EP4182597A1 - Cuve étanche et thermiquement isolante - Google Patents

Cuve étanche et thermiquement isolante

Info

Publication number
EP4182597A1
EP4182597A1 EP21746536.8A EP21746536A EP4182597A1 EP 4182597 A1 EP4182597 A1 EP 4182597A1 EP 21746536 A EP21746536 A EP 21746536A EP 4182597 A1 EP4182597 A1 EP 4182597A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tank
thermally insulating
ceiling wall
sealed
primary
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21746536.8A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Catherine BOUCARD
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gaztransport et Technigaz SA
Original Assignee
Gaztransport et Technigaz SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gaztransport et Technigaz SA filed Critical Gaztransport et Technigaz SA
Publication of EP4182597A1 publication Critical patent/EP4182597A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C3/00—Vessels not under pressure
    • F17C3/02—Vessels not under pressure with provision for thermal insulation
    • F17C3/025—Bulk storage in barges or on ships
    • F17C3/027—Wallpanels for so-called membrane tanks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/06—Closures, e.g. cap, breakable member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/01—Shape
    • F17C2201/0147—Shape complex
    • F17C2201/0157—Polygonal
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05—Size
    • F17C2201/052—Size large (>1000 m3)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/03—Thermal insulations
    • F17C2203/0304—Thermal insulations by solid means
    • F17C2203/0358—Thermal insulations by solid means in form of panels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/03—Thermal insulations
    • F17C2203/0375—Thermal insulations by gas
    • F17C2203/0379—Inert
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0636—Metals
    • F17C2203/0639—Steels
    • F17C2203/0643—Stainless steels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0636—Metals
    • F17C2203/0648—Alloys or compositions of metals
    • F17C2203/0651—Invar
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/068—Special properties of materials for vessel walls
    • F17C2203/0682—Special properties of materials for vessel walls with liquid or gas layer
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/03—Mixtures
    • F17C2221/032—Hydrocarbons
    • F17C2221/033—Methane, e.g. natural gas, CNG, LNG, GNL, GNC, PLNG
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/03—Mixtures
    • F17C2221/032—Hydrocarbons
    • F17C2221/035—Propane butane, e.g. LPG, GPL
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0146—Two-phase
    • F17C2223/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0146—Two-phase
    • F17C2223/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • F17C2223/0161—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL cryogenic, e.g. LNG, GNL, PLNG
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/03—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2223/033—Small pressure, e.g. for liquefied gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2260/00—Purposes of gas storage and gas handling
    • F17C2260/01—Improving mechanical properties or manufacturing
    • F17C2260/013—Reducing manufacturing time or effort
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0102—Applications for fluid transport or storage on or in the water
    • F17C2270/0105—Ships
    • F17C2270/0107—Wall panels

Definitions

  • the present invention falls within the field of liquid natural gas storage tanks, in particular terrestrial liquid natural gas storage tanks.
  • Liquid natural gas is generally transported by sea in storage tanks on transport ships. Natural gas is kept in liquid form to increase the amount of natural gas transported per tank, the volume of one liter of natural gas in liquid form being much lower than the volume of one liter of natural gas in gaseous form. These tanks maintain the liquid natural gas at a very low temperature, and more precisely at a temperature below -163°C, the temperature at which the natural gas is in liquid form at atmospheric pressure.
  • an onshore liquid natural gas storage tank is installed at a port.
  • the latter is generally fitted out so that liquid natural gas transport ships can come and restock and/or unload their liquid natural gas cargo.
  • Connected onshore storage tanks are equipped with elements passing through one of the walls of these onshore tanks, such as for example a tube, then allowing a liquid natural gas loading and/or unloading installation to communicate with an internal volume of the onshore tank in which the liquid natural gas is stored.
  • the walls of connected tanks comprise a sealed and thermally insulating secondary space and a sealed and thermally insulating primary space resting on the secondary space and configured to move into contact with the liquid natural gas contained in the vessel.
  • a through element is installed through one of the walls of the tank, it is necessary to produce a first seal at the level of the secondary space as well as a second seal at the level of the primary space.
  • These seals represent an additional cost to the coûr of the installation, in particular concerning their design, their manufacture and their installation, in particular with regard to the thermal insulation which they imply.
  • These crossing elements are sometimes grouped together, thus complicating the sealing to be carried out and the arrangement of the equipment above the tanks.
  • the present invention falls within this context by proposing an alternative to the already existing solutions thanks to a tank comprising a wall which has a first portion composed of the secondary space and the primary space and a second portion comprising a sealed layer and thermally insulating and in communication with the primary space, a through element being able to be installed more easily and at lower cost at the level of the second portion.
  • the main object of the present invention is thus a leaktight and thermally insulating tank comprising at least one structure for storing a fluid and a support structure enveloping the storage structure, the storage structure comprising a plurality of walls including at least one wall of ceiling, a bottom wall and a plurality of side walls extending between the ceiling wall and the bottom wall, at least the ceiling wall comprising a first portion and a second portion, the first portion comprising, successively in the direction of the thickness from the outside towards the inside of the vessel, a leaktight and thermally insulating secondary space and a leaktight and thermally insulating primary space, the secondary space being configured to be in contact with the load-bearing structure, the space primary delimiting an internal volume configured to receive the fluid contained in the tank, the second portion comprising a sealed layer and thermally i solante, characterized in that the waterproof and thermally insulating layer of the second portion is in contact with the load-bearing structure while participating in delimiting the internal volume of the tank, a ratio of
  • the tank reduces heat loss so as to maintain the fluid at a temperature below its boiling temperature of the fluid, for example when the fluid is natural gas, the tank maintains it in liquid form at a temperature below -163° vs.
  • the first portion and the second portion of the ceiling wall advantageously extend in the same plane, this plane being the main plane of extension of the ceiling wall, each portion thus extending the other portion in this plane.
  • the primary space rests on the secondary space, the latter itself resting on the supporting structure of the tank.
  • the sealed and thermally insulating layer extends for its part between the supporting structure and the internal volume of the tank.
  • a ratio of the surface of the second portion of between 5% and 60% of the total surface of the ceiling wall makes it possible to minimize the heat loss from the ceiling wall of the tank, tower by greatly facilitating the installation of a or more through tubes through the ceiling wall. It is understood that with a second portion extending over 5% of the total surface of the ceiling wall, the heat loss is minimal by freeing up enough space allowing the installation of one or more tubes through the ceiling wall, while with a second portion extending over 60% of the total surface of the ceiling wall, the heat loss remains acceptable, and the installation of one or more tubes through the ceiling wall is greatly facilitated.
  • the ratio is calculated by comparing the surface of the waterproof and thermally insulating layer with respect to the total surface of the ceiling wall, these two surfaces being projected onto a horizontal plane.
  • the ratio of the surface of the second portion of the ceiling wall relative to the total surface of the ceiling wall is between 7% and 30%. A compromise is reached here which makes it possible to offer high-level thermal insulation performance, while concentrating the through tube(s) on a necessary but sufficient surface.
  • the storage structure comprises at least one device for closing the secondary space arranged at the level of at least one junction between the first portion and the second portion of the ceiling wall.
  • the closing device is arranged in the thickness of the secondary space, to close and maintain the tightness of the latter.
  • the closing device comprises a first closing member and at least one second closing member, these closing members being fixed to each other, as well as to the secondary space and to the support structure to seal the secondary space.
  • the primary space and the sealed and thermally insulating layer communicate aeraulically with each other.
  • the secondary space comprises, successively in the direction of the thickness from the outside towards the inside of the vessel, a thermally insulating secondary barrier capable of being in contact with the load-bearing structure. and a secondary sealing membrane carried by the thermally insulating secondary barrier, the primary space comprising, successively in the direction of the thickness from the outside towards the interior of the vessel, a thermally insulating primary barrier resting against the membrane secondary sealing and a primary sealing membrane carried by the thermally insulating primary barrier and intended to be in contact with the fluid contained in the tank, the sealed and thermally insulating layer comprising a thermally insulating wall resting against the supporting structure and a impermeable membrane carried by the thermally insulating wall and intended to be in contact with the fluid contained u in the tank.
  • the thermally insulating primary barrier communicates aeraulically with the thermally insulating wall.
  • a thickness of the thermally insulating wall measured at the level of the second portion is at least equal to the sum of the thickness of the thermally insulating primary barrier and the thickness of the secondary space measured at the level of the first portion.
  • the thickness is measured along a direction perpendicular to the main extension plane of each of the portions.
  • the primary sealing membrane and the impermeable membrane extend in a common plane.
  • the impermeable membrane of the waterproof and thermally insulating layer extends the primary sealing membrane of the primary space, that is to say in continuity with one another.
  • the ceiling wall is made up of at least two distinct sections, each of these sections extending in a plane secant to one or the planes in which the other sections are inscribed.
  • the two sides each extend in a secant plane to the planes in which the plurality of side walls fit.
  • the ceiling wall may comprise a first section extending in a plane perpendicular to the planes in which the plurality of side walls are inscribed and two other sections each extending in a plane secant with respect to one another. to the other as well as to the plane in which the first panel is inscribed and to the planes in which the plurality of side walls are inscribed.
  • the ceiling wall extends mainly or at least partly in a plane perpendicular to the planes in which the plurality of walls fit. sides, the ceiling wall comprising two chamfers arranged on either side of the ceiling wall and connecting the ceiling wall to two side walls extending substantially each in a plane parallel to the plane in which the other is inscribed side wall.
  • the ceiling wall is composed of at least four distinct sections, each of these sections extending in a secant plane to the planes in which the other sections are inscribed.
  • the four sections of the ceiling wall are symmetrical in pairs, forming two central sections and two outer sections.
  • the ceiling wall comprises two exterior panels and two central panels, each external panel comprising at least a first edge in contact with one of the side walls and a second edge in contact with one of the central panels , each central panel having a common central edge with the other central panel, the plane of symmetry passing at the level of the central edge common to the central panels.
  • the second portion of the ceiling wall is formed in at least one of the central sections of the ceiling wall.
  • the second portion of the ceiling wall is formed only in the central sections of the ceiling wall.
  • the support structure is composed at least in part of a material chosen from among a metal, a metal alloy, concrete and/or their mixture.
  • the present invention also relates to a transport and/or storage unit comprising at least one tank according to any one of the preceding characteristics, the transport and/or storage unit consisting of a vessel transporting a fluid, a barge, reliquefaction unit, gasification unit, land structure or gravity platform.
  • a vessel transporting a fluid is understood to mean a vessel comprising a tank according to the invention loaded with fluid, such as liquid natural gas for example, the vessel transporting this fluid from one port to another.
  • barge is a category of vessel transporting a fluid whose particularity is to have a flat bottom, facilitating the circulation of such a barge in the various waterways, such as on rivers for example, or in a port.
  • “Gravity platform” means that the tank is at least partially submerged, in a port for example, and that a reliquefaction and/or gasification unit is installed at the level of the ceiling of the tank. More precisely, the tank can collaborate with the reliquefaction and/or gasification unit so that the tank stores liquefied gas coming from the liquefaction unit and/or supplies the gasification unit with liquefied gas.
  • the present invention also relates to a method for loading or unloading liquefied gas contained in a tank according to any one of the preceding characteristics, during which a cold liquid product is conveyed through insulated pipes from or to a storage installation. floating or land to or from a ship's tank.
  • FIG. 1 is a representation in perspective of a tank according to the invention
  • FIG. 2 is a cross section of the tank according to Figure 1;
  • FIG. 3 is a representation in perspective of a first portion and a second portion of a ceiling wall of the tank according to FIG. 1;
  • FIG. 4 is a cross section of a junction between the first portion and the second portion of the ceiling wall of the tank according to figure 3.
  • variants of the invention may be associated with each other, in various combinations, insofar as they are not incompatible or exclusive with respect to each other.
  • variants of the invention may be imagined comprising only a selection of characteristics described below in isolation from the other characteristics described, if this selection of characteristics is sufficient to confer a technical advantage and/or to differentiate the invention. compared to the prior art.
  • a longitudinal direction corresponds to a main direction of extension of the sealed and thermally insulating tank, this longitudinal direction being parallel to a longitudinal axis L of a reference L, V, T illustrated in the figures.
  • a transverse direction corresponds to a direction parallel to a transverse axis along which mainly extends a front wall of the sealed and thermally insulating tank, this transverse direction being parallel to a transverse axis T of the reference L, V, T and this axis transverse T being perpendicular to the longitudinal axis L.
  • a vertical direction corresponds to a direction parallel to a vertical axis V of the reference L, V, T, this vertical axis V being perpendicular to the longitudinal axis L and the axis transverse t.
  • FIG. 1 illustrates a sealed and thermally insulating tank 1 generally taking the form of a rectangular parallelepiped.
  • the vessel 1 comprises a storage structure 2 and a supporting structure 4 enveloping the storage structure 2.
  • the storage structure 2 is configured to contain and/or store a fluid, and more particularly a cryogenic liquid, such as for example natural gas liquid or liquefied petroleum gas.
  • the storage structure 2 comprises a plurality of walls resting against the supporting structure 4. The latter is configured to supporting the plurality of walls when the tank 1 is at least partially filled with this fluid, this fluid exerting pressure on each of the walls of the plurality of walls.
  • this type of tank 1 is used in the terrestrial storage of liquid natural gas to contain liquid natural gas and/or as a point of loading and/or unloading of a maritime transport vessel, such as for example a gravity platform.
  • “Gravity platform” means that the tank is at least partially submerged, in a port for example, and that a liquefaction and/or gasification unit is installed at the level of the ceiling of the tank. More precisely, the tank 1 can collaborate with the liquefaction and/or gasification unit so that the tank stores liquefied gas coming from the liquefaction unit and/or supplies the gasification unit with liquefied gas.
  • the support structure 4 is formed by a concrete structure inside which the storage structure 2 is arranged. It is understood here that the walls of the support structure 4 comprise concrete optimizing the structural maintenance of tank 1 when -ci is, for example, installed at the quay. It is understood here that the tank 1 can be an onshore tank, for example installed in a seaport to allow a ship on the one hand to be able to load/unload fluid from or to the tank 1, and on the other hand to gain access to tank 1 while remaining on the ground.
  • this tank 1 can also be used as a tank 1 for transporting liquid natural gas, or even as a fuel tank for a ship and/or a barge.
  • this tank 1 can also be used in maritime transport, as tank 1 for transporting liquid natural gas.
  • the tank 1 extends mainly along a longitudinal direction L.
  • the plurality of walls of the storage structure 2 comprises a ceiling wall 6 and a bottom wall 8 each extending globally in a plane parallel to the longitudinal direction L and to a transverse direction T, the latter being perpendicular to the longitudinal direction L.
  • the storage structure 2 also comprises a plurality of side walls 10a, 10b extending at least along a vertical direction V perpendicular to the longitudinal direction L and to the transverse direction T between the bottom wall 8 and the ceiling wall 6.
  • the plurality of side walls 10a, 10b here comprises two longitudinal walls 10a parallel to each other and two front walls 10b parallel to each other.
  • the longitudinal walls 10a extend along the longitudinal direction L, the front walls 10b extending for their part along the transverse direction T between the two longitudinal walls 10a.
  • the support structure 4 takes the form of the storage structure 2, enveloping the latter.
  • the support structure 4 comprises a plurality of partitions 12, each of its partitions 12 advantageously extending parallel to one of the walls of the plurality of walls.
  • the ceiling wall 6 comprises two distinct portions, of which a first portion 46 is composed of at least two sealed spaces, one with respect to the aurre, and a second portion 48 being composed of at least one sealed and thermally insulating layer 50 in contact with the supporting structure 4 while helping to define an internal volume 44 of the tank 1.
  • Vessel 1 is configured to maintain liquid natural gas at a temperature of at most -163°C.
  • each wall of the storage structure 2, as well as the first portion 46 of the ceiling wall 6, comprise successively in the direction of the thickness from the outside towards the inside the tank 1, a secondary space 28 and a primary space 30 sealed, thermally insulating and sealed relative to each other.
  • the secondary space 28 at the level of the first portion 46 of the ceiling wall comprises, successively from the load-bearing structure 4 towards the primary space 30, a thermally insulating secondary barrier 32, a secondary sealing membrane 34, the primary space 30 comprising meanwhile, successively from the secondary space 28 to inside the tank 1, a thermally insulating primary barrier 36 and a primary sealing membrane 38.
  • the thermally insulating secondary barrier 32 is a juxtaposition of heat-insulating self-supporting panels, each heat-insulating self-supporting panel comprising, successively from the load-bearing structure 4 towards the secondary sealing membrane 34, a first panel of plywood, a block of thermal insulation and a second panel of wood plywood.
  • the thermal insulation block extends between the wooden plywood panels and can be made of a synthetic alveolar material, such as polyurethane foam for example, allowing efficient and homogeneous thermal insulation.
  • the thermally insulating secondary barrier 32, and more particularly the second wood plywood panel, is secured to the secondary sealing membrane 34, for example by gluing.
  • the thermally insulating secondary barrier 32 comprises only the first wood plywood panel and the thermal insulation block, the latter extending between the first wood plywood panel and the secondary sealing membrane 34.
  • the secondary sealing membrane 34 comprises a rigid secondary sealing membrane 40 and a flexible secondary sealing membrane 42, as more particularly visible in Figure 4.
  • the thermally insulating primary barrier 36 has the same components as the thermally insulating secondary barrier 32, these same components being superimposed in a similar manner.
  • the walls of the storage structure 2 are mounted by juxtaposition of self-supporting heat-insulating panels. These assembly panels are then covered by the primary sealing membrane 38, which may be made of stainless steel with corrugations. It will be noted that alternatively the primary sealing membrane is for example made of invar sheet.
  • the primary sealing membrane 38 is intended to be in contact with the fluid contained in the tank 1 while helping to define the internal volume 44 of the tank 1.
  • the second portion 48 comprises, in the direction of the thickness from the supporting structure 4 towards the internal volume 44 of the tank 1, a thermally insulating wall 52 resting against the supporting structure 4 and an impermeable membrane 54 carried by the thermally insulating wall 52 and intended to be in contact with the fluid contained in tank 1.
  • the thermally insulating wall 52 is of the same composition as the thermally insulating primary and secondary barriers 32, 36 of the primary and secondary spaces 28, 30, and therefore comprises at least one block of thermal insulation and a panel of plywood fixed to the support structure 4, by gluing for example.
  • the thermally insulating wall 52 of the sealed and thermally insulating layer 50 has a thickness at least equal to the sum of the thickness of the thermally insulating primary barrier 36 and the thickness of the secondary space 28 measured at the level of the first portion 46.
  • the thickness of the thermally insulating wall 52 is measured along an axis perpendicular to a plane in which the second portion 48 mainly extends, the thickness of the primary thermally insulating barrier 36 and the thickness of the secondary space 28 being measured along a direction perpendicular to a plane in which the first portion 46 mainly extends.
  • the thickness of the thermally insulating wall 52 is the addition of the thicknesses of the thermally insulating secondary barrier 32, the secondary sealing membrane 34 and the thermally insulating primary barrier 36.
  • the thermally insulating wall 52 of the tight and thermally insulating layer 50 communicates aeraulically with the thermally insulating primary barrier 36 of the primary space 30. Indeed, an inerting fluid circulates in the thermally insulating primary barrier 36 of the primary space 30 and can also pass through the thermally insulating wall 52 of the sealed and thermally insulating layer 50.
  • the impermeable membrane 54 is fixed to the thermally insulating wall 52 and is of the same composition as the primary sealing membrane 38, that is to say in stainless steel with corrugations, or else in invar sheet.
  • the impermeable membrane 54 is welded to the level of at least one of its ends to the primary sealing membrane 38 ensuring continuity of the ceiling wall 6 between the first portion 46 and the second portion 48.
  • the impermeable membrane 54 of the sealed and thermally insulating layer 50 and the primary sealing membrane 38 of the primary space 30 extend at least partially in a common plane, the impermeable membrane 54 extending the primary sealing membrane 38 of the primary space 30 onto the sealed and thermally insulating layer 50 at the level of the second portion 48.
  • the storage structure also comprises at least one closing device 58 of the secondary space 28 arranged at the level of at least one junction between the first portion 46 and the second portion 48 of the ceiling wall 6.
  • the description of the closure device 58 is made in connection with Figure 4.
  • the ceiling wall 6 is composed of at least four distinct sections 14, 16, 18, 20, each of these sections 14, 16, 18, 20 extending in a secant plane to the planes in which the other sections fit 14, 16, 18, 20.
  • the plane of one of the sections 14, 16, 18, 20 is secant to the three other planes in which the other sections 14, 16, 18, 20 extend.
  • Each panel extends longitudinally between each front wall 10b of the support structure 4.
  • the four sections 14, 16, 18, 20 of the ceiling wall 6 are symmetrical in pairs, forming two central sections 14, 16 and two outer sections 18, 20.
  • the storage structure 2 comprises a plane of symmetry which passes through a top 26 of the tank and which extends in a longitudinal and vertical plane, a central face and an outer face being symmetrical to the other central face and the other outer face.
  • the ceiling wall 6 comprises a first outer face 18 and a second outer face 20 framing, in the transverse direction T, a first central face 14 and a second central face 16.
  • Each outer face 18, 20 extends between a first edge 22 and a second edge 24, the first edge 22 being in contact with one of the longitudinal walls 10a of the supporting structure 4, the second edge 24 being in turn contact with one of the central sections 14, 16.
  • Each outer face 18, 20 extends in a plane secant to one of the main extension planes of one of the longitudinal walls 10a, the angle formed having a value between 0° and 30°.
  • Each central panel 14, 16 extends between the second edge 24 of one of the outer panels 18, 20 and a top 26, the top 26 being common to the two central panels 14, 16.
  • the first central panel 14 extends in a plane secant to the plane in which the second central face 16, the angle formed having a value between 0° and 30°, and preferably between 5° and 15°. Furthermore, the plane of symmetry of the sections 14, 16, 18, 20 of the ceiling wall 6 mentioned above passes through the vertex 26 common to the two central sections 14, 16.
  • the second portion 48 of the ceiling wall 6 is formed in at least one of the central sections 14, 16 of the ceiling wall 6.
  • a second portion 48 extending only on one of the central sections 14, 16 or only on one of the outer sections 18, 20 would not depart from the scope of the invention and would constitute an embodiment not shown.
  • the two central sections 14, 16 form a single and same section extending in a secant plane to the planes in which the outer sections 18, 20 are inscribed.
  • the tank 1 comprises a tube 60 passing through at least the support structure 4 and the storage structure 2 at the level of the second portion 48 of the ceiling wall 6. More precisely, the tube passing through 60 extends at the level of the top 26 of the central sections 14, 16 crossing, successively from the outside of the tank 1 towards the internal volume 44 of the tank 1, a partition 12 of the supporting structure 4, the thermally insulating wall 52 and the impermeable membrane 54.
  • a device for Sealing is installed between the through tube 60 and the sealed and thermally insulating layer 50 to prevent any infiltration of the fluid contained in the tank 1 in the ceiling wall 6, while limiting heat loss.
  • a ratio of the surface of the second portion 48 of the ceiling wall 6 relative to the total surface of the ceiling wall 6 is between 5% and 60% .
  • the surface of the second portion 48 is compared to the total surface of the ceiling wall 6.
  • the second portion 48 extends over part of the central sections 14, 16 and takes on a rectangular shape.
  • a first length DI of the ceiling wall 6 and a second length D1' of the second portion 48 are measured, each of these lengths D1, D1' being measured along the longitudinal direction L between, respectively, the longitudinal ends of the ceiling wall 6 and the longitudinal ends of the second portion 48.
  • a first width D2 of the ceiling wall 6 and a second width D2' of the second portion 48 are also measured.
  • the first width D2 is a sum of the widths of each of the sections 14, 16, 18, 20, the widths of the outer sections 18, 20 being measured perpendicular to the longitudinal direction L between their first edges 22 and their second edges 24, the widths of the central sections 14, 16 being measured perpendicular to the longitudinal direction L between their second edges 24 common with the outer sides 18, 20 and the top 26.
  • the second width D2' of the second portion 48 is the sum of the widths of the second portion 48 measured along each of the central sections 14, 16 between a transverse end of the second portion 48, corresponding to a joint between the first portion 46 and the second portion 48, and the top 26 common to the two central sections 14, 16.
  • the surface of the ceiling wall 6 is then calculated, by taking the product of the first length D1 and the first width D2, and the surface of the second portion 48, by taking the product of the second length D1' and the second width D2'.
  • the ratio of the surface of the second portion 48 to the total surface of the ceiling wall 6 is then calculated, this ratio being expressed as a percentage.
  • R corresponds to the ratio of the second portion 48 relative to the total surface of the ceiling wall 6 and is expressed as a percentage (%), each of the lengths D1 , Dl' and widths D2, D2' being expressed in the same unit, such as for example in meter (m): 100
  • the ration R being according to the invention between 5% and 60%, and advantageously between 7% and 30%.
  • the closure device 58 comprises a first closure member 62 and at least one second closure member 64 configured to cooperate with each other so as to separate the secondary space 28 from the first portion 46 of the impermeable layer and thermally insulating 50 constituting the second portion 48.
  • Each of the closure members 62, 64 has an "L" profile seen in a cross-sectional and vertical plane of the ceiling wall 6.
  • Each closure member 62, 64 comprises a first part 66 and at least a second part 68 extending in secant planes.
  • each closure member 62, 64 comprises a bent part 70 connecting the first parts 66 to the respective second parts 68 of each of the closure members 62, 64.
  • the first part 66 of the first closure member 62 here extends at least in part between the secondary space 28 and the primary space 30 of the first portion 46.
  • the thermally insulating secondary barrier 32 has a zone for attaching the first part 66 of the first closure member 62 at the level of which a portion of the secondary sealing membrane 34 is extended by a plate 72 arranged between the secondary space 28 and the primary space 30. More precisely, the plate 72 here extends the rigid secondary sealing membrane 40, the flexible secondary sealing membrane 42 at least partially covering the plate 72, so as to provide sealing between the plate 72 and the rigid secondary sealing membrane 40.
  • the plate 72 is fixed by a first fixing device 74, connects a screw or a rivet for example, to the secondary thermally insulating barrier 32.
  • the first part 66 of the first closure member 62 is fixed to the plate 72, by example by means of a weld bead, so that the first part 66 of the first closure member 62 is formed at least between the plate 72 and the primary space 30.
  • the thermally insulating secondary barrier 32 comprises at least one self-supporting thermally insulating panel 71 having an outer face 78 fixed to the supporting structure 4 by a fixing element 80, such as mastic for example, an internal face 82 on which the plate 72 of the secondary space 28 is fixed, and a thick face 84 extending between the external face 78 and the internal face 82 facing the second portion 48 of the ceiling wall.
  • a fixing element 80 such as mastic for example
  • an internal face 82 on which the plate 72 of the secondary space 28 is fixed and a thick face 84 extending between the external face 78 and the internal face 82 facing the second portion 48 of the ceiling wall.
  • Each of the faces 78, 82, 84 of the self-supporting panel 71 comprises a plywood plate 81. It is on or in these plywood plates 81 that the first and/or second fastening devices 74 , 76 are fixed, in particular by screwing or riveting.
  • thermally insulating secondary barrier 32 has a chamfer 86 connecting the internal face 82 to the thick face 84 of the secondary barrier.
  • the bent part 70 of the first closure member 62 is arranged in line with the chamfer 86.
  • the plywood plate 81 at the level of the internal face 82 of the secondary thermally insulating barrier 32 can only be placed at the level of the plate 72 so that the first device fixing 72 can be fixed in the plywood plate 81.
  • the block of thermal insulation constituting the secondary thermally insulating barrier 32 then being directly covered by the secondary sealing membrane 34 at the level of the internal face 82 the thermally insulating secondary barrier 32,
  • First closure member 62 is positioned against secondary thermal barrier 32 such that second portion 68 of first closure member 62 extends along thickness face 84 of secondary thermal barrier 32. part 68 of the first closure member 62 is fixed to the secondary thermally insulating barrier 32 at the level of the thickness face 84 by a second fixing device 76 such as, for example, a screw or a rivet.
  • a second fixing device 76 such as, for example, a screw or a rivet.
  • the second part 68 of each closure member 62, 64 extends in a plane perpendicular to the planes in which the first parts 66 of the first and second closure member 62 extend, 64.
  • the second part 68 of the first closure member 62 thus extends from the bent part 70 of the first closure member 62 towards the support structure 4, the second part 68 of the second closure member 64 extending from the bent part 70 of the second closure member 64 towards the internal volume of the tank.
  • the second parts 68 of each of the closure members 62, 64 are welded together in a sealed manner.
  • the first closure member 62 and the second closure member 64 are arranged head to tail.
  • the first part 66 of the second closure member 64 extends for its part at least in part between the sealed and thermally insulating layer 50 of the second portion 48 and the supporting structure 4.
  • the first part 66 of the second closure member 64 is fixed to the support structure 4.
  • the support structure 4 comprises an insert, such as a plate for example, at the level of the zone where the first part 66 of the second closure member 64 must be fixed.
  • the insert of the carrier structure 4 is metallic, the first part 66 of the second fixing device 76 being fixed to the insert of the carrier structure 4 by at least one weld bead.
  • the second parts 68 of the closure members 62, 64, part of the thermally insulating wall 52 and part of the thermally insulating primary barrier 36 participate in delimiting a space 92 filled by a thermally insulating component, such as glass or rock wool, flexible polymer foam for example.
  • a thermally insulating component such as glass or rock wool, flexible polymer foam for example.
  • first closure member 62 and the second closure member 64 of the closure device 58 are elastically deformable.
  • the various components of the ceiling wall 6 can be caused to contract and/or expand, for example due to the movements of the swell or even due to sudden thermal changes.
  • the first closure member 62 and the second closure member 64 of the closure device 58 are configured to be able to follow these contraction or extension movements of the components of the ceiling wall 6. More precisely, the fact that the first parts 66 and the second parts 68 of each of the closure members 62, 64 extend in secant planes allows each of the closure members 62, 64 to open or close around a point formed at the intersection of these secant planes.
  • the invention also relates to a method for loading or unloading liquefied gas contained in the tank described above, during which a cold liquid product is conveyed through insulated pipes from or to a floating or terrestrial storage installation to or from a tank. of a ship.
  • the invention cannot however be limited to the means and configurations described and illustrated here, and it also extends to any equivalent means or configuration described and illustrated here, as well as to any technical combination operating such means.
  • the position of the second portion, here at the level of the central sections of the ceiling wall can in another embodiment be provided at the level of at least one other section.
  • a ceiling wall may comprise two or more areas where a second portion as described above extends without departing from the scope of the invention.
  • the second portion can be crossed by a plurality of crossing tubes 60, such as that illustrated in Figure 2.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

La présente invention a pour principal objet une cuve (1) étanche et thermiquement isolante comportant au moins une structure de stockage (2) d'un fluide et une structure porteuse (4) enveloppant la structure de stockage (2), la structure de stockage (2) comprenant une pluralité de parois dont au moins une paroi de plafond (6), une paroi de fond (8) et une pluralité de parois latérales (10a, 10b) s'étendant entre la paroi de plafond (6) et la paroi de fond (8), au moins la paroi de plafond (6) comprenant une première portion (46) et une deuxième portion (48), la première portion (46) comportant, successivement dans le sens de l'épaisseur depuis l'extérieur vers l'intérieur de la cuve (1), un espace secondaire (28) étanche et thermiquement isolant et un espace primaire (30) étanche et thermiquement isolant, l'espace secondaire (28) étant configuré pour être en contact avec la structure porteuse (4), l'espace primaire (30) délimitant un volume interne (44) configuré pour recevoir le fluide contenu dans la cuve (1), la deuxième portion (48) comprenant une couche étanche et thermiquement isolante (50), caractérisée en ce que la couche étanche et thermiquement isolante (50) de la deuxième portion (48) est en contact avec la structure porteuse (4) tout en participant à délimiter le volume interne (44) de la cuve (1), un ratio de la surface de la deuxième portion (48) de la paroi de plafond (6) par rapport à la surface totale de la paroi de plafond (6) étant compris entre 5% et 60%.

Description

DESCRIPTION
Titre : Cuve étanche et thermiquement isolante.
La présente invention s’inscrit dans le domaine des cuves de stockage de gaz naturel liquide, notamment les cuves de stockage de gaz naturel liquide terrestre.
Le gaz naturel liquide est généralement transporté par voie maritime dans des cuves de stockage ménagées sur des navires de transport. Le gaz naturel est maintenu sous forme liquide pour augmenter la quantité de gaz naturel transporté par cuve, le volume d’un litre de gaz naturel sous forme liquide étant bien inférieur au volume d’un litre de gaz naturel sous forme gazeuse. Ces cuves maintiennent le gaz naturel liquide à très basse température, et plus précisément à une température inférieure à - 163°C, température à laquelle le gaz naturel est sous forme liquide à pression atmosphérique.
Pour charger et/ou décharger les cuves de ces navires de transport en gaz naturel liquide, une cuve de stockage terrestre de gaz naturel liquide est installée au niveau d’un port. Ce dernier est généralement aménagé pour que des navires de transports de gaz naturel liquide puissent venir se réapprovisionner et/ ou décharger leur cargaison de gaz naturel liquide. De relies cuves de stockage terrestre sont équipés d’éléments traversant l’une des parois de ces cuves terrestres, comme par exemple un tube, permettant alors à une installation de chargement et/ou de déchargement de gaz naturel liquide de communiquer avec un volume interne de la cuve terrestre dans lequel le gaz naturel liquide est stocké.
Il est connu que les parois de relies cuves comprennent un espace secondaire étanche et rhermiquemenr isolant et un espace primaire étanche et rhermiquemenr isolant reposant sur l’espace secondaire et configuré pour erre en contact avec le gaz naturel liquide contenu dans la cuve. Cependant, lorsqu’un élément traversant est installé au travers d’une des parois de la cuve, il est nécessaire de réaliser une première étanchéité au niveau de l’espace secondaire ainsi qu’une deuxième étanchéité au niveau de l’espace primaire. Ces étanchéités représentent un coût supplémentaire au coûr de l'installation, notamment concernanr leur conception, leur fabrication et leur installation, notamment en ce qui concerne l’isolation thermique qu elles impliquent. Ces éléments traversant sont parfois regroupés complexifiant ainsi les étanchéités à réaliser et l’agencemenr des équipements au-dessus des cuves. La présente invention s’inscrit dans ce contexte en proposant une alternative aux solutions déjà existantes grâce à une cuve comprenant une paroi qui présente une première portion composée de l’espace secondaire et de l’espace primaire et une deuxième portion comportant une couche étanche et thermiquement isolant et en communication avec l’espace primaire, un élément traversant pouvant être plus facilement et à moindre coût installé au niveau de la deuxième portion.
La présente invention a ainsi pour objet principal une cuve étanche et thermiquement isolante comportant au moins une structure de stockage d’un fluide et une structure porteuse enveloppant la structure de stockage, la structure de stockage comprenant une pluralité de parois dont au moins une paroi de plafond, une paroi de fond et une pluralité de parois latérales s’étendant entre la paroi de plafond et la paroi de fond, au moins la paroi de plafond comprenant une première portion et une deuxième portion, la première portion comportant, successivement dans le sens de l’épaisseur depuis l’extérieur vers l’intérieur de la cuve, un espace secondaire étanche et thermiquement isolant et un espace primaire étanche et thermiquement isolant, l’espace secondaire étant configuré pour être en contact avec la structure porteuse, l’espace primaire délimitant un volume interne configuré pour recevoir le fluide contenu dans la cuve, la deuxième portion comprenant une couche étanche et thermiquement isolante, caractérisée en ce que la couche étanche et thermiquement isolante de la deuxième portion est en contact avec la structure porteuse tout en participant à délimiter le volume interne de la cuve, un ratio de la surface de la deuxième portion de la paroi de plafond par rapport à la surface totale de la paroi de plafond étant compris entre 5% et 60%.
La cuve réduit les déperditions thermiques de manière à maintenir le fluide à une température inférieure à sa température d’ébullition du fluide, par exemple lorsque le fluide est du gaz naturel, la cuve le maintien sous forme liquide à une température inférieure à -163°C.
La première portion et la deuxième portion de la paroi de plafond s’étendent avantageusement dans un même plan, ce plan étant le plan principal d’extension de la paroi de plafond, chaque portion prolongeant ainsi l’autre portion dans ce plan. L’espace primaire repose sur l’espace secondaire, ce dernier reposant lui-même sur la structure porteuse de la cuve. La couche étanche et thermiquement isolante s’étend quant à elle entre la structure porteuse et le volume interne de la cuve.
Un ratio de la surface de la deuxième portion compris entre 5% et 60% de la surface totale de la paroi de plafond permet de minimiser la déperdition thermique de la paroi de plafond de la cuve, tour en facilitant grandement l'installation d’un ou plusieurs tubes traversants au travers de la paroi de plafond. On comprend qu’avec une deuxième portion s’étendant sur 5% de la surface totale de la paroi de plafond, la déperdition thermique est minimale tour en libérant suffisamment d’espace permettant l'installation d’un ou plusieurs tubes au travers de la paroi de plafond, tandis qu’avec une deuxième portion s’étendant sur 60% de la surface totale de la paroi de plafond, la déperdition thermique reste acceptable, et l’installation d’un ou plusieurs tubes au travers de la paroi de plafond est grandement facilitée.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, le ratio est calculé en comparant la surface de la couche étanche et thermiquement isolante par rapport à la surface totale de la paroi de plafond, ces deux surfaces étant projetées sur un plan horizontal.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le ratio de la surface de la deuxième portion de la paroi de plafond par rapport à la surface totale de la paroi de plafond est compris entre 7% et 30%. On atteint ici un compromis qui permet d’offrir des performances d’isolation thermiques de haut niveau, tout en concentrant le ou les tubes traversants sur une surface nécessaire mais suffisante.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, la structure de stockage comprend au moins un dispositif de fermeture de l’espace secondaire disposé au niveau d’au moins une jonction entre la première portion et la deuxième portion de la paroi de plafond.
Le dispositif de fermeture est disposé dans l’épaisseur de l’espace secondaire, pour fermer et conserver l’étanchéité de celui-ci.
Le dispositif de fermeture comprend un premier organe de fermeture et au moins un deuxième organe de fermeture, ces organes de fermeture étant fixés entre eux, ainsi qu’à l’espace secondaire et à la structure porteuse pour rendre étanche l’espace secondaire. Selon une autre caractéristique de l’invention, l’espace primaire et la couche étanche et thermiquement isolante communiquent aérauliquement entre elles.
On comprend qu’un gaz circulant dans l’espace primaire est également en circulation dans la couche étanche et thermiquement isolante.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, l’espace secondaire comprend, successivement dans le sens de l’épaisseur depuis l’extérieur vers l’intérieur de la cuve, une barrière secondaire thermiquement isolante apte à être au contact de la structure porteuse et une membrane secondaire d’étanchéité portée par la barrière secondaire thermiquement isolante, l’espace primaire comprenant, successivement dans le sens de l’épaisseur depuis l’extérieur vers l’intérieur de la cuve, une barrière primaire thermiquement isolante reposant contre la membrane secondaire d’étanchéité et une membrane primaire d’étanchéité portée par la barrière primaire thermiquement isolante et destinée à être en contact avec le fluide contenu dans la cuve, la couche étanche et thermiquement isolante comprenant une paroi thermiquement isolante reposant contre la structure porteuse et une membrane imperméable portée par la paroi thermiquement isolante et destinée à être en contact avec le fluide contenu dans la cuve .
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, la barrière primaire thermiquement isolante communique aérauliquement avec la paroi thermiquement isolante.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, une épaisseur de la paroi thermiquement isolante mesurée au niveau la deuxième portion est au moins égale à la somme de l’épaisseur de la barrière primaire thermiquement isolante et de l’épaisseur de l’espace secondaire mesurées au niveau de la première portion.
L’épaisseur est mesurée le long d’une direction perpendiculaire au plan d’extension principale de chacune des portions.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, la membrane primaire d’étanchéité et la membrane imperméable s’étendent dans un plan commun.
La membrane imperméable de la couche étanche et thermiquement isolante prolonge la membrane primaire d’étanchéité de l’espace primaire, c’est-à-dire en continuité l’une de l’autre. Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, la paroi de plafond est composée d’au moins deux pans distincts, chacun de ces pans s’étendant dans un plan sécant à un ou aux plans dans lesquels s’inscrivent les autres pans.
On comprend que les deux pans s’étendent chacun dans un plan sécant aux plans dans lesquels s’inscrivent la pluralité de parois latérales.
De plus, la paroi de plafond peut comprendre un premier pan s’étendant dans un plan perpendiculaire par rapport aux plans dans lesquels s’inscrivent la pluralité de parois latérales et deux autres pans s’étendant chacun dans un plan sécant l’un par rapport à l’autre ainsi qu’au plan dans lequel s’inscrit le premier pan et aux plans dans lesquels s’inscrivent la pluralité de parois latérales. En d’autres termes, on peut imaginer sans pour autant sortir du cadre de l’invention que la paroi de plafond s’étend principalement ou au moins en partie dans un plan perpendiculaires par rapport aux plans dans lesquels s’inscrivent la pluralité de parois latérales, la paroi de plafond comprenant deux chanfreins disposés de part et d’autre de la paroi de plafond et reliant la paroi de plafond à deux parois latérales s’étendant sensiblement chacune dans un plan parallèle au plan dans lequel s’inscrit l’autre paroi latérale.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, la paroi de plafond est composée d’au moins quatre pans distincts, chacun de ces pans s’étendant dans un plan sécant aux plans dans lesquels s’inscrivent les autres pans.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, les quatre pans de la paroi de plafond sont symétriques deux à deux en formant deux pans centraux et deux pans extérieurs.
Entre d’autres termes, la paroi de plafond comprend deux pans extérieurs et deux pans centraux, chaque pan extérieur comprenant au moins un premier bord en contact avec l’une des parois latérales et un deuxième bord en contact de l’un des pans centraux, chaque pan central présentant un bord central commun avec l’autre pan central, le plan de symétrie passant au niveau du bord central commun aux pans centraux.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, la deuxième portion de la paroi de plafond est formée dans au moins l’un des pans centraux de la paroi de plafond.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, la deuxième portion de la paroi de plafond est formée seulement dans les pans centraux de la paroi de plafond. Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, la structure porteuse est composée au moins en partie d’un matériau choisi parmi un métal, un alliage métallique, du béton et/ou leur mélange.
La présente invention a également pour objet une unité de transport et/ou de stockage comprenant au moins une cuve selon l’une quelconque des caractéristiques précédentes, l’unité de transport et/ou de stockage consistant en en un navire transportant un fluide, une barge, une unité de reliquéfaction, une unité de gazéification, une structure terrestre ou une plateforme gravitaire.
On comprend par navire transportant un fluide, un navire comprenant une cuve selon l’invention chargé en fluide, tel que du gaz naturel liquide par exemple, le navire acheminant ce fluide d’un port à un autre.
Le terme « barge » est une catégorie de navire transportant un fluide dont la particularité est de présenter un fond plat, facilitant la circulation de telle barge dans les différents cours d’eau, comme sur fleuves par exemple, ou dans un port.
On comprend par « plateforme gravitaire » que la cuve est au moins partiellement immergée, dans un port par exemple, et qu’une unité de reliquéfaction et/ou gazéification est installée au niveau du plafond de la cuve. Plus précisément, la cuve peut collaborer avec l’unité de reliquéfaction et/ou gazéification de sorte que la cuve stocke du gaz liquéfié provenant de l’unité de liquéfaction et/ou alimente en gaz liquéfié l’unité de gazéification.
La présente invention a également pour objet un procédé de chargement ou de déchargement de gaz liquéfié contenu dans une cuve selon l’une quelconque des caractéristiques précédentes, durant lequel on achemine un produit liquide froid à travers des canalisations isolées depuis ou vers une installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis une cuve d’un navire.
D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :
[Fig. 1] est une représentation en perspective d’une cuve selon l’invention ;
[Fig. 2] est une coupe transversale de la cuve selon la figure 1 ; [Fig. 3] est une représentation en perspective d’une première portion et d’une deuxième portion d’une paroi de plafond de la cuve selon la figure 1 ;
[Fig. 4] est une coupe transversale d’une jonction entre la première portion et la deuxième portion de la paroi de plafond de la cuve selon la figure 3.
Les caractéristiques, variantes et les différentes formes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes par rapport aux autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolée des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique et/ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur.
Dans la description qui va suivre, les dénominations « longitudinale », « transversale » et « verticale » se réfèrent à l’orientation d’une cuve étanche et thermiquement isolante selon l’invention. Une direction longitudinale correspond à une direction principale d’extension de la cuve étanche et thermiquement isolante, cette direction longitudinale étant parallèle à un axe longitudinal L d’un repère L, V, T illustré sur les figures. Une direction transversale correspond à une direction parallèle à un axe transversal le long duquel s’étend principalement une paroi frontale de la cuve étanche et thermiquement isolante, cette direction transversale étant parallèle à un axe transversal T du repère L, V, T et cet axe transversal T étant perpendiculaire à l’axe longitudinal L. Enfin, une direction verticale correspond à une direction parallèle à un axe vertical V du repère L, V, T, cet axe vertical V étant perpendiculaire à l’axe longitudinal L et l’axe transversal T.
La figure 1 illustre une cuve 1 étanche et thermiquement isolante prenant globalement la forme d’un parallélépipède rectangle. La cuve 1 comprend une structure de stockage 2 et une structure porteuse 4 enveloppant la structure de stockage 2. La structure de stockage 2 est configurée pour contenir et/ou stocker un fluide, et plus particulièrement un liquide cryogénique, comme par exemple du gaz naturel liquide ou du gaz de pétrole liquéfié. La structure de stockage 2 comprend une pluralité de parois reposant contre la structure porteuse 4. Cette dernière est configurée pour soutenir la pluralité de parois lorsque la cuve 1 est au moins partiellement remplie par ce fluide, ce fluide exerçant une pression sur chacune des parois de la pluralité de parois.
Selon un exemple non limitatif, ce type de cuve 1 est utilisé dans le stockage terrestre de gaz naturel liquide pour contenir du gaz naturel liquide et/ou comme point de chargement et/ou de déchargement de navire de transport maritime, tel que par exemple une plateforme gravitaire. On comprend par « plateforme gravitaire » que la cuve est au moins partiellement immergée, dans un port par exemple, et qu’une unité de liquéfaction et/ou gazéification est installée au niveau du plafond de la cuve. Plus précisément, la cuve 1 peut collaborer avec l’unité de liquéfaction et/ou gazéification de sorte que la cuve stocke du gaz liquéfié provenant de l’unité de liquéfaction et/ou alimente en gaz liquéfié l’unité de gazéification.
Avantageusement, la structure porteuse 4 est formée par une structure en béton à l’intérieur de laquelle est disposée la structure de stockage 2. On comprend ici que les parois de la structure porteuse 4 comprennent du béton optimisant le maintien structurel de cuve 1 lorsque celle-ci est, par exemple, installée à quai. On comprend ici que la cuve 1 peut être une cuve terrestre, par exemple installée dans un port maritime pour permettre d’une part à un navire de pouvoir charger/ décharger du fluide depuis ou vers la cuve 1, et d’autre part d’avoir accès à la cuve 1 en restant à terre.
Par ailleurs, cette cuve 1 peut également être utilisée comme cuve 1 de transport de gaz naturel liquide, ou encore comme réservoir de carburant d’un navire et/ou d’une barge. Enfin, cette cuve 1 peut également être utilisée dans le transport maritime, comme cuve 1 de transport de gaz naturel liquide.
Tel qu’illustré ici sur la figure 1, la cuve 1 s’étend principalement le long d’une direction longitudinale L. La pluralité de parois de la structure de stockage 2 comprend une paroi de plafond 6 et une paroi de fond 8 s’étendant chacune globalement dans un plan parallèle à la direction longitudinale L et à une direction transversale T, cette dernière étant perpendiculaire à la direction longitudinale L. La structure de stockage 2 comprend également une pluralité de parois latérales 10a, 10b s’étendant au moins le long d’une direction verticale V perpendiculaire à la direction longitudinale L et à la direction transversale T entre la paroi de fond 8 et la paroi de plafond 6. La pluralité de parois latérales 10a, 10b comprend ici deux parois longitudinales 10a parallèles entre elles et deux parois frontales 10b parallèles entre elles. Les parois longitudinales 10a s’étendent le long de la direction longitudinale L, les paroi frontales 10b s’étendant quant à elles le long de la direction transversale T entre les deux parois longitudinales 10a.
La structure porteuse 4 prend la forme de la structure de stockage 2, en enveloppant cette dernière. Pour cela, la structure porteuse 4 comprend une pluralité de cloisons 12, chacune de ses cloisons 12 s’étendant avantageusement parallèlement à l’une des parois de la pluralité de parois.
Pour faciliter la compréhension de l’invention, l’une des deux parois frontales 10b de la structure porteuse 4, ainsi que la cloison de la structure porteuse 4 adjacente à cette paroi frontale sont marquées sur la figure 1.
Selon l’invention et tel qu’illustré sur la figure 1, la paroi de plafond 6 comprend deux portions distinctes, dont une première portion 46 est composée d’au moins deux espaces étanches l’un par rapport à l’aurre, et une deuxième portion 48 étant composée au moins par une couche étanche et thermiquement isolante 50 en contact avec la structure porteuse 4 tout en participant à définir un volume interne 44 de la cuve 1.
La cuve 1, et plus particulièrement la structure de stockage 2, est configurée pour maintenir le gaz naturel liquide à une température d’au plus de -163 °C. Pour cela et tel qu’illustré sur la figure 2, chaque paroi de la structure de stockage 2, ainsi que la première portion 46 de la paroi de plafond 6, comportent successivement dans le sens de l’épaisseur depuis l’extérieur vers l’intérieur de la cuve 1, un espace secondaire 28 et un espace primaire 30 étanches, thermiquement isolants et étanches l’un par rapport à l’autre.
On va maintenant décrire la composition de chacun des espaces primaire 30 et secondaires 28 ainsi que la composition de la couche étanche et thermiquement isolante 50 en référence à la figure 2, qui est une coupe de la cuve 1 selon un plan P avantageusement parallèle aux directions transversale T et verticale V.
Plus précisément, l’espace secondaire 28 au niveau de la première portion 46 de la paroi de plafond comprend, successivement depuis la structure porteuse 4 vers l’espace primaire 30, une barrière secondaire thermiquement isolante 32, une membrane secondaire d’étanchéité 34, l’espace primaire 30 comprenant quant à lui, successivement depuis l’espace secondaire 28 vers l’intérieur de la cuve 1, une barrière primaire thermiquement isolante 36 et une membrane primaire d’étanchéité 38.
La barrière secondaire thermiquement isolante 32 est une juxtaposition de panneaux autoporteurs calorifuges, chaque panneau autoporteur calorifuge comprenant, successivement depuis la structure porteuse 4 vers la membrane secondaire d’étanchéité 34, un premier panneau de contreplaqué de bois, un bloc d’isolant thermique et un deuxième panneau de contreplaqué de bois. Le bloc d’isolant thermique s’étend entre les panneaux de contreplaqué de bois et peut être constituée par un matériau synthétique alvéolaire, tel qu’une mousse de polyuréthane par exemple, permettant une isolation thermique efficace et homogène. La barrière secondaire thermiquement isolante 32, et plus particulièrement le deuxième panneau de contreplaqué de bois, est solidaire de la membrane secondaire d’étanchéité 34, par exemple par collage.
Selon une alternative, la barrière secondaire thermiquement isolante 32 ne comprend que le premier panneau de contreplaqué de bois et le bloc d’isolant thermique, ce dernier s’étendant entre le premier panneau de contreplaqué de bois et la membrane secondaire d’étanchéité 34.
La membrane secondaire d’étanchéité 34 comprend une membrane rigide secondaire d’étanchéité 40 et une membrane souple secondaire d’étanchéité 42, tel que plus particulièrement visible sur la figure 4.
Tel qu’illustré sur la figure 2, la barrière primaire thermiquement isolante 36 présente les mêmes composants que la barrière secondaire thermiquement isolante 32, ces mêmes composants étant superposés de façon similaire. On retrouve ainsi un bloc d’isolant thermique surmonté dans le sens de l’épaisseur par un panneau de contreplaqué de bois tourné vers la membrane d’étanchéité 38. On pourra se référer à ce qui précède pour la composition et la fonction de chacun de ces éléments.
Lors du montage de la cuve 1 étanche et thermiquement isolante, les parois de la structure de stockage 2 sont montées par juxtaposition des panneaux autoporteur calorifuge. Ces panneaux d’assemblage sont ensuite recouverts par la membrane primaire d’étanchéité 38, qui peut être en acier inoxydable en présentant des ondes. On notera qu’alternativement la membrane d’étanchéité primaire est par exemple en tôle d’invar . La membrane primaire d’étanchéité 38 est destinée à être en contact avec le fluide contenu dans la cuve 1 tout en participant à définir le volume interne 44 de la cuve 1.
La deuxième portion 48 comprend, dans le sens de l’épaisseur depuis la structure porteuse 4 vers le volume interne 44 de la cuve 1 , une paroi thermiquement isolante 52 reposant contre la structure porteuse 4 et une membrane imperméable 54 portée par la paroi thermiquement isolante 52 et destinée à être en contact avec le fluide contenu dans la cuve 1.
La paroi thermiquement isolante 52 est de même composition que les barrières primaire et secondaire thermiquement isolantes 32, 36 des espaces primaires et secondaires 28, 30, et comprend donc au moins un bloc d’isolant thermique et un panneau de contreplaqué de bois fixé sur la structure porteuse 4, par collage par exemple.
La paroi thermiquement isolante 52 de la couche étanche et thermiquement isolante 50 présente une épaisseur au moins égale à la somme de l’épaisseur de la barrière primaire thermiquement isolante 36 et de l’épaisseur de l’espace secondaire 28 mesurées au niveau de la première portion 46. L’épaisseur de la paroi thermiquement isolante 52 est mesurée le long d’un axe perpendiculaire à un plan dans lequel s’étend principalement la deuxième portion 48, l’épaisseur de la barrière primaire thermiquement isolante 36 et l’épaisseur de l’espace secondaire 28 étant mesurées le long d’une direction perpendiculaire à un plan dans lequel s’étend principalement la première portion 46. En d’autres termes, l’épaisseur de la paroi thermiquement isolante 52 est l’addition des épaisseurs de la barrière secondaire thermiquement isolante 32, de la membrane secondaire d’étanchéité 34 et de la barrière primaire thermiquement isolante 36.
Par ailleurs et selon l’exemple illustré ici, la paroi thermiquement isolante 52 de la couche étanche et thermiquement isolante 50 communique aérauliquement avec la barrière primaire thermiquement isolante 36 de l’espace primaire 30. En effet, un fluide d’inertage circule dans la barrière primaire thermiquement isolante 36 de l’espace primaire 30 et peut également parcourir la paroi thermiquement isolante 52 de la couche étanche et thermiquement isolante 50.
La membrane imperméable 54 est fixée sur la paroi thermiquement isolante 52 et est de même composition que la membrane primaire d’étanchéité 38, c’est-à-dire en acier inoxydable en présentant des ondes, ou encore en tôle d’invar . La membrane imperméable 54 est soudée au niveau d’au moins une de ses extrémités à la membrane primaire d’étanchéité 38 assurant une continuité de la paroi de plafond 6 entre la première portion 46 et la deuxième portion 48.
Selon l’exemple illustré sur la figure 2, la membrane imperméable 54 de la couche étanche et thermiquement isolante 50 et la membrane primaire d’étanchéité 38 de l’espace primaire 30 s’étendent au moins partiellement dans un plan commun, la membrane imperméable 54 prolongeant la membrane primaire d’étanchéité 38 de l’espace primaire 30 sur la couche étanche et thermiquement isolante 50 au niveau de la deuxième portion 48.
Selon l’exemple illustré sur la figure 2, la structure de stockage comprend également au moins un dispositif de fermeture 58 de l’espace secondaire 28 disposé au niveau d’au moins une jonction entre la première portion 46 et la deuxième portion 48 de la paroi de plafond 6. La description du dispositif de fermeture 58 est réalisée en rapport avec la figure 4.
On va maintenant décrire plus en détail la forme de la paroi de plafond 6 de la structure porteuse 2 en référence aux figures 1, 2 et 3.
La paroi de plafond 6 est composée d’au moins quatre pans 14, 16, 18, 20 distincts, chacun de ces pans 14, 16, 18, 20 s’étendant dans un plan sécant aux plans dans lesquels s’inscrivent les autres pans 14, 16, 18, 20. En d’autres termes, le plan d’un des pans 14, 16, 18, 20 est sécant aux trois autres plans dans lesquels s’étendent les autres pans 14, 16, 18, 20. Chaque pan s’étend longitudinalement entre chaque paroi frontale 10b de la structure porteuse 4.
Les quatre pans 14, 16, 18, 20 de la paroi de plafond 6 sont symétriques deux à deux en formant deux pans centraux 14, 16 et deux pans extérieurs 18, 20. La structure de stockage 2 comprend un plan de symétrie qui passe par un sommet 26 de la cuve et qui s’étend dans un plan longitudinal et vertical, un pan central et un pan extérieur étant symétriques à l’autre pan central et l’autre pan extérieur. Ainsi, la paroi de plafond 6 comprend un premier pan extérieur 18 et un deuxième pan extérieur 20 encadrant, selon la direction transversale T, un premier pan central 14 et un deuxième pan central 16.
Chaque pan extérieur 18, 20 s’étend entre un premier bord 22 et un deuxième bord 24, le premier bord 22 étant en contact avec l’une des parois longitudinales 10a de la structure porteuse 4, le deuxième bord 24 étant quant à lui en contact avec l’un des pans centraux 14, 16. Chaque pan extérieur 18, 20 s’étend dans un plan sécant à l’un des plans d’extension principale de l’une des parois longitudinales 10a, l’angle formé ayant une valeur comprise entre 0° et 30°.
Chaque pan central 14, 16 s’étend entre le deuxième bord 24 de l’un des pans extérieurs 18, 20 et un sommet 26, le sommet 26 étant commun aux deux pans centraux 14, 16. Le premier pan central 14 s’étend dans un plan sécant au plan dans lequel le deuxième pan central 16, l’angle formé ayant une valeur comprise entre 0° et 30°, et de préférence entre 5° et 15°. Par ailleurs, le plan de symétrie des pans 14, 16, 18, 20 de la paroi de plafond 6 mentionné ci-dessus passe par le sommet 26 commun aux deux pans centraux 14, 16.
Sur l’exemple illustré sur la figure 2, la deuxième portion 48 de la paroi de plafond 6 est formée dans au moins l’un des pans centraux 14, 16 de la paroi de plafond 6. Cependant, une deuxième portion 48 s’étendant uniquement sur un des pans centraux 14, 16 ou uniquement sur l’un des pans extérieurs 18, 20 ne sortirait pas du cadre de l’invention et constituerait un mode de réalisation non représenté.
Dans un autre mode de réalisation alternatif, les deux pans centraux 14, 16 forment un seul et même pan s’étendant dans un plan sécant aux plans dans lesquels s’inscrivent les pans extérieurs 18, 20.
La cuve 1 comprend un tube traversant 60 au moins la structure porteuse 4 et la structure de stockage 2 au niveau de la deuxième portion 48 de la paroi de plafond 6. Plus précisément, le tube traversant 60 s’étend au niveau du sommet 26 des pans centraux 14, 16 en traversant, successivement depuis l’extérieur de la cuve 1 vers le volume interne 44 de la cuve 1 , une cloison 12 de la structure porteuse 4, la paroi thermiquement isolante 52 et la membrane imperméable 54. Un dispositif d’étanchéité est installé entre le tube traversant 60 et la couche étanche et thermiquement isolante 50 pour empêcher toute infiltration du fluide contenu dans la cuve 1 dans la paroi de plafond 6, tout en limitant la déperdition thermique.
Cette figure illustre bien l’avantage qui résulte de l’invention. On voit bien ici qu’il est nécessaire de concevoir, fabriquer et assembler un seul dispositif d’étanchéité puisque le tube traversant 60 ne traverse qu’une seule et unique couche. Les moyens sont donc plus simples et plus économiques. Selon l’invention et tel qu’illustré sur la figure 3, un ratio de la surface de la deuxième portion 48 de la paroi de plafond 6 par rapport à la surface totale de la paroi de plafond 6 est compris entre 5% et 60%.
Pour calculer ce ratio, on compare la surface de la deuxième portion 48 à la surface totale de la paroi de plafond 6. Ici, la deuxième portion 48 s’étend sur une partie des pans centraux 14, 16 et prend une forme rectangulaire. On mesure une première longueur DI de la paroi de plafond 6 et une deuxième longueur Dl’ de la deuxième portion 48, chacune de ces longueurs Dl, Dl’ étant mesurées le long de la direction longitudinale L entre, respectivement, les extrémités longitudinales de la paroi de plafond 6 et les extrémités longitudinales de la deuxième portion 48. On mesure également une première largeur D2 de la paroi de plafond 6 et une deuxième largeur D2’ de la deuxième portion 48. Plus précisément, la première largeur D2 est une somme des largeurs de chacun des pans 14, 16, 18, 20, les largeurs des pans extérieurs 18, 20 étant mesurées perpendiculairement à la direction longitudinale L entre leurs premiers bords 22 et leurs deuxièmes bords 24, les largeurs des pans centraux 14, 16 étant mesurées perpendiculairement à la direction longitudinale L entre leurs deuxièmes bords 24 commun avec les pans extérieurs 18, 20 et le sommet 26.
La deuxième largeur D2’ de la deuxième portion 48 est la somme des largeurs de la deuxième portion 48 mesurées le long de chacun des pans centraux 14, 16 entre une extrémité transversale de la deuxième portion 48, correspondant à une jointure entre la première portion 46 et la deuxième portion 48, et le sommet 26 commun aux deux pans centraux 14, 16.
On calcule ensuite la surface de la paroi de plafond 6, en réalisant le produit de la première longueur Dl et de la première largeur D2, et la surface de la deuxième portion 48, en réalisant le produit de la deuxième longueur Dl’ et de la deuxième largeur D2’. On calcule ensuite le ratio de la surface de la deuxième portion 48 par rapport à la surface totale de la paroi de plafond 6, ce ratio étant exprimé en pourcentage.
On peut résumer le calcul de ce ratio par l’équation suivante, où R correspond au ratio de la deuxième portion 48 par rapport à la surface totale de la paroi de plafond 6 et s’exprime en pourcentage (%), chacune des longueurs Dl, Dl’ et des largeurs D2, D2’ étant exprimées dans la même unité, comme par exemple en mètre (m) : 100
Le ration R étant selon l’invention compris entre 5% et 60%, et avantageusement entre 7% et 30%.
On va maintenant décrire le dispositif de fermeture 58 de l’espace secondaire 28 au niveau de la jonction entre la première et la deuxième portions 46, 48, en référence à la figure 4 selon la plan
U.
Le dispositif de fermeture 58 comprend un premier organe de fermeture 62 et au moins un deuxième organe de fermeture 64 configurés pour coopérer l’un avec l’aurre de manière à séparer l’espace secondaire 28 de la première portion 46 de la couche étanche et thermiquement isolante 50 constitutive de la deuxième portion 48.
Chacun des organes de fermeture 62, 64 présente un profil en « L » vu dans un plan de coupe transversale et verticale de la paroi de plafond 6. Chaque organe de fermeture 62, 64 comprend une première partie 66 et au moins une deuxième partie 68 s’étendant dans des plans sécants. Ici, chaque organe de fermeture 62, 64 comprend une partie coudée 70 reliant les premières parties 66 aux deuxièmes parties 68 respectives de chacun des organes de fermeture 62, 64.
La première partie 66 du premier organe de fermeture 62 s’étend ici au moins en partie entre l’espace secondaire 28 et l’espace primaire 30 de la première portion 46. La barrière secondaire rhermiquemenr isolante 32 présente une zone de fixation de la première partie 66 du premier organe de fermeture 62 au niveau de laquelle une portion de la membrane secondaire d’étanchéité 34 est prolongée par une plaque 72 ménagée entre l’espace secondaire 28 et l’espace primaire 30. Plus précisément, la plaque 72 prolonge ici la membrane rigide secondaire d’étanchéité 40, la membrane souple secondaire d’étanchéité 42 recouvrant au moins en partie la plaque 72, de sorte à assurer une étanchéité entre la plaque 72 et la membrane rigide secondaire d’étanchéité 40.
La plaque 72 est fixée par un premier dispositif de fixation 74, relie qu’une vis ou un river par exemple, à la barrière secondaire rhermiquemenr isolante 32. La première partie 66 du premier organe de fermeture 62 est fixée à la plaque 72, par exemple grâce à un cordon de soudure, de sorte que la première partie 66 du premier organe de fermeture 62 est ménagée au moins entre la plaque 72 et l’espace primaire 30. Plus précisément, et tel qu’illustré sur la figure 4, la barrière secondaire thermiquement isolante 32 comprend au moins un panneau autoporteur 71 rhermiquemenr isolant présentant une face externe 78 fixé à la structure porteuse 4 par un élément de fixation 80, tel que du mastic par exemple, une face interne 82 sur laquelle la plaque 72 de l’espace secondaire 28 est fixée, et une face d’épaisseur 84 s’étendant entre la face externe 78 et la face interne 82 en regard de la deuxième portion 48 de la paroi de plafond. Chacune des faces 78, 82, 84 du panneau autoporteur 71 comprend une plaque en bois de contre-plaqué 81. C’est sur ou dans ces plaques en bois de contre-plaqué 81 que le premier et/ou le deuxième dispositifs de fixation 74, 76 sont fixés, notamment par vissage ou rivetage.
Par ailleurs, la barrière secondaire rhermiquemenr isolante 32 présente un chanfrein 86 reliant la face interne 82 à la face d’épaisseur 84 de la barrière secondaire. La partie coudée 70 du premier organe de fermeture 62 est agencée en droit du chanfrein 86.
Selon une alternative de l’invenrion, la plaque en bois de contre-plaqué 81 au niveau de la face interne 82 de la barrière secondaire rhermiquemenr isolante 32 peur n’êrre disposé qu’au niveau de la plaque 72 de sorte que le premier dispositif de fixation 72 puisse se fixer dans la plaque en bois de contre-plaqué 81. Le bloc d’isolant thermique constitutif de la barrière secondaire rhermiquemenr isolante 32 étant alors directement recouvert par la membrane secondaire d’étanchéité 34 au niveau de la face interne 82 de la barrière secondaire rhermiquemenr isolante 32,
Le premier organe de fermeture 62 est positionné contre la barrière secondaire rhermiquemenr isolante 32 de sorte que la deuxième partie 68 du premier organe de fermeture 62 s’étendent le long de la face d’épaisseur 84 de la barrière secondaire rhermiquemenr isolante 32. La deuxième partie 68 du premier organe de fermeture 62 est fixée à la barrière secondaire rhermiquemenr isolante 32 au niveau de la face d’épaisseur 84 par un deuxième dispositif de fixation 76 tel que, par exemple, une vis ou un river.
Selon l’exemple illustré ici sur la figure 4, la deuxième partie 68 de chaque organe de fermeture 62, 64 s’étend dans un plan perpendiculaire aux plans dans lesquels s’étendent les premières parties 66 des premier et deuxième organe de fermeture 62, 64. La deuxième partie 68 du premier organe de fermeture 62 s’étend ainsi depuis la partie coudée 70 du premier organe de fermeture 62 vers la structure porteuse 4, la deuxième partie 68 du deuxième organe de fermeture 64 s’étendant depuis la partie coudée 70 du deuxième organe de fermeture 64 vers le volume interne de la cuve. Dans cette disposition, les deuxièmes parties 68 de chacun des organes de fermeture 62, 64 sont soudées entre eux de manière étanche.
Le premier organe de fermeture 62 et le deuxième organe de fermeture 64 sont disposés tête- bêche.
La première partie 66 du deuxième organe de fermeture 64 s’étend quant à elle au moins en partie entre la couche étanche et thermiquement isolante 50 de la deuxième portion 48 et la structure porteuse 4. La première partie 66 du deuxième organe de fermeture 64 est fixée à la structure porteuse 4. Pour cela, la structure porteuse 4 comprend un inserr, tel qu’une plaque par exemple, au niveau de la zone où la première partie 66 du deuxième organe de fermeture 64 doit se fixer. Selon un exemple de l’invenrion, l’inserr de la structure porteuse 4 est métallique, la première partie 66 du deuxième dispositif de fixation 76 étant fixée sur l’insert de la structure porteuse 4 par au moins un cordon de soudure.
Selon l’exemple illustré ici, les deuxièmes parties 68 des organes de fermeture 62, 64, une partie de la paroi thermiquement isolante 52 et une partie de la barrière primaire thermiquement isolante 36 parricipenr à délimiter un espace 92 rempli par un composant rhermiquemenr isolant, tel que de de laine de verre ou de roche, de la mousse polymère souple par exemple.
Par ailleurs, au moins le premier organe de fermeture 62 et le deuxième organe de fermeture 64 du dispositif de fermeture 58 sont élastiquement déformables. Les différents composants de la paroi de plafond 6 peuvent être amenés se contracter et/ou s’étendre, par exemple à cause des mouvements de la houle ou encore à cause de changement thermique brusque. Le premier organe de fermeture 62 et le deuxième organe de fermeture 64 du dispositif de fermeture 58 sont configurés pour pouvoir suivre ces mouvements de contraction ou d’extension des composants de la paroi de plafond 6. Plus précisément, le fait que les premières parties 66 et les deuxièmes parties 68 de chacun des organes de fermeture 62, 64 s’étendent dans des plans sécants permet à chacun des organes de fermeture 62, 64 de s’ouvrir ou de se refermer autour d’un point formé à l’inrersecrion de ces plans sécants. L’invention concerne également un procédé de chargement ou de déchargement de gaz liquéfié contenu dans la cuve précédemment décrite, durant lequel on achemine un produit liquide froid à travers des canalisations isolées depuis ou vers une installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis une cuve d’un navire. L’invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations décrits et illustrés ici, et elle s’étend également à tout moyen ou configuration équivalents décrits et illustrés ici, ainsi qu’à toute combinaison technique opérant de tels moyens. En particulier, la position de la deuxième portion, ici au niveau des pans centraux de la paroi de plafond, peut dans un autre mode de réalisation être ménagée au niveau d’au moins un autre pan. De plus, une paroi de plafond peut comprendre deux zones ou plus où s’étendent une deuxième portion telle que décrite ci-dessus sans pour autant sortir du cadre de l’invention. Enfin, la deuxième portion peut être traversé par une pluralité de tubes traversant 60, tel que celui illustré à la figure 2.

Claims

REVENDICATIONS
1. Cuve (1) étanche et thermiquement isolante comportant au moins une structure de stockage (2) d’un fluide et une structure porteuse (4) enveloppant la structure de stockage (2), la structure de stockage (2) comprenant une pluralité de parois dont au moins une paroi de plafond (6), une paroi de fond (8) et une pluralité de parois latérales (10a, 10b) s’étendant entre la paroi de plafond (6) et la paroi de fond (8), au moins la paroi de plafond (6) comprenant une première portion (46) et une deuxième portion (48), la première portion (46) comportant, successivement dans le sens de l’épaisseur depuis l’extérieur vers l’intérieur de la cuve (1), un espace secondaire (28) étanche et thermiquement isolant et un espace primaire (30) étanche et thermiquement isolant, l’espace secondaire (28) étant configuré pour être en contact avec la structure porteuse (4), l’espace primaire (30) délimitant un volume interne (44) configuré pour recevoir le fluide contenu dans la cuve (1), la deuxième portion (48) comprenant une couche étanche et thermiquement isolante (50), caractérisée en ce que la couche étanche et thermiquement isolante (50) de la deuxième portion (48) est en contact avec la structure porteuse (4) tout en participant à délimiter le volume interne (44) de la cuve (1), un ratio de la surface de la deuxième portion (48) de la paroi de plafond (6) par rapport à la surface totale de la paroi de plafond (6) étant compris entre 5% et 60%.
2. Cuve (1) selon la revendication 1, dans laquelle le ratio de la surface de la deuxième portion (48) de la paroi de plafond (6) par rapport à la surface totale de la paroi de plafond (6) est compris entre 7% et 30%.
3. Cuve (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la structure de stockage (2) comprend au moins un dispositif de fermeture (58) de l’espace secondaire (28) disposé au niveau d’au moins une jonction entre la première portion (46) et la deuxième portion (48) de la paroi de plafond (6).
4. Cuve (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle l’espace primaire (28) et la couche étanche et thermiquement isolante (50) communiquent aérauliquement entre elles.
5. Cuve (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle l’espace secondaire (28) comprend, successivement dans le sens de l’épaisseur depuis l’extérieur vers l’intérieur de la cuve (1), une barrière secondaire thermiquement isolante (32) apte à être au contact de la structure porteuse (4) et une membrane secondaire d’étanchéité (34) portée par la barrière secondaire thermiquement isolante (32), l’espace primaire (30) comprenant, successivement dans le sens de l’épaisseur depuis l’extérieur vers l’intérieur de la cuve (1), une barrière primaire thermiquement isolante (36) reposant contre la membrane secondaire d’étanchéité (34) et une membrane primaire d’étanchéité (38) portée par la barrière primaire thermiquement isolante (36) et destinée à être en contact avec le fluide contenu dans la cuve (1), la couche étanche et thermiquement isolante (50) comprenant une paroi thermiquement isolante (52) reposant contre la structure porteuse (4) et une membrane imperméable (54) portée par la paroi thermiquement isolante (52) et destinée à être en contact avec le fluide contenu dans la cuve (1).
6. Cuve (1) selon la revendication 5, dans laquelle une épaisseur de la paroi thermiquement isolante (52) mesurée au niveau la deuxième portion (48) est au moins égale à la somme de l’épaisseur de la barrière primaire thermiquement isolante (36) et de l’épaisseur de l’espace secondaire (28) mesurées au niveau de la première portion (46).
7. Cuve (1) selon l’une quelconque des revendications 5 ou 6, dans laquelle la membrane primaire d’étanchéité (38) et la membrane imperméable (54) s’étendent dans un plan commun.
8. Cuve (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la paroi de plafond (6) est composée d’au moins deux pans (14, 16, 18, 20) distincts, chacun de ces pans (14, 16, 18, 20) s’étendant dans un plan sécant aux plans dans lesquels s’inscrivent le ou les autres pans (14, 16, 18, 20).
9. Cuve (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la paroi de plafond (6) est composée d’au moins quatre pans (14, 16, 18, 20) distincts, chacun de ces pans (14, 16, 18, 20) s’étendant dans un plan sécant aux plans dans lesquels s’inscrivent les autres pans (14, 16, 18, 20).
10. Cuve (1) selon la revendication 9, dans lequel les quatre pans (14, 16, 18, 20) de la paroi de plafond (6) sont symétriques deux à deux en formant deux pans centraux (14, 16) et deux pans extérieurs (18, 20).
11. Cuve (1) selon la revendication 10, dans laquelle la deuxième portion (48) de la paroi de plafond (6) est formée dans au moins l’un des pans centraux (14, 16) de la paroi de plafond (6).
12. Cuve (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la structure porteuse (4) est composée au moins en partie d’un matériau choisi parmi un métal, un alliage métallique, du béton et/ou leur mélange.
13. Unité de transport et/ou de stockage comprenant au moins une cuve (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes et consistant en un navire transportant un fluide, une barge, une unité de reliquéfaction, une unité de gazéification, une structure terrestre ou une plateforme gravitaire.
14. Procédé de chargement ou de déchargement de gaz liquéfié contenu dans une cuve (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, durant lequel on achemine un produit liquide froid à travers des canalisations isolées depuis ou vers une installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis une cuve d’un navire.
EP21746536.8A 2020-07-16 2021-07-08 Cuve étanche et thermiquement isolante Pending EP4182597A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2007477A FR3112586B1 (fr) 2020-07-16 2020-07-16 Cuve étanche et thermiquement isolante.
PCT/FR2021/051276 WO2022013493A1 (fr) 2020-07-16 2021-07-08 Cuve étanche et thermiquement isolante

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4182597A1 true EP4182597A1 (fr) 2023-05-24

Family

ID=73013602

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP21746536.8A Pending EP4182597A1 (fr) 2020-07-16 2021-07-08 Cuve étanche et thermiquement isolante

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4182597A1 (fr)
FR (1) FR3112586B1 (fr)
WO (1) WO2022013493A1 (fr)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2792590B1 (fr) * 2011-12-16 2020-01-08 Samsung Heavy Ind. Co., Ltd. Structure pour monter une tour de pompe d'un réservoir de stockage de lng et procédé de fabrication de cette structure
KR102595977B1 (ko) * 2017-01-17 2023-10-31 한화오션 주식회사 멤브레인형 액화천연가스 화물창 단열시스템의 리퀴드 돔 및 그의 리퀴드 돔 박스 밀폐방법
FR3081041B1 (fr) * 2018-05-11 2021-03-19 Gaztransport Et Technigaz Procede d'assemblage d'une cuve etanche et thermiquement isolante
FR3082916B1 (fr) * 2018-06-25 2020-06-19 Gaztransport Et Technigaz Procede d'assemblage d'un dome liquide
KR102082501B1 (ko) * 2018-08-29 2020-02-28 현대중공업 주식회사 액체화물 저장탱크 및 이를 구비한 해양구조물

Also Published As

Publication number Publication date
FR3112586A1 (fr) 2022-01-21
WO2022013493A1 (fr) 2022-01-20
FR3112586B1 (fr) 2022-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3198186B1 (fr) Cuve étanche et isolante comportant un élément de pontage entre les panneaux de la barrière isolante secondaire
EP3320256B1 (fr) Cuve etanche et thermiquement isolante ayant une membrane d'etancheite secondaire equipee d'un arrangement d'angle a toles metalliques ondulees
EP2984383B1 (fr) Cuve etanche et thermiquement isolante de stockage d'un fluide
WO2017064426A1 (fr) Cuve étanche et thermiquement isolante
WO2017103500A1 (fr) Bloc isolant convenant pour realiser une paroi isolante dans une cuve etanche
FR2973098A1 (fr) Cuve etanche et thermiquement isolante
FR3049678A1 (fr) Bloc de bordure thermiquement isolant pour la fabrication d'une paroi de cuve
EP3707424B1 (fr) Cuve etanche et thermiquement isolante
EP3631283B1 (fr) Cuve etanche et thermiquement isolante
WO2019162596A1 (fr) Paroi de cuve etanche comprenant une membrane d'etancheite comportant une zone renforcee
EP3707423B1 (fr) Cuve etanche et thermiquement isolante
WO2013182776A1 (fr) Element calorifuge de cuve etanche et thermiquement isolee comportant un panneau de couvercle renforce
EP4182597A1 (fr) Cuve étanche et thermiquement isolante
WO2022090341A1 (fr) Cuve étanche et thermiquement isolante
WO2022013497A1 (fr) Cuve étanche et thermiquement isolante
FR3118118A1 (fr) Cuve étanche et thermiquement isolante comportant un élément de pontage
FR3111410A1 (fr) Dôme liquide d’une cuve de stockage pour gaz liquéfié
FR3084439A1 (fr) Paroi de cuve etanche autoporteuse
EP4048935A1 (fr) Cuve de gaz naturel à l'état liquide d'un navire
EP3526512B1 (fr) Cuve étanche et thermiquement isolante
FR3102138A1 (fr) Poutre de raccordement pour une cuve étanche et thermiquement isolante de stockage de gaz liquéfié
FR3140926A1 (fr) Cuve de stockage de gaz liquide comprenant un puisard
FR3140875A1 (fr) Membrane d’étanchéité pour une cuve de stockage de gaz liquéfié
FR3118795A1 (fr) Installation de stockage pour gaz liquéfié

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20230125

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)