-ci selon la direction d'épaisseur de la paroi de cuve 1.
  • La membrane d'étanchéité primaire 6 peut être réalisée de différentes manières. Elle comporte ici une nappe continue de virures métalliques 8 à bord relevés. Comme dans la membrane d'étanchéité secondaire 4, les virures métalliques 8 sont soudées par leurs bords relevés sur des supports de soudure parallèles qui sont fixés dans des rainures ménagées sur des plaques de couvercle des blocs isolants primaires 11.
  • Sur la figure 1, un bloc isolant secondaire 7 a été omis pour laisser voir des cales d'épaisseur 12 et des cordons de mastic 13 destinés à compenser des défauts de planéité de la paroi porteuse 2. Des cales de positionnement non représentées peuvent aussi être prévues comme décrit dans la publication WO-A-2018069585 .
  • Les dispositifs d'ancrage 20 sont positionnés de préférence au niveau des quatre coins des blocs isolants secondaires 7 et blocs isolants primaires 11. Chaque empilement d'un bloc isolant secondaire 7 et d'un bloc isolant primaire 11 est ancré à la paroi porteuse 2 au moyen de quatre dispositifs d'ancrage 20. En outre, chaque dispositif d'ancrage 20 coopère avec les coins de quatre blocs isolants secondaires 7 adjacents et avec les coins de quatre blocs isolants primaires 11 adjacents.
  • En relation avec la figure 2, on observe plus précisément la structure d'un bloc isolant secondaire 7 selon un mode de réalisation. Le bloc isolant secondaire 7 comporte ici une couche de mousse polymère isolante 16 prise en sandwich entre une plaque de fond 14 et une plaque de couvercle 15. La plaque de fond 14 et la plaque de couvercle 15 sont par exemple réalisées en bois contreplaqué. La couche de mousse polymère isolante 16 est collée sur la plaque de fond 14 et la plaque de couvercle 15. La mousse polymère isolante peut notamment être une mousse à base de polyuréthanne, optionnellement renforcée par des fibres.
  • La figure 21 montre plus précisément le positionnement d'un dispositif d'ancrage 20 entre les coins de quatre blocs isolants secondaires 7 adjacents selon un mode de réalisation, en vue de dessus. Le dispositif d'ancrage 20 est représenté par le contour de l'ensemble de serrage 30. On voit que la plaque de fond 14 de chaque bloc isolant secondaire 7 comporte une découpe 52 au niveau de sa zone de coin pour libérer un dégagement 55 en forme de cheminée rectangulaire qui reçoit le dispositif d'ancrage 20.
  • La plaque de couvercle 15 et la couche de mousse polymère isolante 16 du bloc isolant secondaire 7 comportent un évidement 53 en forme de cheminée rectangulaire qui découvre une portion de coin 54 de la plaque de fond 14. La portion de coin 54 est destinée à recevoir directement ou indirectement l'appui du dispositif d'ancrage 20, par exemple par l'intermédiaire d'une pièce entretoise 50 qui sera décrite plus bas ou d'un élément rigide solidaire de la plaque de fond 14, tel qu'un pilier d'angle.
  • En référence aux figures 2 et 3, on décrit maintenant la structure d'un dispositif d'ancrage 20 selon un mode de réalisation.
  • Le dispositif d'ancrage 20 comporte essentiellement un ensemble de serrage 30 et une tige d'ancrage 22. L'extrémité inférieure de la tige d'ancrage 22 est reçue dans une douille 23 dont la base est soudée à la paroi porteuse 2 en une position centrale du dégagement 55 entre les zones de coin de quatre blocs isolants secondaires 7 adjacents. La douille 23 forme une rotule pour la tige d'ancrage 22. Par exemple, elle loge un écrou 18 dans lequel vient se visser l'extrémité inférieure de la tige d'ancrage 22. La tige d'ancrage 22 s'étend dans la direction d'épaisseur de la paroi de cuve 1 et passe entre les blocs isolants primaires 22 adjacents.
  • L'ensemble de serrage 30 comporte successivement dans la direction d'épaisseur une platine inférieure 31, un bloc d'espacement 33 et une platine supérieure 32. La platine inférieure 31 et la platine supérieure 32 présentent une forme générale de parallélépipède rectangle comprenant deux grandes faces opposées qui sont parallèles à la paroi porteuse 2. Le contour du bloc d'espacement 33 est également rectangulaire et de même dimension. En variante, la forme de contour de l'ensemble de serrage 30 pourrait être différente, par exemple hexagonale ou circulaire.
  • La platine inférieure 31 est maintenue par la tige d'ancrage 22 en appui en direction de la paroi porteuse 2 contre la portion de coin 54 de chacun des quatre blocs isolants secondaires 7 adjacents. Dans le mode de réalisation représenté, la pièce entretoise 50 est disposée entre la platine inférieure 31 et la portion de coin 54 de chacun des blocs isolants secondaires 7 et transmet ainsi un effort de serrage à la plaque de fond 14.
  • L'extrémité supérieure 44 de la tige d'ancrage 22 est engagée à travers un alésage central 41 de la platine inférieure 31 et dans un logement 45 ménagé dans le bloc d'espacement 33. Un écrou 42 coopère avec un filetage ménagé au niveau de l'extrémité supérieure 44 de la tige d'ancrage 22 de manière à retenir la platine inférieure 31 en direction de la paroi porteuse 2.
  • Dans le mode de réalisation représenté, le dispositif d'ancrage 20 comporte en outre une ou plusieurs rondelles élastiques 43, de type Belleville. Les rondelles élastiques 43 sont enfilées sur la tige d'ancrage 22 entre l'écrou 42 et la platine inférieure 31, ce qui permet d'assurer un ancrage élastique des blocs isolants secondaires 7 sur la paroi porteuse 2. En outre, de manière avantageuse, un organe de verrouillage est soudé localement sur l'extrémité supérieure de la tige d'ancrage 22, de manière à empêcher le dévissage de l'écrou 42.
  • Le bloc d'espacement 33 comporte en outre deux alésages qui le traversent dans la direction d'épaisseur de la paroi de cuve et dans lesquels sont engagées deux vis de fixation 34 qui lient la platine inférieure 31 et la platine supérieure 32 à deux faces opposées du bloc d'espacement 33. Plus précisément, l'extrémité inférieure 35 de chaque vis de fixation 34 est filetée et vissée dans un trou taraudé 38 de la platine inférieure 31. Un contre-écrou fendu 37 est également vissé sur l'extrémité inférieure 35 contre la surface supérieure de la platine inférieure 31, pour verrouiller en position les vis de fixation 34 dans la platine inférieure 31. De façon non représentée, le contre-écrou fendu 37 peut aussi être placé contre la surface inférieure de la platine inférieure 31.
  • A l'extrémité opposée, chaque vis de fixation comporte une tête 36, par exemple conique, logée de manière coulissante dans un alésage 46 de la platine supérieure 32. Une position de butée de la tête 36 contre un fond de l'alésage 46, représentée sur la figure 3 et sur la gauche de la figure 2, définit une position d'espacement maximal des platines 32 et 31. La dimension de cet espacement maximal est définie par la longueur utile des vis de fixation 34 entre la platine inférieure 31 et la platine supérieure 32. Cette longueur peut être réglée finement lors de la fabrication, en réglant la longueur engagée par vissage dans les trous taraudée 38.
  • Le bloc d'espacement 33 comporte une face inférieure et une face supérieure 48 parallèles aux platines 32 et 31. L'épaisseur du bloc d'espacement 33 entre la face inférieure et la face supérieure 48 définit un espacement minimal entre la platine inférieure 31 et la platine supérieure 32. Cet espacement minimal est atteint dans une position de butée, représentée sur la droite de la figure 2, dans laquelle la platine inférieure 31 et la platine supérieure 32 sont en butée contre la face inférieure et la face supérieure 48 du bloc d'espacement 33.
  • L'écart dimensionnel entre l'espacement minimal et l'espacement maximal est représenté par la flèche 40 et correspond à un jeu de coulissement de la tête 36 dans l'alésage 46. Sa dimension est déterminée en fonction de la structure de la paroi de cuve et des conditions d'exploitation de la cuve pour que la platine supérieure 32 puisse globalement suivre l'enfoncement de la plaque de couvercle 15 des blocs isolants secondaires 7 au cours de l'exploitation de la cuve, notamment sous l'effet de la contraction thermique et des pressions statiques et dynamiques reçues par la paroi de cuve 1 en fonctionnement. Ces pressions peuvent notamment entrainer un fluage de la couche de mousse polymère isolante 16. Cette dimension est typiquement de quelques millimètres.
  • Des éléments élastiques 39, par exemple rondelles Belleville ou tous autres ressorts de compression, sont engagées sur les deux vis de fixation 34 entre le bloc d'espacement 33 et la platine supérieure 32 et maintiennent les platines 32 et 31 dans la position écartée représentée sur la figure 3, dans un état de repos. Plus précisément les éléments élastiques 39 créent un jeu égal à l'écart dimensionnel 40 entre bloc d'espacement 33 et la platine supérieure 32. En réponse à un effort de pression exercé sur la platine supérieure 32, les éléments élastiques 39 se compriment en effaçant progressivement ce jeu, jusqu'à la position de butée de la face inférieure 49 de la platine supérieure 32 contre la face supérieure 48 du bloc d'espacement 33.
  • Plus précisément, les éléments élastiques 39 sont ici logés dans un étage 19 de grand diamètre des alésages recevant les vis de fixation 34 et prennent appui contre un épaulement au fond de l'étage 19. Dans la position de butée, les éléments élastiques 39 sont entièrement contenus dans l'étage 19.
  • Selon un mode de réalisation, chaque vis de fixation 34 porte un empilement de rondelles Belleville disposées successivement dans des positions mutuellement inversées, de préférence en nombre impair, par exemple 5, pour que les deux extrémités de l'empilement soient constituées par les plus grands diamètres des rondelles Belleville.
  • De préférence, les vis de fixation 34 sont configurées pour générer une précharge de compression sur les éléments élastiques 39 dans la position de repos, de manière que la platine supérieure 32 soit apte à recevoir des charges modérées sans s'enfoncer. Par exemple une précharge d'environ 1000N est appliquée, ce qui permet de supporter la charge d'un homme adulte qui pourrait marcher au droit du dispositif d'ancrage 20 lors de la construction de la cuve.
  • La raideur des éléments élastiques 39 est déterminée en fonction de la structure de la paroi de cuve et des conditions d'exploitation de la cuve pour que la platine supérieure 32 puisse globalement suivre l'enfoncement de la plaque de couvercle 15 des blocs isolants secondaires 7 au cours de l'exploitation de la cuve, notamment sous l'effet de la contraction thermique et des pressions statiques et dynamiques reçues par la paroi de cuve 1 en fonctionnement. Ces pressions peuvent notamment entrainer un fluage de la couche de mousse polymère isolante 16.
  • On notera que les éléments élastiques 39 peuvent être positionnés différemment pour remplir les mêmes fonctions. Par exemple les vis de fixation 34 peuvent être renversées, avec la tête de vis 36 du côté de la platine inférieure 31 et en positionnant alors les éléments élastiques 39 entre la platine inférieure 31 et le bloc d'espacement 33. Dans une autre variante non représentée, le bloc d'espacement 33 est divisé en deux parties dans la direction d'épaisseur et les éléments élastiques 39 sont disposés entre les deux parties.
  • Dans une autre variante illustrée sur la Fig. 4 en demie vue, la tête de vis 36 est positionnée dans la platine supérieure 32 et les éléments élastiques 39 sont positionnés entre la platine inférieure 31 et le bloc d'espacement 33. Dans ce cas, la platine supérieure 32 et bloc d'espacement 33 coulissent ensemble par rapport aux vis de fixation 34. Par ailleurs, l'arrêt en rotation des vis de fixation 34 par rapport à la platine inférieure 31 peut être réalisé par un point de soudure ou un contre-écrou non représenté. Sur la Fig. 4 les platines 32 et 31 sont représentées dans la position de butée.
  • Dans encore une autre variante illustrée sur la figure 5A en vue en coupe, les vis de fixation 34 sont renversées, avec une tête de vis 36A du côté de la platine inférieure 31, les éléments élastiques 39 étant quant à eux toujours positionnés entre la platine supérieure 32 et le bloc d'espacement 33. L'arrêt en rotation des vis de fixation 34 par rapport à la platine inférieure 31 est ici réalisé en rendant les têtes de vis 36A solidaires de la platine inférieure 31, par exemple par soudage, en particulier par soudage par points. L'extrémité filetée 35 des vis de fixation 34 est reçue dans un trou 38A, éventuellement taraudé, que présente la platine supérieure 32. Un contre-écrou 37A, de préférence non fendu, est vissé sur cette extrémité filetée 35. Le contre-écrou 37A est en outre soudé à l'extrémité filetée 35, en particulier par soudage par points. Ceci empêche le contre-écrou 37A de se dévisser de l'extrémité filetée 35.
  • Dans encore une autre variante illustrée sur la figure 5B vue en coupe, la tête de vis 36 est remplacée par un écrou 36B qui est fileté sur une extrémité filetée 35A. Autrement dit, les vis de fixation sont remplacées par des tiges de fixation 34 qui sont filetées à leurs deux extrémités 35 et 35A. L'extrémité filetée 35A est vissée dans un trou taraudé 38A que présente la platine supérieure 32. L'extrémité filetée 35 est quant à elle vissée dans le trou 38, éventuellement taraudé, que présente la platine inférieure 31. Un arrêt en rotation des tiges de fixation 34 par rapport à la platine supérieure 32 est en outre réalisé en rendant les écrous 36B solidaires de la platine supérieure 32, par exemple par soudage, en particulier par soudage par points. Un arrêt en rotation des tiges de fixation 34 par rapport à la platine inférieure 31 peut être réalisé en plus en rendant l'extrémité filetée 35 solidaire de la platine inférieure 31, par exemple par soudage, en particulier par soudage par points.
  • La figure 6A représente en vue de perspective et de dessus encore une autre variante, qui apparaît en coupe en perspective sur la figure 6B. Dans cette variante, l'arrêt en rotation des vis de fixation 34 est réalisé par une barrette allongée 90 couplée à la tête de vis 36. La barrette 90 est reçue dans deux encoches opposées 91A et 91B débouchant dans l'alésage 46. La coopération entre la barrette 90 et ces encoches 91A et 91B bloque la vis de fixation 34 correspondante en rotation par rapport à la platine supérieure 32. La barrette 90 peut par exemple être métallique. La fixation de la barrette 90 à la tête de vis 36 peut être réalisée par clipsage, par des points de soudure, ou encore en enfonçant en force la barrette 90 dans un logement (non représenté) que porte la tête de vis 36. L'extrémité inférieure filetée 35 de la vis de fixation 34 peut être simplement vissée dans le trou taraudé 38 de la platine inférieure 31, sans contre-écrou ni point de soudure.
  • La figure 7A représente en vue de perspective et de dessus encore une variante qui est semblable à celle des figures 6A et 6B, à ceci près que la barrette 90 coopère avec une seule encoche 91 débouchant dans l'alésage 46. L'encoche 91 peut déboucher sur une face latérale de la platine supérieure 32 comme représenté sur la figure 7A, mais en variante, l'encoche 91 peut ne pas déboucher sur cette face latérale.
  • On a représenté sur la figure 7B un élément de blocage en rotation 90C pouvant être utilisé en remplacement de la barrette 90. Cet élément 90C est de type clef, c'est-à-dire qu'il comprend une rondelle centrale 90C2 à partir de laquelle s'étend une languette 90C1. La languette 90C1 est reçue dans l'encoche 91 et bloque ainsi la vis de fixation 34 correspondante en rotation par rapport à la platine supérieure 32. La rondelle centrale 90C2 est logée dans l'alésage 46. La fixation de la rondelle centrale 90C2 à la tête de vis 36 peut être réalisée par clipsage, par des points de soudure, ou encore en enfonçant en force l'élément 90C dans un logement (non représenté) que porte la tête de vis 36. En variante non représentée, l'élément 90C peut présenter deux languettes opposées, reçues respectivement dans les encoches 91A et 91B.
  • On a représenté sur la figure 7C un autre élément de blocage en rotation 90D pouvant être utilisé en remplacement de la barrette 90. Comme l'élément 90C, l'élément 90D est de type clef, c'est-à-dire qu'il comprend une coupelle centrale 90D2 à partir de laquelle s'étend une languette 90D1. La languette 90D1 est reçue dans l'encoche 91 et bloque ainsi la vis de fixation 34 correspondante en rotation par rapport à la platine supérieure 32. La coupelle centrale 90D2 est logée dans l'alésage 46. Comme représenté sur la figure 7C, la coupelle centrale 90D2 présente une forme évasée et complémentaire de la forme de la tête de vis 36. La tête de vis 36 est reçue dans la coupelle centrale 90D2, la coupelle centrale 90D2 étant alors disposée entre la tête de vis 36 et le fond de l'alésage 46. La fixation de la tête de vis 36 à la coupelle centrale 90D2 peut être réalisée par clipsage, par des points de soudure, ou encore en enfonçant en force la tête de vis 36 dans la forme évasée de la coupelle centrale 90D2.
  • On voit aussi sur la figure 7C que la coupelle centrale 90D2 peut optionnellement présenter une entaille 90D3, de sorte que la coupelle centrale 90D2 présente une forme globale en forme de « C » en vue de dessus. L'entaille 90D3 peut par exemple être diamétralement opposée à la languette 90D1 par rapport au centre de la coupelle centrale 90D2. De façon non représentée sur les dessins, la rondelle centrale 90C2 peut également présenter une entaille analogue à l'entaille 90D3, par exemple diamétralement opposée à la languette 90C1.
  • On a représenté en coupe sur la figure 8 encore une autre variante. Dans cette variante, des ressorts de compression 69, par exemple ressorts hélicoïdaux, sont engagés sur les deux vis de fixation 34 entre le bloc d'espacement 33 et la platine supérieure 32 et maintiennent les platines 32 et 31 dans la position écartée représentée sur la figure 8, dans un état de repos. Plus précisément, en tant qu'éléments élastiques, les ressorts de compression 69 créent un jeu égal à l'écart dimensionnel 40 entre le bloc d'espacement 33 et la platine supérieure 32. En réponse à un effort de pression exercé sur la platine supérieure 32, les ressorts 69 se compriment en effaçant progressivement ce jeu, jusqu'à la position de butée de la face inférieure 49 de la platine supérieure 32 contre la face supérieure 48 du bloc d'espacement 33.
  • Les ressorts de compression 69 sont ici logés dans un étage 19 de grand diamètre des alésages recevant les vis de fixation 34 et prennent appui contre un épaulement au fond de l'étage 19. Cet épaulement peut être pourvu d'un siège de ressort 69A pour recevoir l'appui du ressort de compression 69. Dans la position de butée, les ressorts de compression 69 sont entièrement contenus dans l'étage 19.
  • Dans cette variante également, l'arrêt en rotation des vis de fixation 34 est réalisé par une barrette allongée 90 qui coopère avec une seule encoche 91 débouchant dans l'alésage 46, cette encoche débouchant sur une face latérale de la platine supérieure 32 comme représenté sur la figure 8. En variante, l'encoche 91 peut ne pas déboucher sur cette face latérale.
  • Dans cette variante également, l'extrémité inférieure filetée 35 de la vis de fixation 34 peut être simplement vissée dans le trou taraudé 38 de la platine inférieure 31, sans contre-écrou ni point de soudure.
  • Les vis de fixation 34 sont configurées pour générer une précharge de compression sur les ressorts de compression 69 dans la position de repos, de manière que la platine supérieure 32 soit apte à recevoir des charges modérées sans s'enfoncer. Par exemple une précharge d'environ 1000N est appliquée, ce qui permet de supporter la charge d'un homme adulte qui pourrait marcher au droit du dispositif d'ancrage 20 lors de la construction de la cuve.
  • La raideur des ressorts de compression 69 est déterminée en fonction de la structure de la paroi de cuve et des conditions d'exploitation de la cuve pour que la platine supérieure 32 puisse globalement suivre l'enfoncement de la plaque de couvercle 15 des blocs isolants secondaires 7 au cours de l'exploitation de la cuve, notamment sous l'effet de la contraction thermique et des pressions statiques et dynamiques reçues par la paroi de cuve 1 en fonctionnement. Ces pressions peuvent notamment entrainer un fluage de la couche de mousse polymère isolante 16.
  • On notera que les ressorts de compression 69 peuvent être positionnés différemment pour remplir les mêmes fonctions. Par exemple les vis de fixation 34 peuvent être renversées, avec la tête de vis 36 du côté de la platine inférieure 31 et en positionnant alors les ressorts de compression 69 entre la platine inférieure 31 et le bloc d'espacement 33. Dans une autre variante non représentée avec les vis de fixation 34 renversées, les ressorts de compression 69 sont positionnés entre la platine supérieure 32 et le bloc d'espacement 33.
  • On a représenté en coupe sur la figure 9 encore une autre variante. Cette variante diffère de celle de la figure 8 en cela que le bloc d'espacement 33 ne présente pas d'étage, de sorte que les ressorts de compression 69 prennent directement appui sur la platine inférieure 31. La platine inférieure 31 peut éventuellement être munie de sièges de ressorts (non représentés sur la figure 9) pour recevoir l'appui des ressorts hélicoïdaux 69. Les alésages recevant les vis de fixation 34 et les ressorts de compression 69 présentent ici un diamètre uniforme sur l'épaisseur du bloc d'espacement 33. La variante de la figure 9 est sinon identique à celle de la figure 8 et n'est pas décrite en détail à nouveau.
  • On a représenté en coupe sur la figure 11 et en vue de perspective depuis le dessous sur la figure 12 encore une autre variante. Dans cette variante, un contre-écrou 37B, de préférence non fendu, est vissé sur l'extrémité inférieure filetée 35 de la vis de fixation 34. Le contre-écrou 37B est reçu dans une rainure 92 que présente la platine inférieure 31 et dans laquelle le trou 38, éventuellement taraudé, débouche. La rainure 92 débouche sur la face inférieure de la platine inférieure 31. La rainure 92 comporte deux faces en regard avec lesquelles coopèrent deux faces distinctes du contre-écrou 37B. Cette coopération bloque la vis de fixation 34 en rotation par rapport à la platine inférieure 31. Dans l'exemple représenté sur les figures, le contre-écrou 37B est un écrou carré. Toutefois, le contre-écrou 37B peut aussi être d'une autre forme du moment qu'il présente deux faces distinctes pouvant coopérer avec deux faces en regard de la rainure 92. Notamment, le contre-écrou 37B peut être de forme hexagonale, deux faces adjacentes de l'hexagone coopérant alors avec deux faces en regard de la rainure 92. Un arrêt en rotation des vis de fixation 34 par rapport à la platine supérieure 32 est en outre réalisé en rendant les têtes de vis 36 solidaires de la platine supérieure 32, par exemple par soudage, en particulier par soudage par points. La rainure 92 peut déboucher sur une face latérale de la platine inférieure 31 comme représenté sur les figures 11 et 12, mais en variante, la rainure 92 peut ne pas déboucher sur cette face latérale.
  • On voit également sur la figure 11 que la pièce entretoise 350 présente un trou borgne 60 s'étendant dans le prolongement de chaque vis de fixation 34 comme cela sera détaillé plus loin.
  • Il est à noter que dans toutes les variantes qui ont été décrites ci-dessus, le bloc d'espacement 33 peut être fixé à la platine inférieure 31, afin d'éviter tout déplacement relatif entre le bloc d'espacement 33 et la platine inférieure 31, notamment dans la direction dans laquelle s'étendent les vis de fixation 34. Cette fixation du bloc d'espacement 33 à la platine inférieure 31 peut être effectuée par vissage et/ou par rivetage et/ou par collage. En alternative, le bloc d'espacement 33 peut être fixé à la platine supérieure 32, par exemple par vissage et/ou par rivetage et/ou par collage, notamment lorsque les éléments élastiques 39 ou 69 sont positionnés entre la platine inférieure 31 et le bloc d'espacement 33.
  • Il est en outre à noter que dans toutes les variantes qui ont été décrites ci-dessus, une couche de mousse polymère peut être disposée sur le bloc d'espacement 33 en regard de la platine supérieure 32 ou sur la platine supérieure 32 en regard du bloc d'espacement 33.
  • Purement à titre d'exemple, la figure 10A représente le dispositif d'ancrage selon la variante de la figure 8 et présentant une telle couche de mousse polymère. Sur cette figure 10A, la couche de mousse polymère 68 est fixée à la face supérieure 48 du bloc d'espacement 33, de part et d'autre de l'extrémité supérieure 44 de la tige d'ancrage 22.
  • L'épaisseur de la couche de mousse polymère 68 non comprimée est prise égale à l'écart dimensionnel 40 souhaité. Ainsi, lorsque la couche de mousse polymère 68 n'est pas comprimée, celle-ci s'étend entre la face 48 du bloc d'espacement 33 et la face inférieure 49 de la platine 32 et définit ainsi l'écart dimensionnel 40 entre les platines 32 et 31 dans leur position d'espacement maximal. La couche de mousse polymère 68 matérialise donc l'écart dimensionnel 40 souhaité, ce qui facilite l'assemblage de l'ensemble de serrage 30.
  • Lorsqu'un effort de pression est exercé sur la platine supérieure 32, non seulement les ressorts de compression 69 se compriment en effaçant progressivement l'écart 40, jusqu'à la position de butée décrite ci-dessus, mais la face inférieure 49 de la platine 32 comprime également la couche de mousse polymère 68.
  • De préférence, la raideur de la couche de mousse polymère 68 non comprimée est très petite par rapport à la raideur des ressorts de compression 69, de sorte que la compression de la couche de mousse polymère 68 n'interfère pas significativement avec la compression des ressorts de compression 69.
  • À titre d'exemple, l'épaisseur de la couche de mousse polymère 68 non comprimée est comprise entre 2 et 8 mm, de sorte que la couche de mousse polymère 68 présente une épaisseur comprise entre 1 et 6 mm dans la position de butée.
  • La couche de mousse polymère 68 peut être réalisée en une mousse de polyuréthane, polyéthyle, polypropylène ou bien une mousse de mélamine, notamment une mousse mélamine de la famille de mousses commercialisées par la société BASF SE sous le nom Basotect ®. La couche de mousse polymère 68 peut être fixée à la face supérieure 48 du bloc d'espacement 33 par collage ou comporter une bande adhésive, par exemple.
  • La géométrie de la couche de mousse polymère 68 représentée sur la figure 10A est seulement un exemple. Dans un autre exemple représenté sur la figure 10B, la couche de mousse polymère 68 s'étend également jusqu'aux bords latéraux du bloc d'espacement 33, autour des alésages du bloc d'espacement 33 recevant les ressorts de compression 69, de façon à ne pas risquer d'entre en contact avec les spires des ressorts de compression 69. La couche de mousse polymère 68 peut également n'être disposée qu'autour desdits alésages.
  • La paroi de cuve 1 pourrait se limiter à la barrière isolante secondaire 3 et la membrane étanche secondaire 4 pour réaliser une cuve à membrane simple. Dans le cas où la barrière isolante primaire 5 et la membrane étanche primaire 6 sont présentes, le dispositif d'ancrage 20 comporte aussi un étage primaire. Pour cela, la platine supérieure 32 présente un alésage fileté 47 en son centre, dans lequel est montée une embase filetée d'un goujon 27 destiné à l'ancrage des blocs isolants primaires 11. Le goujon 27 traverse un perçage ménagé au travers d'une virure métallique 8 de la membrane étanche secondaire 4. Le goujon 27 présente une collerette qui est soudée à sa périphérie, autour du perçage, pour assurer l'étanchéité de la membrane étanche secondaire 4.
  • L'étage primaire du dispositif d'ancrage 20 comporte également une platine d'appui primaire 28 qui est en appui en direction de la paroi porteuse 2 sur une zone d'appui ménagée dans chacun des quatre blocs isolants primaires 11 adjacents de manière à les retenir contre la membrane étanche secondaire 4. Dans le mode de réalisation représenté, chaque zone d'appui 29 est formée par une partie débordante d'une plaque de fond du bloc isolant primaire 11.
  • Un écrou 29 coopère avec un filetage ménagé au niveau de l'extrémité supérieure du goujon 27 de manière à assurer la fixation de la platine d'appui primaire 28 sur le goujon 27. Dans le mode de réalisation représenté, le dispositif d'ancrage 20 comporte en outre une rondelle élastique de type Belleville enfilée sur le goujon 27 entre l'écrou 28 et la platine d'appui primaire 28, ce qui permet d'assurer un ancrage élastique des blocs isolants primaires 11 sur la membrane étanche secondaire 4.
  • La figure 13 illustre plusieurs modes de réalisation d'une pièce entretoise 50, 150 ou 250 du dispositif d'ancrage 20, qui présente à chaque fois un logement traversant central 51 pour laisser passer la tige d'ancrage 22, une surface d'extrémité supérieure 56 pour recevoir l'appui de la platine inférieure 31 et une surface d'extrémité inférieure 57 pour exercer un appui sur le bloc isolant secondaire. La pièce entretoise 50, 150 ou 250 est par exemple réalisée en bois contreplaqué pour limiter le pont thermique. La pièce entretoise 50, 150 ou 250 présente de préférence une section identique à la platine inférieure 3, de forme rectangulaire dans les modes de réalisation représentés. Elle peut être formée d'un petit nombre de pièces allongées présentant des formes simples, assemblées rigidement entre elles, par exemple par agrafage, vissage et/ou collage.
  • De façon non représenté, le logement traversant central 51 est rempli par un isolant thermique autour de la tige d'ancrage 22, par exemple de la laine de verre, de la ouate, du polystyrène expansé ou de la mousse polyuréthane.
  • La pièce entretoise 50 ou 250 est formée de deux plaques rectangulaire planes 58 formant les faces principales de la pièce entretoise et deux tasseaux 59 disposés entre les deux plaques rectangulaire planes le long des bords de celles-ci. Chacune des quatre pièces forme ainsi une paroi du logement traversant central 51, qui présente une section carré ou rectangulaire.
  • La pièce entretoise 150 est formée de quatre pièces allongées profilées identiques présentant une section en forme de trapèze rectangle, dont un pan incliné forme une paroi respective du logement traversant central 51, lequel présente une section en forme de losange. Pour limiter le pont thermique, des alvéoles longitudinales sont ménagées de part et d'autre du logement traversant central 51 et remplies également d'une matière isolante.
  • La figure 14 illustre encore un autre mode de réalisation d'une pièce entretoise 350. Cette pièce entretoise 350 est identique à la pièce entretoise 250 à ceci près que chaque tasseau 59 présente un trou borgne 60, chaque trou borgne 60 étant destiné à venir dans le prolongement d'une vis de fixation 34 de façon à pouvoir recevoir une partie de cette vis de fixation 34. Dans une autre variante non représentée, la pièce entretoise 50 peut également présenter de tels trous borgnes 60. Dans la pièce entretoise 150, les alvéoles longitudinales ménagées de part et d'autre du logement traversant central 51 peuvent être que partiellement remplies de la matière isolante, de sorte que la matière isolante et les alvéoles longitudinales ménagent ensemble des trous borgnes analogues aux trous borgnes 60.
  • Les figures 15 à 17 illustrent ensemble un exemple de réalisation d'un bloc d'isolant thermique 451 pouvant être reçu dans le logement traversant central 51. Le bloc d'isolant thermique 451 présente une forme extérieure complémentaire du logement traversant central 51, ici une forme extérieure parallélépipédique. Le bloc d'isolant thermique 451 est ici réalisé en une mousse polymère thermiquement isolante. La mousse polymère peut être de basse densité, c'est-à-dire une densité comprise entre 10 kg/m3 et 60 kg/m3, plus particulièrement comprise entre 10 kg/m3 et 30 kg/m3. La mousse polymère peut être une mousse de polyuréthane ou bien une mousse de mélamine, notamment une mousse mélamine de la famille de mousses commercialisées par la société BASF SE sous le nom Basotect ®. La mousse polymère peut optionnellement être renforcée de fibres, par exemple de fibres de verre.
  • On voit en outre sur les figures 15 à 17 que le bloc d'isolant thermique 451 présente un trou traversant 452. Le trou traversant 452 est destiné à recevoir la tige d'ancrage 22 lorsque la pièce entretoise est disposée sous l'ensemble de serrage 30 comme on l'a décrit précédemment. Comme cela est visible sur la figure 14, le trou traversant 452 présente une section qui s'élargit en allant depuis l'extrémité supérieure de la tige d'ancrage 22 vers l'extrémité inférieure de la tige d'ancrage 22. En particulier, ceci peut être obtenu en donnant au trou traversant 452 une section tronconique comme représenté sur la figure 14. Cet élargissement de la section en allant vers l'extrémité inférieure de la tige d'ancrage 22 permet de faciliter l'installation de la pièce entretoise autour de la tige d'ancrage 22, étant indiqué que cette installation est réalisée lorsque la tige d'ancrage 22 est déjà fixée à la paroi porteuse 2 par la douille 23 et l'écrou 18. En outre, cet élargissement permet d'offrir un certain dégagement dans lequel la tige d'ancrage 22 est libre de se déplacer du fait de la liaison rotule formée par la douille 23. Selon une variante non représentée, le trou traversant 452 peut aussi présenter une section qui s'élargit en allant depuis l'extrémité inférieure de la tige d'ancrage 22 vers l'extrémité supérieure de la tige d'ancrage 22. En particulier, ceci peut être obtenu en donnant au trou traversant une section tronconique.
  • La figure 18 illustre un autre exemple de réalisation d'un bloc d'isolant thermique 551 pouvant être reçu dans le logement traversant central 51. Le bloc d'isolant thermique 551 présente une forme extérieure complémentaire du logement traversant central 51, ici une forme extérieure parallélépipédique. Le bloc d'isolant thermique 551 est ici réalisé en laine de verre. Il peut éventuellement être constitué de deux sous-blocs 552 de laine de verre accolés. Le bloc d'isolant thermique 551 entoure la tige d'ancrage 22 (non représentée sur la figure 15) lorsque la pièce entretoise est disposée sous l'ensemble de serrage 30 comme on l'a décrit précédemment. Pour ce faire, le bloc d'isolant thermique 551 peut présenter dans son épaisseur une encoche 554 qui s'étend parallèlement à la tige d'ancrage 22. L'encoche 554 permet de laisser passer la tige d'ancrage 22 à travers le bloc d'isolant thermique 551 tout en permettant au retour élastique de la laine de verre d'enserrer la tige d'ancrage 22 une fois que celle-ci est passée à travers le bloc d'isolant thermique 551. Le bloc d'isolant thermique 551 peut aussi être réalisé de la même façon avec de la ouate de cellulose ou de polyester.
  • On voit en outre sur la figure 18 que des feuilles 555 peuvent être disposées sur deux faces opposées du bloc d'isolant thermique 551, plus particulièrement les deux plus grandes faces du bloc d'isolant thermique 551 qui font face aux deux plus grandes faces du logement traversant central 51. Les feuilles 555 peuvent être réalisées en tissu de verre, en papier kraft ou encore en un polymère tel que le PVC. Les feuilles 555 permettent de faciliter le glissement du bloc d'isolant thermique 551 sur les faces du logement traversant central 51 lorsque le bloc d'isolant thermique 551 est inséré dans le logement traversant central 51. En variante, une seule des feuilles 555 peut être présente, et/ou des feuilles supplémentaires non représentées peuvent être ajoutées sur les faces du bloc d'isolant thermique 551 qui ne sont pas recouvertes par les feuilles 555.
  • On a représenté sur les figures 19 et 20 encore une autre variante d'une pièce entretoise ensemble avec l'ensemble de serrage 30, la figure 19 étant une vue en coupe et la figure 20 étant une vue en perspective partielle depuis le dessus de la pièce entretoise. Dans cette variante, comme dans la variante des figures 11 et 12, un contre-écrou 37B, de préférence non fendu, est vissé sur l'extrémité inférieure filetée 35 de la vis de fixation 34. Le contre-écrou 37B est reçu dans une rainure 660 que présente la pièce entretoise 650. La pièce entretoise 650 est ici formée, comme la pièce entretoise 250, de deux plaques rectangulaires planes 58 formant les faces principales de la pièce entretoise 650 et deux tasseaux 59 disposés entre les deux plaques rectangulaires planes 58 le long des bords de celles-ci. Une rainure 660 est formée dans chacun des deux tasseaux 59. La rainure 660 comporte deux faces en regard avec lesquelles coopèrent deux faces distinctes du contre-écrou 37B. Cette coopération bloque la vis de fixation 34 en rotation par rapport à la platine inférieure 31. Dans l'exemple représenté sur les figures, le contre-écrou 37B est un écrou carré. Toutefois, le contre-écrou 37B peut aussi être d'une autre forme du moment qu'il présente deux faces distinctes pouvant coopérer avec deux faces en regard de la rainure 660. Notamment, le contre-écrou 37B peut être de forme hexagonale, deux faces opposées de l'hexagone coopérant alors avec deux faces en regard de la rainure 660. Un arrêt en rotation des vis de fixation 34 par rapport à la platine supérieure 32 est en outre réalisé en rendant les têtes de vis 36 solidaires de la platine supérieure 32, par exemple par soudage, en particulier par soudage par points.
    • Exemple de dimensionnement
  • Du fait de la raideur des éléments élastiques 39 ou 69, l'ensemble de serrage 30 est dans la position écartée correspondant à l'espacement maximal lorsque la cuve est vide et à température ambiante, c'est-à-dire dans les conditions de sa construction initiale. Dans cet état, la position de la platine supérieure 32 est réglée pour être alignée à la plaque de couvercle 15, de manière à offrir une surface de support uniforme pour la membrane étanche secondaire 4.
  • Lors de l'exploitation de la cuve, suite au remplissage de la cuve par le gaz liquéfié, des phénomènes de contraction thermique et de contraction et de fluage sous la charge hydrostatique vont se produire dans la barrière isolante secondaire 3.
  • Les contractions thermiques ne sont pas identiques dans tous les matériaux et les couches de mousse polymère isolante 16 ont tendance à se contracter d'avantage que le bois contreplaqué constituant la pièce entretoise 50 et le bloc d'espacement 33. De plus les charges de pression sont différentes selon la position de la paroi de cuve au fond, au plafond ou sur les côtés. Toutes les parois reçoivent au moins la pression de service de la phase vapeur, qui est par exemple 2kPa ou 5kPa (20 ou 50 mbar).
  • La raideur des éléments élastiques 39 ou 69 peut être dimensionnée de manière que, après mise en froid et sous la pression de service de la phase vapeur, la compression élastique des éléments élastiques 39 ou 69 permette un abaissement supplémentaire de la platine supérieure 32 qui soit supérieur ou égal au surcroit de contraction et de fluage des blocs isolants secondaires 7 par rapport à la contraction thermique du dispositif d'ancrage 20. Ce surcroit de contraction et de fluage des blocs isolants secondaires 7 est par exemple d'environ 1mm sous la pression de service de la phase vapeur. Ainsi la platine supérieure 32 suit le niveau des plaques de couvercle 15 et ne risque pas de générer une zone saillante susceptible de cisailler la membrane étanche secondaire 6.
  • La raideur des éléments élastiques 39 ou 69 et la dimension de l'écart 40 peuvent aussi être dimensionnés de manière que l'ensemble de serrage 30 atteigne la position de butée, correspondant à l'espacement minimal dans les conditions suivantes :
    • soit sous chargement hydrostatique, lorsque le bloc isolant primaire sus-jacent reçoit une pression de cargaison maximale ;
    • soit sous chargement dynamique, lorsque le bloc isolant primaire sus-jacent reçoit une pression d'impact due au ballottement de la cargaison dépassant un seuil nominal prédéterminé.
  • Dans tous les cas, les éléments élastiques 39 ou 69 accroissent la souplesse du dispositif d'ancrage 20 et limitent ainsi le risque de former localement un point dur ou une zone saillante qui pourrait accélérer le vieillissement de la membrane étanche secondaire 6.
  • De préférence, la raideur totale de l'organe élastique agissant entre les deux platines, à savoir ici les éléments élastiques 39 ou 69, est inférieure à la raideur équivalente de la barrière thermiquement isolante à la température de service dans la proximité immédiate du dispositif d'ancrage. Dans le mode de réalisation illustré, c'est la couche de mousse polymère isolante 16 qui contrôle la raideur de la barrière thermiquement isolante. Dans un mode de réalisation, la raideur totale des éléments élastiques 39 ou 69 est environ 1880N/mm tandis que la raideur dans la direction d'épaisseur de la paroi de cuve équivalente à un ressort constitué de la mousse polymère isolante 16 présentant une section égale à celle de la platine supérieure est environ 1920N/mm, soit un rapport de raideur égal à 0,98. Plus généralement ce rapport pourrait être choisi entre 0,3 et 1.
  • La structure du bloc isolant secondaire 7 est décrite ci-dessus à titre d'exemple. Aussi, dans un autre mode de réalisation, les blocs isolants secondaires 7 sont susceptibles de présenter une autre structure générale, par exemple celle décrite dans le document WO-A-2012127141 . Les blocs isolants secondaires 7 sont alors réalisés sous forme de caisson comportant une plaque de fond, une plaque de couvercle et des voiles porteurs s'étendant, dans la direction d'épaisseur de la paroi 1 de cuve, entre le plaque de fond et la plaque de couvercle et délimitant une pluralité de compartiments remplis d'une garniture isolante, telle que de la perlite, de la laine de verre ou de roche.
  • Un autre mode de réalisation des blocs isolants secondaires est illustré sur la figure 22 au chiffre 107. Sur la figure 22, des éléments analogues ou identiques à ceux des figures précédentes portent le même chiffre de référence augmenté de 100 et ne sont pas décrits à nouveau. La couche de mousse polymère isolante est ici divisée en deux couches inférieure et supérieure 16b et 16a séparées par une plaque intermédiaire 10, par exemple en bois contreplaqué, collée à celles-ci. La longueur de la couche supérieure 16a est plus petite que la longueur de la couche inférieure 16b et découvre un rebords 10a à deux extrémités longitudinales de la plaque intermédiaire 10.
  • Un pilier rigide 17 s'étend dans la direction d'épaisseur de la couche inférieure 16b entre la plaque intermédiaire 10 et la plaque de fond 114, dans des évidements ménagés aux quatre coins de la couche inférieure 16b. Le pilier rigide 17 est partiellement à l'aplomb du rebords 10a pour reprendre l'effort de serrage du dispositif d'ancrage 20, dont la plainte inférieure 31 peut ici être appliqué directement sur le rebord 10a. D'autres détails du bloc isolant secondaire 107 peuvent être trouvés dans la publication WO-A-2014096600 .
  • Le bloc isolant primaire 11 peut être réalisé de différentes manière, par exemple sous la forme d'une couche de mousse polymère isolante en sandwich entre une plaque de fond et une plaque de couvercle comme le bloc isolant secondaire 7.
  • La plaque de fond comporte alors des rainures destinées à recevoir les bords relevés des virures 8 de la membrane d'étanchéité secondaire 4. La plaque de couvercle comporte également des rainures pour recevoir des supports de soudure.
  • La structure du panneau isolant primaire 11 est décrite ci-dessus à titre d'exemple. Aussi, dans un autre mode de réalisation, les panneaux isolants primaires 22 sont susceptibles de présenter une autre structure générale, par exemple celle décrite dans le document WO-A-2012127141 .
  • La technique décrite ci-dessus pour réaliser une paroi de cuve présentant une seule ou deux membranes étanches peut aussi être utilisée dans différents types de réservoirs, par exemple 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.
  • En référence à la figure 23, 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 23 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 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, lequel est défini par les revendications.
  • 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 (27)

  1. Dispositif d'ancrage (20) destiné à retenir des blocs isolants contre une paroi porteuse, le dispositif d'ancrage (20) comportant :
    un ensemble de serrage (30) comportant une platine inférieure (31), une platine supérieure (32) parallèle à la platine inférieure, un organe de liaison (34) liant la platine inférieure à la platine supérieure et un organe d'espacement agencé entre la platine inférieure et la platine supérieure, l'organe d'espacement comportant une pièce de butée définissant un espacement minimal entre la platine inférieure et la platine supérieure dans une position de butée des platines inférieure et supérieure contre la pièce de butée, la pièce de butée comprenant une pièce rigide (33), et
    une tige d'ancrage (22) faisant saillie de l'ensemble de serrage perpendiculairement à la platine inférieure (31), la tige d'ancrage comportant une extrémité inférieure destinée à être attachée à une paroi porteuse (2) et une extrémité supérieure opposée à l'extrémité inférieure et couplée à la platine inférieure (31) pour pouvoir exercer une traction sur la platine inférieure en direction de l'extrémité inférieure,
    le dispositif d'ancrage (20) étant caractérisé en ce que l'organe d'espacement comporte en outre un organe élastiquement compressible (39, 69) tendant à maintenir la platine inférieure et la platine supérieure (32) dans une position écartée, l'organe de liaison définissant un espacement maximal entre la platine inférieure et la platine supérieure dans la position écartée, ledit espacement maximal étant supérieur audit espacement minimal, l'organe élastiquement compressible (39, 69) étant configuré pour se comprimer élastiquement jusqu'à ladite position de butée des platines inférieure et supérieure (31, 32) contre la pièce de butée en réponse à un effort tendant à rapprocher la platine supérieure de la platine inférieure.
  2. Dispositif d'ancrage selon la revendication 1, dans lequel l'organe de liaison comporte au moins une tige de liaison (34) perpendiculaire à la platine inférieure et à la platine supérieure et s'étendant à travers un alésage ménagé dans la pièce de butée, au moins l'une parmi la platine inférieure et la platine supérieure étant montée de manière coulissante par rapport à ladite tige de liaison pour pouvoir coulisser jusqu'à la position de butée.
  3. Dispositif d'ancrage selon la revendication 2, dans lequel l'organe de liaison comporte en outre un premier élément d'arrêt (36, 37A, 36B) couplé à une première extrémité de la tige de liaison pour arrêter longitudinalement la platine supérieure (32) par rapport à la tige de liaison dans la position écartée.
  4. Dispositif d'ancrage selon la revendication 3, dans lequel le premier élément d'arrêt comporte un écrou (36B) vissé sur et soudé à la première extrémité de la tige de liaison (34), et dans lequel une deuxième extrémité de la tige de liaison (34) est solidaire de la platine inférieure (31).
  5. Dispositif d'ancrage selon la revendication 3, dans lequel l'organe de liaison comporte en outre un élément de blocage en rotation (90, 90C) couplé au premier élément d'arrêt (36), une portion de l'élément de blocage en rotation (90, 90C) étant reçue dans une encoche (91, 91A, 91B) que présente la platine supérieure (32) de façon à bloquer la tige de liaison (34) en rotation.
  6. Dispositif d'ancrage selon la revendication 2 ou 3, dans lequel l'organe de liaison comporte en outre un deuxième élément d'arrêt (37, 38, 36A, 38A, 37B) couplé à une deuxième extrémité de la tige de liaison pour arrêter longitudinalement la platine inférieure (31) par rapport à la tige de liaison dans la position écartée.
  7. Dispositif d'ancrage selon les revendications 3 et 6, dans lequel le premier élément d'arrêt comporte un écrou (37A) vissé sur et soudé à la première extrémité de la tige de liaison (34), et dans lequel le deuxième élément d'arrêt (36A) est solidaire de la platine inférieure (31).
  8. Dispositif d'ancrage selon les revendications 3 et 6, dans lequel le deuxième élément d'arrêt (37B) est reçu dans une rainure (92) que présente la platine inférieure (31), la rainure (92) comportant deux faces en regard avec lesquelles coopèrent deux faces distinctes du deuxième élément d'arrêt (37B) de façon à bloquer la tige de liaison (34) en rotation, et dans lequel le premier élément d'arrêt (36) est solidaire de la platine supérieure (32).
  9. Dispositif d'ancrage selon les revendications 3 et 6, comportant en outre une pièce entretoise (650) disposée sous la platine inférieure et présentant un logement central (51) traversé par la tige d'ancrage, la pièce entretoise comportant une surface supérieure (56) configurée pour s'appuyer contre la platine inférieure de l'ensemble de serrage et une surface inférieure (57) destinée à s'appuyer sur un bloc isolant, et dans lequel le deuxième élément d'arrêt (37B) est reçu dans une rainure (660) que présente la pièce entretoise (650), la rainure comportant deux faces en regard avec lesquelles coopèrent deux faces opposées du deuxième élément d'arrêt (37B) de façon à bloquer la tige de liaison (34) en rotation, et dans lequel le premier élément d'arrêt (36) est solidaire de la platine supérieure (32).
  10. Dispositif d'ancrage selon l'une des revendications 2 à 9, dans lequel l'organe élastiquement compressible (39, 69) est engagé sur la tige de liaison (34).
  11. Dispositif d'ancrage selon l'une des revendications 2 à 10, dans lequel l'organe élastiquement compressible (39, 69) prend appui contre la pièce de butée.
  12. Dispositif d'ancrage selon la revendication 11, dans lequel l'alésage ménagé dans la pièce de butée présente un étage (19) dans lequel l'organe élastiquement compressible (39, 69) est agencé.
  13. Dispositif d'ancrage selon l'une des revendications 1 à 12, dans lequel l'organe élastiquement compressible (39) comporte une pile de rondelles élastiques.
  14. Dispositif d'ancrage selon l'une des revendications 1 à 13, dans lequel l'organe élastiquement compressible (69) comporte un ressort hélicoïdal.
  15. Dispositif d'ancrage selon l'une des revendications 1 à 14, dans lequel le débattement élastique entre la position écartée et la position de butée des platines supérieure et inférieure (31, 32) est compris entre 1 et 8 mm ; de préférence compris entre 4 et 7 mm.
  16. Dispositif d'ancrage selon l'une des revendications 1 à 15, dans lequel la platine inférieure (31) présente un perçage central (41) traversé par l'extrémité supérieure de la tige d'ancrage (22), dans lequel le dispositif d'ancrage comporte un écrou (42) qui coopère avec une portion filetée de l'extrémité supérieure de la tige d'ancrage et une ou plusieurs rondelles élastiques (43) enfilées sur l'extrémité supérieure de la tige d'ancrage entre l'écrou et la platine inférieure de manière à pouvoir exercer un effort élastique sur la platine inférieure en direction de l'extrémité inférieure de la tige d'ancrage.
  17. Dispositif d'ancrage selon la revendication 16 prise en combinaison avec la revendication 2, dans lequel l'ensemble de serrage (30) comporte au moins deux tiges de liaison (34) disposées symétriquement par rapport audit perçage central (41).
  18. Dispositif d'ancrage selon l'une des revendications 1 à 17, comportant une pièce entretoise (50, 150, 250, 350, 650) disposée sous la platine inférieure et présentant un logement central (51) traversé par la tige d'ancrage, la pièce entretoise comportant une surface supérieure (56) configurée pour s'appuyer contre la platine inférieure de l'ensemble de serrage et une surface inférieure (57) destinée à s'appuyer sur un bloc isolant.
  19. Dispositif d'ancrage selon l'une des revendications 1 à 18, comportant en outre une douille (23) engagée sur l'extrémité inférieure de la tige d'ancrage et destinée à être fixée sur la paroi porteuse (2), la douille présentant un logement recevant l'extrémité inférieure de la tige d'ancrage (22) de manière à former une liaison rotule.
  20. Dispositif d'ancrage selon l'une des revendications 1 à 19, dans lequel la pièce de butée est fixée à l'une parmi la platine inférieure (31) et la platine supérieure (32).
  21. Cuve étanche et thermiquement isolante de stockage d'un fluide, comportant une paroi porteuse, des dispositifs d'ancrage (20) fixés à la paroi porteuse (2) et une paroi de cuve (1) ancrée à la paroi porteuse à l'aide desdits dispositifs d'ancrage, la paroi de cuve (1) présentant successivement dans une direction d'épaisseur, depuis l'extérieur vers l'intérieur de la cuve, une barrière thermiquement isolante (3) et une membrane d'étanchéité (4) qui repose contre la barrière thermiquement isolante (3),
    dans laquelle la barrière thermiquement isolante (3) comprend des blocs isolants (7) de forme parallélépipédique qui sont juxtaposés sur la paroi porteuse (2), un dit bloc isolant comportant une plaque de couvercle définissant une surface de support pour la membrane d'étanchéité (4) ;
    dans laquelle au moins un dit dispositif d'ancrage est selon l'une des revendications 1 à 20, l'extrémité inférieure de la tige d'ancrage(22) étant fixé à la paroi porteuse entre une pluralité des blocs isolants (7), la platine inférieure (31) du dispositif d'ancrage coopérant avec la pluralité de blocs isolants (7, 107) afin de serrer la pluralité de blocs isolants en direction de la paroi porteuse (2).
  22. Cuve selon la revendication 21, dans laquelle l'organe élastiquement compressible (39, 69) est configuré pour maintenir la platine inférieure et la platine supérieure dans la position écartée dans un état vide de la cuve, la platine supérieure (32) du dispositif d'ancrage dans la position écartée étant alignée avec les plaques de couvercle de la pluralité de blocs isolants pour supporter la membrane d'étanchéité (4).
  23. Cuve selon la revendication 21 ou 22, dans laquelle un dit bloc isolant comporte une plaque de fond (14) parallèle à et espacée de la plaque de couvercle (15), un bloc de mousse polymère renforcée de fibres (16) agencé entre la plaque de couvercle et une plaque de fond et dans laquelle la platine inférieure du dispositif d'ancrage coopère directement ou indirectement avec ladite plaque de fond (14) sans exercer de serrage sur le bloc de mousse polymère (16).
  24. Cuve selon la revendication 21 ou 22, dans laquelle un dit bloc isolant (107) comporte une plaque de fond (114), et successivement une plaque intermédiaire (10) et une plaque de couvercle (115) parallèles à la plaque de fond et mutuellement espacées, et deux blocs de mousse polymère renforcée de fibres (16a, 16b) agencés respectivement entre la plaque de couvercle et la plaque intermédiaire et entre la plaque intermédiaire et la plaque de fond, dans laquelle la platine inférieure (31) du dispositif d'ancrage coopère directement avec ladite plaque intermédiaire (10) au niveau d'une zone de coin.
  25. Cuve selon la revendication 21 ou 22, dans laquelle un rapport entre la raideur de l'organe élastiquement compressible et une raideur dans la direction d'épaisseur de la paroi de cuve équivalente à un ressort constitué de la mousse polymère renforcée de fibres présentant une section égale à celle de la platine supérieure est compris entre 0,3 et 1.
  26. Cuve selon l'une quelconque des revendications 21 à 25, dans laquelle la barrière thermiquement isolante est une barrière thermiquement isolante secondaire (3), les blocs isolants sont des blocs isolants secondaires (7) et la membrane d'étanchéité est une membrane d'étanchéité secondaire (4), la paroi de cuve comportant en outre une barrière thermiquement isolante primaire (5) reposant contre la membrane d'étanchéité secondaire (4) et une membrane d'étanchéité primaire (6) qui repose contre la barrière thermiquement isolante primaire (5) et est destinée à être en contact avec le fluide contenu dans la cuve ; la barrière thermiquement isolante primaire (5) comportant des blocs isolants primaires (11) qui sont chacun superposés sur l'un des blocs isolants secondaires (7),
    dans laquelle l'ensemble de serrage (30) forme un organe de serrage secondaire destiné à coopérer avec la barrière isolante secondaire, la platine supérieure (32) présentant un alésage central (47) dans lequel est vissé un goujon (27) faisant saillie de l'ensemble de serrage à l'opposé de la tige d'ancrage, ledit goujon (27) portant un organe de serrage primaire(28) destiné à coopérer avec la barrière isolante primaire (5), et dans laquelle ledit goujon (27) traverse de manière étanche la membrane d'étanchéité secondaire (4) et l'organe de serrage primaire est maintenu en appui en direction de la paroi porteuse (2) contre une pluralité de blocs isolants primaires (11) superposés à ladite pluralité de blocs isolants secondaire de manière à retenir la pluralité de blocs isolants primaires vers la paroi porteuse (2).
  27. Navire (70) pour le transport d'un fluide, le navire comportant une double coque (72) et une cuve (71) selon l'une quelconque des revendications 21 à 26 disposée dans la double coque (72).
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