FR3008765A1 - Structure d'angle pour cuve isolante et etanche - Google Patents

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Abstract

Cuve étanche et isolante (2) intégrée dans une structure porteuse (1) comportant une double membrane d'étanchéité intercalée avec une double barrière d'isolation, la cuve comportant en outre, pour au moins une cloison longitudinale de la structure porteuse un plat d'ancrage primaire (21 A) fixé sur la cloison transversale de la structure porteuse, une armature métallique primaire (23A) s'étendant dans le plan d'une membrane d'étanchéité primaire longitudinale (9A) entre le plan d'ancrage et ladite membrane d'étanchéité, une poutre composite primaire (41A) se développant parallèlement à une cloison transversale de la structure porteuse et reposant sur l'armature métallique primaire, une extrémité proximale (38A) d'un coupleur primaire (37A) ancré sur une cloison longitudinale de la structure porteuse comportant un élément de maintien (49A) en appui sur une plaque de renfort métallique primaire (44A) de la poutre composite primaire, une membrane d'étanchéité transversale de la cuve étant fixée sur la plaque de renfort métallique primaire.

Description

Domaine technique L'invention se rapporte au domaine des cuves étanches et thermiquement isolantes. En particulier, l'invention se rapporte au domaine des cuves étanches et thermiquement isolantes dans le cadre du stockage ou du transport de liquide à basse température telles que des cuves de méthanier pour le transport de gaz naturel liquéfié (GNL) à -163°C. Arrière-plan technologique Des cuves de méthanier sont connues par exemple du brevet français FR- A-2798358. Une cuve de méthanier comporte une pluralité de parois de cuve longitudinales et une pluralité de parois de cuve transversales. Les parois de la cuve comportent une double membrane d'étanchéité intercalée avec une double barrière isolante. Une telle cuve est intégrée dans une structure porteuse de type coque de méthanier. Lors de chargements et déchargements de GNL, le changement de température impose de fortes contraintes aux membranes de la cuve. De même, lors d'un transport en mer, le mouvement du GNL dans la cuve exerce des forces importantes sur les barrières de la cuve. Afin d'éviter une dégradation des caractéristiques d'étanchéité et d'isolation de la cuve, les membranes sont ancrées sur la structure porteuse à l'aide de coupleurs d'ancrage dans la zone où les parois longitudinales rejoignent la paroi transversale. Ces coupleurs sont ancrés sur des parois longitudinales de la structure porteuse tout au long des parois transversales. Les membranes étanches sont liées au coupleur. L'ancrage des coupleurs sur la structure porteuse d'une part et, d'autre part, leur liaison avec les membranes étanches, permet le transfert des efforts entre les membranes et la coque du navire, solidifiant ainsi la structure globale de la cuve. Résumé Selon un mode de réalisation, l'invention fournit une cuve étanche et thermiquement isolante intégrée dans une structure porteuse polyédrique, la structure porteuse comportant des cloisons longitudinales et une cloison transversale située dans un plan perpendiculaire aux plans des cloisons longitudinales, les cloisons longitudinales et la cloison transversale se joignant le long d'une zone de jonction de la structure porteuse, la cuve comportant une paroi de cuve transversale portée par la cloison transversale de la structure porteuse et une pluralité de parois de cuves longitudinales portées par les cloisons longitudinales de la structure porteuse, chacune des parois de cuve comportant une membrane d'étanchéité primaire destinée à être au contact d'un produit contenu dans la cuve et une barrière isolante primaire située entre la structure porteuse et la membrane d'étanchéité primaire, dans laquelle : la membrane d'étanchéité primaire de la paroi de cuve transversale comporte une pluralité de virures transversales primaires se développant parallèlement à la cloison transversale et la membrane d'étanchéité primaire d'une paroi de cuve longitudinale comporte une pluralité de virures longitudinales primaires se développant parallèlement à la cloison longitudinale de la structure porteuse portant ladite paroi de cuve longitudinale, la membrane d'étanchéité primaire de la paroi de cuve transversale et la membrane d'étanchéité primaire de la paroi de cuve longitudinale se joignant au niveau d'une zone de jonction primaire, la cuve comportant en outre, pour au moins une dite cloison longitudinale de la structure porteuse : un plat d'ancrage primaire fixé sur la cloison transversale de la structure porteuse dans le plan des virures longitudinales primaires de ladite paroi de cuve longitudinale, la membrane d'étanchéité primaire de la paroi de cuve longitudinale comportant une armature métallique primaire s'étendant dans le prolongement d'une desdites virures longitudinales primaires entre ladite virure longitudinale primaire et le plat d'ancrage primaire, une extrémité distale de l'armature métallique primaire étant solidaire du plat d'ancrage primaire et une extrémité proximale de l'armature métallique primaire étant solidaire de ladite virure longitudinale primaire, une poutre composite primaire se développant parallèlement à la cloison transversale le long de la zone de jonction primaire, la poutre comportant un alésage traversant la poutre, par exemple, perpendiculairement à la paroi longitudinale, un coupleur primaire traversant l'alésage de la poutre primaire, une extrémité distale du coupleur primaire étant fixée sur la cloison longitudinale de la structure porteuse et une extrémité proximale du coupleur primaire comportant un élément de maintien en appui sur la poutre primaire, et dans laquelle la poutre primaire comporte une plaque de renfort métallique primaire, ladite plaque de renfort métallique primaire se développant parallèlement à la cloison transversale le long de la zone de jonction primaire, la membrane d'étanchéité primaire de la paroi transversale de la cuve étant fixée sur la plaque de renfort métallique primaire, l'élément de maintien du coupleur primaire étant en appui sur la plaque de renfort métallique primaire de la poutre composite primaire.
Selon des modes de réalisation, une telle cuve étanche et thermiquement isolante peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes. Selon un mode de réalisation, le coupleur primaire se développe selon l'axe de bords relevés des virures transversales primaires.
Selon un mode de réalisation, le coupleur primaire se développe de manière sécante par rapport à l'axe des bords relevés des virures transversales primaires. Selon un mode de réalisation, le coupleur primaire se développe perpendiculairement à l'axe des bords relevés des virures transversales primaires.
Selon un mode de réalisation, la plaque de renfort métallique primaire présente une épaisseur supérieure ou égale à 3mm. Selon un mode de réalisation, le coupleur primaire est fixé sur la cloison longitudinale de la structure porteuse par le biais d'une liaison primaire élastique selon une direction sécante à la paroi longitudinale.
Selon un mode de réalisation, la liaison primaire élastique comporte une embase de coupleur primaire fixée sur la cloison longitudinale de la structure porteuse, le coupleur primaire traverse un orifice d'une paroi supérieure de l'embase de coupleur primaire, l'extrémité distale du coupleur primaire est située dans l'embase primaire, ladite extrémité distale étant éloignée d'un fond de l'embase en l'absence de forces extérieures appliquées sur la structure porteuse, l'extrémité distale du coupleur primaire ayant des dimensions supérieures aux dimensions de l'orifice de la paroi supérieure de l'embase primaire, et un élément de rappel élastique déformable entoure le coupleur primaire entre l'extrémité distale du coupleur primaire et la paroi supérieure de l'embase primaire. Selon un mode de réalisation, la membrane d'étanchéité primaire de la paroi de cuve transversale comporte une demi-virure transversale située dans le plan des virures transversales, une desdites virures transversales étant fixée à une première extrémité de la demi-virure de manière étanche, une seconde extrémité de la demi-virure opposée à la première extrémité de la demi-virure étant fixée sur l'armature métallique primaire de manière étanche, la fixation entre la demi-virure et l'armature métallique primaire formant la zone de jonction primaire, et dans laquelle la poutre composite primaire se développe parallèlement à la cloison transversale de la structure porteuse depuis l'armature métallique primaire jusqu'à une bordure de la première extrémité de la demi-virure, la demi-virure étant fixée sur la plaque de renfort métallique entre la bordure de la première extrémité de la demi-virure et une zone de fixation de la virure transversale sur la demi-virure. Selon un mode de réalisation, la membrane d'étanchéité primaire de la paroi de cuve transversale comporte une demi-virure transversale située dans le plan d'une desdites virures transversales, une extrémité de la plaque de renfort métallique primaire comportant un embrèvement dans lequel est logé une extrémité de ladite virure transversale, ladite extrémité de la virure transversale étant fixée à la plaque de renfort métallique primaire dans ledit embrèvement, une première extrémité de la demi-virure étant fixée de manière étanche à ladite extrémité de la virure transversale de manière à ce qu'une zone de fixation de la virure transversale sur la plaque de renfort métallique primaire soit recouverte par la demi-virure, une seconde extrémité de la demi-virure opposée à la première extrémité de la demi-virure étant fixée sur l'armature métallique primaire de manière étanche, la fixation de la seconde extrémité de la demi-virure sur l'armature métallique primaire formant la zone de jonction primaire, et dans laquelle la poutre primaire se développe parallèlement à la demi-virure depuis l'armature métallique primaire jusqu'à la virure transversale. Selon un mode de réalisation, la membrane d'étanchéité primaire est fixée à la plaque de renfort métallique primaire par vissage, rivetage ou soudage de manière discontinue. Selon un mode de réalisation, la cuve comporte une pluralité de coupleurs primaire qui sont espacés de manière régulière autour de la cloison transversale et s'étendent à chaque fois de manière sécante à une des cloisons longitudinales de la structure porteuse.
Selon un mode de réalisation, chacune des parois de cuve comporte en outre une membrane d'étanchéité secondaire située entre la membrane d'étanchéité primaire et la structure porteuse et une barrière isolante secondaire située entre la membrane d'étanchéité secondaire et la structure porteuse, la membrane d'étanchéité secondaire de la paroi de cuve transversale comportant une pluralité de virures transversales secondaires se développant parallèlement à la cloison transversale de la structure porteuse et la membrane d'étanchéité secondaire d'une paroi de cuve longitudinale comportant une pluralité de virures longitudinales secondaires se développant parallèlement à la cloison longitudinale de la structure porteuse portant ladite paroi de cuve longitudinale, la membrane d'étanchéité secondaire de la paroi de cuve transversale et membrane d'étanchéité secondaire de la paroi de cuve longitudinale se joignant au niveau d'une zone de jonction secondaire, la barrière d'isolation primaire étant située entre les membranes d'étanchéité primaire et secondaire, la cuve comportant en outre, pour ladite au moins une cloison longitudinale de la structure porteuse un plat d'ancrage secondaire, ledit plat d'ancrage secondaire étant fixé sur la cloison transversale sur laquelle est fixée le plat d'ancrage primaire, le plat d'ancrage secondaire se développant dans le plan des virures longitudinales secondaires de la paroi de cuve longitudinale qui comporte l'armature métallique primaire, ladite paroi de cuve longitudinale comportant en outre une armature métallique secondaire s'étendant dans le prolongement d'une desdites virures longitudinales secondaire entre ladite virure longitudinale secondaire et le plat d'ancrage secondaire, une extrémité distale de l'armature métallique secondaire étant solidaire du plat d'ancrage secondaire et une extrémité proximale de l'armature métallique secondaire étant solidaire de ladite virure longitudinale secondaires, une aile transversale s'étendant dans le prolongement d'une des virures transversales secondaires de manière à relier entre elles de façon étanche l'armature métallique primaire et l'armature métallique secondaire, et dans laquelle une poutre composite secondaire se développe parallèlement à la cloison transversale le long de la zone de jonction secondaire, la poutre composite secondaire comportant un alésage traversant la poutre composite secondaire, un coupleur secondaire traversant l'alésage de la poutre composite secondaire, une extrémité distale du coupleur secondaire étant fixée sur la paroi longitudinale et une extrémité proximale du coupleur secondaire comportant un élément de maintien en appui sur la poutre composite secondaire, la poutre composite secondaire comportant une plaque de renfort métallique secondaire, ladite plaque de renfort métallique secondaire se développant parallèlement à la cloison transversale le long de la zone de jonction secondaire, la membrane d'étanchéité secondaire de la cloison transversale étant fixée sur la plaque de renfort métallique secondaire, l'élément de maintien du coupleur secondaire étant en appui sur la plaque de renfort secondaire de la poutre composite secondaire. Selon un mode de réalisation, l'invention fournit aussi un procédé de fabrication d'une cuve selon l'un des modes de réalisation précédents comportant : - une étape de fixation d'un plan d'ancrage primaire sur une cloison transversale d'une structure porteuse ; une étape de pose d'un premier caisson sur une cloison longitudinale de la structure porteuse ; - une étape de fixation d'une première extrémité d'une armature métallique primaire au plan d'ancrage primaire, ladite armature métallique primaire reposant sur le premier caisson ; une étape de pose d'un second caisson reposant sur l'armature métallique primaire ; - une étape de fixation d'un coupleur sur la paroi longitudinale de la structure porteuse, ledit coupleur traversant l'armature métallique primaire et longeant une paroi latérale proximale du second caisson, ladite paroi latérale proximale étant parallèle à la cloison transversale de la structure porteuse; - une étape de pose d'une poutre composite primaire comportant une plaque de renfort métallique primaire, le coupleur traversant un alésage de la poutre composite primaire ; - une étape d'installation d'un élément de maintien à une extrémité proximale du coupleur en appui sur la plaque de renfort métallique primaire de la poutre composite primaire ; une étape de pose d'une demi-virure recouvrant la plaque de renfort métallique, une première extrémité de la demi-virure étant fixée sur la plaque de renfort métallique et une seconde extrémité de la demi-virure étant fixée de manière étanche sur l'armature métallique primaire ; une étape de pose de virure transversale de manière à former une membrane d'étanchéité secondaire, la virure transversale recouvrant une zone de fixation de la première extrémité de la demi-virure sur la plaque de renfort métallique, la virure transversale étant fixée sur la demi-virure d'angle de manière étanche. Selon un mode de réalisation, l'étape de pose de la virure transversale précède l'étape de pose de la demi-virure, et une extrémité de la virure transversale est logée dans un embrèvement de la plaque de renfort métallique primaire et fixée à ladite plaque de renfort métallique primaire dans ledit embrèvement, l'étape de pose de la demi-virure comportant une étape de recouvrement d'une zone de fixation de l'extrémité de la virure transversale par une première extrémité de la demi-virure, ladite extrémité de la demi-virure étant fixée de manière étanche à la virure transversale.
Une telle cuve peut faire partie d'une installation de stockage terrestre, par exemple pour stocker du GNL ou être installée dans une structure flottante, côtière ou en eau profonde, notamment un navire méthanier, une unité flottante de stockage et de regazéification (FSRU), une unité flottante de production et de stockage déporté (FPSO) et autres. Selon un mode de réalisation, l'invention fournit également un navire pour le transport d'un produit liquide froid, le navire comportant une double coque et une cuve précitée intégrée dans la double coque, la double coque du navire constituant la structure porteuse de la cuve.
Selon un mode de réalisation, l'invention fournit aussi un procédé de chargement ou déchargement d'un tel navire, dans lequel on achemine un produit liquide froid à travers des canalisations isolées depuis ou vers une installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire. Selon un mode de réalisation, l'invention fournit aussi un système de transfert pour un produit liquide froid, le système comportant le navire précité, des canalisations isolées agencées de manière à relier la cuve installée dans la coque du navire à une installation de stockage flottante ou terrestre et une pompe pour entrainer un flux de produit liquide froid à travers les canalisations isolées depuis ou vers l'installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.
Certains aspects de l'invention partent de l'idée de limiter les contraintes subies par une membrane d'étanchéité au niveau des zones de jonctions des parois transversales de la cuve et des parois longitudinales de la cuve. Pour cela, une idée à la base de l'invention est d'augmenter la raideur de l'ancrage entre la structure porteuse de la cuve et les membranes d'étanchéité. Un autre aspect à la base de l'invention est de solliciter les zones de fixation les plus solides de la membrane d'étanchéité au niveau de la zone de jonction des parois de la cuve. Un autre aspect de l'invention est également d'éviter d'avoir certaines soudures trop sollicitées tout en absorbant les déformations dynamiques éventuelles de la structure porteuse du navire. Par ailleurs, un aspect de l'invention est de conserver une raideur dans l'ancrage des membranes de la cuve malgré la présence d'une déformation de la structure porteuse Brève description des figures L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation particuliers de l'invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés. La figure 1 est une vue en perspective d'un méthanier comportant une pluralité de cuves de stockage ; - La figure 2A est une vue en coupe d'une zone de jonction entre une paroi transversale de cuve et une paroi longitudinale de flanc d'une cuve du méthanier de la figure 1 dans laquelle les membranes 10 d'étanchéité sont associées à deux coupleurs ; La figure 2B est une vue en coupe d'une zone de jonction entre une paroi transversale de cuve et une paroi longitudinale de fond d'une cuve du méthanier de la figure 1 dans laquelle les membranes d'étanchéité sont associées à deux coupleurs ; 15 - La figure 3A est une vue en détail de face partielle d'une poutre composite comportant une plaque de renfort métallique sur laquelle est en appui un élément de maintien d'un coupleur de la figure 2 ; La figure 3B est une vue de en coupe de la poutre composite de la figure 3A selon l'axe B-B ; 20 La figure 4 est une vue de détail agrandie de la zone IV de la figure 3B ; Les figures 5A à 5G sont des vues en coupe d'une cuve de la figure 2 au cours des différentes étapes de montage de ladite cuve ; La figure 6A est une vue en perspective schématique d'une poutre composite montée sur un cinquième caisson de la figure 5D selon une 25 variante de réalisation ; - La figure 6B est une vue en perspective schématique d'une liaison entre une demi-virure et une virure transversale d'extrémité dans une cuve comportant une poutre de la figure 6A ; - Les figures 6C et 6D sont des vues en coupe de détails agrandis de 30 deux modes de réalisation des fixations des demi-virures et des virures transversales sur la poutre composite de la figure 6A.
Les figures 7A et 7B sont des vues en coupe d'un élément d'ancrage de coupleur sur une structure porteuse de la figure 2 respectivement au repos et sous contrainte ; La figure 8 est une représentation schématique écorchée d'une cuve de navire méthanier comportant une cuve de la figure 2 et d'un terminal de chargement/déchargement de cette cuve ; La figure 9 est une vue en coupe écorchée d'une section de cuve de la figure 1 comportant une pluralité de coupleurs ancrés sur l'ensemble des parois longitudinales de la cuve selon des orientations différentes. 10 A titre informatif, la liste des références utilisées dans les figures est donnée ci-dessous : 1. Structure porteuse 2. Cuve de stockage 15 3. Cloison longitudinale de la structure porteuse 1 A. Cloison longitudinale de fond B. Cloison longitudinale de plafond C. Cloison longitudinale de flanc D. Cloison longitudinale de chanfrein 20 4. Cloison transversale de la structure porteuse 1 5. Parois longitudinales de la cuve 2 A. Paroi longitudinale de fond B. Paroi longitudinale de plafond C. Paroi longitudinale de flanc 25 D. Paroi longitudinale de chanfrein 6. Parois transversales de la cuve 2 7. Espace interne de la cuve 2 8. Barrière isolante secondaire 9. Membrane d'étanchéité secondaire 30 A. Membrane d'étanchéité secondaire longitudinale B. Membrane d'étanchéité secondaire transversale 10. Barrière isolante primaire 11. Membrane d'étanchéité primaire A. Membrane d'étanchéité primaire longitudinale B. Membrane d'étanchéité primaire transversale 12. Blocs isolants 13. Virures de la membrane d'étanchéité secondaire A. Virure longitudinale de la membrane d'étanchéité secondaire B. Virure transversale de la membrane d'étanchéité secondaire 14. Virure de la membrane d'étanchéité primaire A. Virure longitudinale de la membrane d'étanchéité primaire B. Virure transversale de la membrane d'étanchéité primaire 15. Bords relevés des virures 16. Axe longitudinal du navire 17. Profilé d'ancrage 18. Branche supérieure du profilé d'ancrage 17 19. Branche inférieure du profilé d'ancrage 17 20. Base du profilé d'ancrage 17 21. Plat d'ancrage A. Plat d'ancrage primaire B. Plat d'ancrage secondaire 22. Patte du profilé d'ancrage 17 23. Armature métallique A. Armature métallique primaire B. Armature métallique secondaire 24. Sections de l'armature métallique primaire 23A A. Première section de l'armature métallique primaire 23A B. Seconde section de l'armature métallique primaire 23A 25. Virure longitudinale d'extrémité A. Virure longitudinale primaire d'extrémité B. Virure longitudinale secondaire d'extrémité 26. Extrémité de la virure longitudinale d'extrémité 25 A. Extrémité de la virure longitudinale primaire B. Extrémité de la virure longitudinale secondaire 27. Extrémité de l'armature métallique secondaire A. Première extrémité de l'armature métallique secondaire B. Seconde extrémité de l'armature métallique secondaire 28. Extrémité des sections 24 A. Première extrémité de la première section 24A B. Seconde extrémité de la première section 24A C. Première extrémité de la seconde section 24B D. Seconde extrémité de la seconde section 24B 29. Demi-virure A. Demi-virure primaire B. Demi-virure secondaire 30. Extrémité de la demi-virure 29 A. Première extrémité de la demi-virure primaire 29A B. Seconde extrémité de la demi-virure primaire 29A C. Première extrémité de la demi-virure secondaire 29B D. Seconde extrémité de la demi-virure secondaire 29B 31. Virure transversale d'extrémité A. Virure transversale primaire d'extrémité B. Virure transversale secondaire d'extrémité 32. Extrémité de la virure transversale d'extrémité 31 A. Extrémité de la virure transversale primaire d'extrémité 31A B. Extrémité de la virure transversale secondaire d'extrémité 31B 33. Aile métallique A. Première extrémité de l'aile 33 B. Seconde extrémité de l'aile 33 34. Face supérieure de l'armature métallique primaire A. Face supérieure de la première section 24A B. Face supérieure de la seconde section 24B 35. Face inférieure de l'armature métallique primaire A. Face inférieure de la première section 24A B. Face inférieure de la seconde section 24B 36. Face supérieure de l'armature métallique secondaire 37. Coupleur A. Coupleur primaire B. Coupleur secondaire 38. Extrémité du Coupleur 42 A. Première extrémité du coupleur primaire 37A B. Seconde extrémité du coupleur primaire 37A C. Première extrémité du coupleur secondaire 37B D. seconde extrémité du coupleur secondaire 37B 39. Tige de coupleur A. Tige du coupleur primaire B. Tige du coupleur secondaire 40. Coupelle du coupleur primaire 37A 41. Poutre composite A. Poutre composite primaire B. Poutre composite secondaire 42. Zone de jonction de la demi-virure 29 et de l'armature métallique primaire 27 A. Zone de jonction de la demi-virure primaire 29A et de l'armature métallique primaire 27 B. Zone de jonction de la demi-virure secondaire 29B et de l'armature métallique primaire 27 43. Section principale de la poutre composite 41 A. Section principale de la poutre composite primaire 41A B. Section principale de la poutre composite secondaire 41B 44. Plaque de renfort métallique A. Plaque de renfort métallique primaire 44A B. Plaque de renfort métallique secondaire 44B 45. Face supérieure de la section principale 43 A. Face supérieure de la section principale primaire 43A B. Face supérieure de la section principale secondaire 43B 46. Alésage traversant de la section principale 43 A. Alésage traversant de la section principale primaire 43A B. Alésage traversant de la section principale secondaire 43B 47. Face supérieure de la plaque de renfort 44 A. Face supérieure de la plaque de renfort primaire 44A B. Face supérieure de la plaque de renfort secondaire 44B 48. Section proximale de la tige 39 A. Section proximale de la tige primaire 39A B. Section proximale de la tige secondaire 39B 49. Elément de maintien 50. Rondelle de l'élément de maintien 51. Ecrou de l'élément de maintien 52. Vis de fixation de la plaque de renfort 44 sur la section 43 53. Embrèvement de la plaque de renfort 44 destiné à recevoir la vis 52 54. Première extrémité de la plaque de renfort 44 55. Orifice traversant de la première extrémité de la demi-virure 29 56. Tête de la vis 52 57. Orifice de la plaque de renfort 44 58. Soudure entre la première extrémité de la demi-virure 29 et la virure 31 59. Soudure entre l'extrémité 61 et la cloison 4 60. Extrémité de la branche 18 61. Soudure entre l'extrémité 62 et la cloison 4 62. Extrémité de la branche 19 63. Espace entre le profilé 17 et la cloison 3 64. Premier caisson 65. Face supérieur du premier caisson 64 66. Goujons de fixation de 64 67. Face supérieure d'un épaulement du premier caisson 64 68. Second caisson 69. Hauteur du second caisson 70. Face supérieure du second caisson 68 71. Goujon de fixation du second caisson 68 72. Face intérieure de l'épaulement 73 73. Cale du second caisson 74. Face latérale intérieure du second caisson 68 75. Troisième caisson 76. Plots de support 77. Latte de maintien 78. Face supérieure du troisième caisson 75 79. Face inférieure de l'armature métallique secondaire 23B 80. Face supérieure de la latte 77 81. Pointe de la vis 52 82. Quatrième caisson 83. Direction d'absorption des contraintes par les bords relevés des virures transversales 84. Surface supérieure du quatrième caisson 82 85. Première section du coupleur primaire 37A 86. Extrémité proximale de la première section 85 du coupleur primaire 37A 87. Manchon de traversée du coupleur primaire 37A 88. Plaquette de serrage 89. Première aile de la plaquette 88 90. Seconde aile de la plaquette 88 91. Epaulement de la surface supérieure 84 92. Cinquième caisson 93. Goujons de maintien du cinquième caisson 92 94. Face intérieure latérale du cinquième caisson 92 95. Sixième caisson 96. Espace entre le cinquième caisson 92 et le sixième caisson 95 97. Matière isolante dans l'espace 96 98. Goujon de maintien du sixième caisson 95 99. Plaquette de maintien du cinquième caisson 92 et du sixième caisson 95 100. Face interne latérale du sixième caisson 95 101. Septième caisson 102. Face supérieure du septième caisson 103. Seconde section du coupleur primaire 37A 104. Huitième caisson 105. Face supérieure du huitième caisson 104 106. Neuvième caisson 107. Dixième caisson 108. Face supérieure du dixième caisson 107 109. Embrèvement de 54 110. Face interne de la virure transversale 31 111. Entailles de la première extrémité de la demi-virure 29 112. Bordure de la première extrémité de la demi-virure 29 113. Zone de fixation de la virure transversale sur la plaque de renfort métallique 114. Soudure d'ancrage entre la virure 31 et l'extrémité 54 115. Soudure étanche entre la première extrémité de la demi-virure 29 et la virure 31 116. Rivet d'ancrage 117. Liaison élastique entre un coupleur et la cloison 3 118. Embase creuse 119. Paroi supérieure de l'embase 118 120. Orifice traversant de 119 121. Rebord de la première extrémité du coupleur 37 122. Face supérieure de 121 123. Face inférieure de 119 124. Moyen élastique 125. Face inférieure du rebord 121 126. Fond de l'embase 118 127. Méthanier 128. Cuve étanche et isolée 129. Canalisations de chargement et déchargement 130. Bras mobile 131. Poste de chargement et de déchargement 132. Conduite sous-marine 133. Installation à terre 134. Tour 135. Faisceau de tuyaux flexibles isolés 136. Cuves de stockage de gaz liquéfié 137. Conduites de liaison Description détaillée de modes de réalisation La figure 1 représente un méthanier comportant une pluralité de cuves de stockage.
Un tel méthanier comporte une coque formant une structure porteuse 1 (représentée en traits pointillés sur la figure 1) pour la pluralité de cuves de stockage 2 (représentées en traits continus sur la figure 1). La structure porteuse 1 comporte une pluralité de cloisons longitudinales 3 (indiquées en traits pointillés sur la figure 1) et une pluralité de cloisons transversales 4 (indiquées en traits pointillés sur la figure 1). Ces cloisons longitudinales 3 et ces cloisons transversales 4 portent respectivement des parois longitudinales 5 (indiquées en traits continus sur la figure 1) et des parois transversales 6 (indiquées en traits continus sur la figure 1) de la cuve de stockage 2. Les cloisons longitudinales 3 et les cloisons transversales 4 de la structure porteuse 1 forment un espace polyédrique. La cuve de stockage 2 intégrée dans la structure porteuse 1 a également une forme polyédrique. Plus particulièrement, comme visible sur la figure 9, la structure porteuse 1 comporte une cloison longitudinale de fond 3A, une cloison longitudinale de plafond 3B, deux cloisons longitudinales de flanc 3C et des cloisons longitudinales de chanfrein inférieures et supérieures 3D. La cloison longitudinale de fond 3A et la cloison longitudinale de plafond 3B se développent dans des plans parallèles. Les cloisons longitudinales de flanc 3C se développent dans des plans parallèles et perpendiculairement aux cloisons longitudinales de fond 3A et de plafond 3B. Les cloisons de chanfrein 3D relient obliquement d'une part la cloison longitudinale de fond 3A et les cloisons longitudinales de flanc 3C et, d'autre part, la cloison longitudinale de plafond 3B et les cloisons longitudinales de flanc 3C. De manière analogue, la cuve 2 comporte une paroi longitudinale de fond 5A, une paroi longitudinale de plafond 5B, deux parois longitudinales de flanc 5C et des parois longitudinales de chanfrein inférieures et supérieures 5D. La figure 2A est une vue en coupe d'une zone de jonction entre une cloison longitudinale de flanc 3C de la structure porteuse 1 et une cloison transversale 4 de la structure porteuse 1. La cloison longitudinale de flanc 3C de la structure porteuse 1 forme avec la cloison transversale 4 de la structure porteuse 1 un angle de 90°.
Depuis une cloison de la structure porteuse 1 jusqu'à un espace interne 7 de la cuve 2 dans lequel est stocké du GNL, la cuve 2 comporte, une barrière isolante secondaire 8, une membrane d'étanchéité secondaire 9, une barrière isolante primaire 10 et une membrane d'étanchéité primaire 11. Typiquement, la cloison longitudinale de flanc 3C de la structure porteuse 1 porte une barrière isolante secondaire longitudinale 8A, une membrane d'étanchéité secondaire longitudinale 9A, une barrière isolante primaire longitudinale 10A et une membrane d'étanchéité primaire longitudinale 11A. De même, la cloison transversale 4 de la structure porteuse 1 porte une barrière isolante secondaire transversale 8B, une membrane d'étanchéité secondaire transversale 9B, une barrière isolante primaire transversale 10B et une membrane d'étanchéité primaire transversale 11B. Dans la suite de la description, il est convenu que le terme « intérieur », « intérieur latéral » ou le terme « supérieur » font référence à des éléments orientés vers l'intérieur de la cuve destinée à stocker le GNL indépendamment de l'orientation de la paroi par rapport au changement de gravité terrestre. Par opposition, le terme « extérieur » ou « inférieur » fait référence à un élément orienté vers l'extérieur de la cuve 2, typiquement vers la structure porteuse 1. La membrane d'étanchéité primaire 11 et la membrane d'étanchéité secondaire 9 sont formées d'une pluralité de plaques métalliques appelées virures.
De telles virures sont réalisées en alliage à faible coefficient de dilatation par exemple un alliage à forte teneur en nickel comme l'invar®, et soudées entre elles de manière étanche. La membrane d'étanchéité secondaire longitudinale 9A est formée de virures longitudinales secondaires 13A. La membrane d'étanchéité primaire longitudinale 11A est formée de virures longitudinales primaires 14A. La membrane d'étanchéité secondaire transversale 9B est formée de virures transversales secondaires 13B. La membrane d'étanchéité primaire transversale 11B est formée de virures transversales primaires 14B. Chaque virure présente une surface rectangulaire plane et deux bords latéraux relevés 15 se développant selon un axe parallèle à la plus grande longueur desdites virures. De préférence, ces bords relevés 15 se développent selon un axe horizontal dans toute la cuve. Ainsi, les bords relevés 15 des virures longitudinales 14A et 13A se développent parallèlement à l'axe du longitudinal du navire 16 (voir figure 1). Les axes longitudinaux des bords relevés 15 des virures transversales 13B et 14B se développent perpendiculairement à la cloison longitudinale de flanc 3C. Ces bords relevés 15 agissent à la manière de soufflets qui permettent une déformation des membranes d'étanchéité 9 et 11 selon une direction perpendiculaire à l'axe longitudinal du navire 16 (voir figure 1) en réponse à une déformation de la cuve, par exemple lors d'un chargement ou déchargement de GNL ou encore lors du transport en mer. En référence à la figure 2A, il est décrit une intersection entre une cloison longitudinale de flanc 3C et une cloison transversale 4 de structure porteuse. Afin de reprendre les forces de tension résultant de la contraction thermique des membranes d'étanchéité 9 et 11 selon une direction de l'axe des bords relevés 15, la membrane d'étanchéité primaire 11 et la membrane d'étanchéité secondaire 9 sont ancrées sur la structure porteuse 1 au niveau de la jonction entre les cloisons transversales et les cloisons longitudinales. Plus particulièrement, la membrane d'étanchéité primaire transversale 11B et la membrane d'étanchéité secondaire transversale 9B sont ancrées sur la cloison de flanc longitudinale 3A de la structure porteuse 1. De même, la membrane d'étanchéité primaire longitudinale 11A et la membrane d'étanchéité secondaire longitudinale 9A sont ancrées sur la cloison transversale 4 de la structure porteuse 1. Un profilé d'ancrage 17 est fixé sur la cloison transversale 4 de la structure porteuse 1. Ce profilé d'ancrage 17 a une forme de « h ». Une branche supérieure 18 du profilé d'ancrage 17 est fixée sur la cloison transversale 4 par soudure. La fixation de la branche supérieure 18 sur la cloison transversale 4 est située au niveau du plan de la membrane d'étanchéité primaire longitudinale 11A. Une branche inférieure 19 du profilé d'ancrage 17 est fixée sur la cloison transversale 4 par soudure. La fixation de la branche inférieure 19 sur la cloison transversale 4 est située au niveau du plan de la membrane d'étanchéité secondaire longitudinale 9A. Une base 20 du profilé d'ancrage 17 se développe parallèlement à la cloison transversale 4. Cette base 20 relie la branche supérieure 18 à la branche inférieure 19. La base 20 a une longueur sensiblement égale à une épaisseur de la barrière isolante primaire longitudinale 10A. La branche 18 du profilé d'ancrage comporte une face supérieure plane formant un plat d'ancrage primaire 21A. Une patte 22 du profilé d'ancrage 17 se développe à la jonction entre la branche inférieure 19 et la base 20 dudit profilé d'ancrage 17. Cette patte 22 forme, d'un côté de la base 20 opposé au côté depuis lequel se développe la branche inférieure 19, une surface plane constituant un plat d'ancrage secondaire 21B. Le plat d'ancrage primaire 21A est situé dans le plan de la membrane d'étanchéité primaire longitudinale 11A. Le plat d'ancrage secondaire 21B est situé dans le plan de la membrane d'étanchéité secondaire longitudinale 9A.
Une armature métallique secondaire 23B se développe dans le plan de la membrane d'étanchéité secondaire longitudinale 9A. Cette armature métallique secondaire 23B relie le plat d'ancrage secondaire 21B et une virure longitudinale secondaire d'extrémité 25B. La virure longitudinale secondaire d'extrémité 25B est une virure longitudinale secondaire 13A située en périphérie de la membrane d'étanchéité secondaire longitudinale 9A. Une première extrémité 27A de l'armature métallique secondaire 23B est soudée de manière étanche sur une extrémité 26B de la virure longitudinale secondaire d'extrémité 25B. Une seconde extrémité 27B de l'armature métallique secondaire 23B, opposée à la première extrémité 27A, est soudée au plat d'ancrage secondaire 21B.
Une armature métallique primaire 23A se développe dans le plan de la membrane d'étanchéité primaire longitudinale 11A. Cette armature métallique primaire 23A relie le plat d'ancrage primaire 21A à une virure longitudinale primaire d'extrémité 25A. La virure longitudinale primaire d'extrémité 25A est une virure longitudinale primaire 14A située en périphérie de la membrane d'étanchéité primaire longitudinale 11A. L'armature métallique primaire 23A comporte une première section plane 24A et une seconde section plane 24B. Une première extrémité 28A de la première section 24A de l'armature métallique primaire 23A est soudée sur le plat d'ancrage primaire 21A. Une seconde extrémité 28B de la première section 24A de l'armature métallique primaire 23A, opposée à la première extrémité 28A, est soudée de manière étanche à une première extrémité 28C de la seconde section 24B de l'armature métallique primaire 23A. Une seconde extrémité 28D de la seconde section 24B de l'armature métallique primaire 23A, opposée à la première extrémité 28A, est soudée de manière étanche à une extrémité 26A de la virure longitudinale primaire d'extrémité 25A.
L'armature métallique primaire 23A et l'armature métallique secondaire 23B permettent la déformation selon l'axe longitudinal du navire 16 respectivement de la membrane d'étanchéité primaire longitudinale 11A et de la membrane d'étanchéité secondaire longitudinale 9A.
En cas de chargement de liquide à basse température dans la cuve, comme par exemple du GNL à -163°C, la température du liquide entraîne une contraction des membranes d'étanchéité. Les soufflets des virures longitudinales compensent la contraction des membranes d'étanchéité selon une direction perpendiculaire à l'axe des bords relevés 15. Selon une direction suivant l'axe des bords relevés 15, la déformation des membranes d'étanchéité longitudinales 9A et 11A est empêchée par les armatures métalliques qui reprennent les efforts de tension. La membrane d'étanchéité secondaire transversale 9B comporte une demi- virure secondaire 29B. Cette demi-virure secondaire 29B relie une virure transversale secondaire d'extrémité 31B et l'armature métallique primaire 23A. Une aile métallique 33 se développant dans le plan de la membrane d'étanchéité secondaire transversale 9B relie l'armature métallique primaire 23A et l'armature métallique secondaire 23B. Une première extrémité 30C de la demi-virure secondaire 29B est soudée de manière étanche à une extrémité 32B de la virure transversale secondaire d'extrémité 31B. Une seconde extrémité 30D de la demi-virure secondaire 29B est soudée de manière étanche à une face supérieure 34A de l'armature métallique primaire 23A. Une première extrémité 33A de l'aile métallique est soudée de manière étanche à une face inférieure 35A de l'armature métallique primaire 23A. Une seconde extrémité 33B de l'aile métallique 33, opposée à la première extrémité 33A, est soudée de manière étanche à une face supérieure 36 de l'armature métallique secondaire 23B. La membrane d'étanchéité primaire transversale 11B comporte une demi-virure primaire 29A. Cette demi-virure primaire 29A relie une virure transversale primaire d'extrémité 31A et l'armature métallique primaire 23A. Une première extrémité 30A de la demi-virure primaire 29A est soudée de manière étanche à une extrémité 32A de la virure transversale primaire d'extrémité 31A. Une seconde extrémité 30B de la demi-virure primaire 29A est soudée de manière étanche à la face supérieure 34B de l'armature métallique primaire 23A.
Afin d'assurer l'ancrage sur la structure porteuse 1 de la membrane d'étanchéité primaire transversale 11B et de la membrane d'étanchéité secondaire transversale 9B, la cuve comporte un coupleur primaire 37A et un coupleur secondaire 37B. Une première extrémité 38A du coupleur primaire 37A est ancrée sur la cloison longitudinale de flanc 3C de la structure porteuse 1. Le point d'ancrage du coupleur primaire 37A sur la cloison longitudinale de flanc 3C est proche d'une ligne de projection de la membrane d'étanchéité primaire transversale 11B sur la cloison longitudinale de flanc 3C. Une première extrémité 38C du coupleur secondaire 37B est ancrée sur la cloison longitudinale de flanc 3C de la structure porteuse 1. Le point d'ancrage du coupleur secondaire 37B sur la cloison longitudinale de flanc 3C est proche d'une ligne de projection de la membrane d'étanchéité secondaire transversale 9B sur la cloison longitudinale de flanc 3C. Le coupleur primaire 37A et le coupleur secondaire 37B comportent chacun une tige principale 39 respectivement 39A et 39B. Les tiges principales 39 se développent perpendiculairement à la cloison longitudinale de flanc 3C de la structure porteuse sur laquelle les coupleurs 37A et 37B sont ancrés. Une tige principale 39A du coupleur primaire 37A se développe depuis la première extrémité 38A du coupleur primaire 37A jusqu'à la virure transversale primaire d'extrémité 31. Une tige principale 39B du coupleur secondaire 37B se développe depuis une première extrémité 38C du coupleur secondaire 37B jusqu'à la virure transversale secondaire d'extrémité 31B. La tige principale 39A du coupleur primaire 37A traverse l'armature métallique secondaire 23B et l'armature métallique primaire 23A. Le coupleur primaire 37A comporte une coupelle 40 soudée de manière étanche à l'armature métallique secondaire 23B au niveau de la traversée de la tige principale 39A de l'armature métallique secondaire 23B. Cette coupelle 40 est soudée de manière étanche à l'armature métallique secondaire 23B afin de garantir l'étanchéité de la membrane d'étanchéité secondaire longitudinale 9A. La tige principale 39B du coupleur secondaire 37B traverse l'armature métallique secondaire 23B et l'armature métallique primaire 23A.
Une poutre composite 41 est située le long d'une zone de jonction 42 entre une demi-virure 29 et l'armature métallique primaire 23A. Plus particulièrement, une poutre composite primaire 41A est située le long d'une zone jonction 42A entre la demi-virure primaire 29A et l'armature métallique primaire 23A et une poutre composite secondaire 41B est située le long d'une zone jonction 42B entre la demi- virure secondaire 29B et l'armature métallique primaire 23A. La figure 3A est une vue en détail de face partielle de la poutre composite 41 comportant une plaque de renfort métallique 44 sur laquelle est en appui un élément de maintien 48 d'un coupleur 37 de la figure 2. La figure 3B est une vue en coupe de la poutre composite 41 de la figure 3A, dans laquelle on a représenté artificiellement la tige 39 qui n'est pas dans le plan de coupe. Une poutre composite primaire 41A ayant la même structure et qu'une poutre composite secondaire 41B, une seule poutre composite 41 est décrite en regard des figures 3A, 3B et 4, cette poutre composite 41 pouvant indifféremment être une poutre composite primaire 41A ou une poutre composite secondaire 41B. La poutre composite secondaire 41B située le long d'une zone jonction entre la demi-virure secondaire 29B et l'armature métallique primaire 23A présente une structure et des liaisons avec les autres éléments de la cuve analogue à celles de la poutre composite primaire 41A. Une poutre composite 41 se développe perpendiculairement à la cloison longitudinale de flanc 3C de la structure porteuse 1 depuis l'armature métallique primaire 23A jusqu'à la virure transversale d'extrémité 31. La poutre composite 41 comporte une section principale 43 en bois lamellé. Une plaque de renfort métallique 44 est fixée par tout moyen adapté sur la section principale 43 de la poutre composite 41, par exemple à l'aide de vis à bois 52 ou encore de rivets. La plaque de renfort métallique 44 est située entre la section principale 43 de la poutre composite 41 et la demi-virure 29. La section principale 43 de la poutre composite 41 est traversée, depuis l'armature métallique primaire 23A jusqu'à une face supérieure 45 de la section principale 43 de la poutre composite 41, par un alésage 46. Une face supérieure 47 de la plaque de renfort métallique 44 affleure au niveau de la face supérieure 45 de la section principale 43 de la poutre composite 41. Une section proximale 48 de la tige 39 du coupleur 37 traverse l'alésage 46 de la poutre composite 41. Une seconde extrémité 38B, 38D du coupleur primaire 37, opposée à la première extrémité 38A, 38C dudit coupleur 37 ancrée sur la cloison longitudinale de flanc 3C, comporte un élément de maintien 49 en appui conjointement sur la face supérieure 45 de la section principale 43 de la poutre composite 41 et sur la face supérieure 47 de la plaque de renfort métallique 41. Un tel élément de maintien 49 est par exemple constitué d'une rondelle métallique 50 maintenue en appui contre les faces supérieures 45 et 47 de la poutre composite 41 par un écrou 51 vissé sur la seconde extrémité 38B, 38D du coupleur 41. Comme décrit ci-dessous en regard de la figure 4, la demi-virure 29 est fixée sur la plaque de renfort métallique 44.
La figure 4 est une vue de détail agrandie de la zone IV de la figure 3B montrant une fixation de demi-virure et de virure transversale sur la poutre composite 41. La plaque de renfort métallique 44 comporte un embrèvement 53. Cet embrèvement 53 est situé au niveau d'une première extrémité 54 de la plaque de renfort métallique 44 opposée à l'armature métallique primaire 23A. La première extrémité 38A, 38C de la demi-virure 29 comporte un orifice traversant 55 en regard de l'embrèvement 53 de la plaque de renfort métallique 44. La demi-virure 29 est fixée sur la plaque de renfort métallique 44 par vissage à l'aide d'une vis à bois 52.
Une tête 56 de la vis à bois 52 affleure le plan de la demi-virure 29. Une pointe 81 de la vis à bois 52 traverse l'orifice 55 de la demi-virure 29. La pointe 81 traverse également un orifice 57 de la plaque de renfort métallique 44 et s'enfonce dans la section principale 43 de la poutre métallique 41. Typiquement, la vis 52 permet de solidariser ensemble la demi-virure 29, la plaque de renfort métallique 44 et la section principale 43 de la poutre métallique 41. Afin de conserver l'étanchéité de la membrane d'étanchéité, la virure transversale d'extrémité 31 est soudée sur la demi-virure 29 de manière à recouvrir la première extrémité 54 de la plaque de renfort métallique 44. Typiquement, la virure transversale d'extrémité 31 recouvre la vis 52, une soudure 58 entre la première extrémité 54 de la demi-virure 29 et la virure transversale primaire d'extrémité 31 étant situé plus proche de l'armature métallique primaire 23A que l'orifice traversant 55. Dans le cas où un effort de tension élevé est généré dans la membrane primaire transversale 11B, c'est-à-dire dans une virure transversale primaire d'extrémité 31A comme symbolisé par la flèche T de la figure 3B, par exemple en raison d'une déformation de la structure du navire à la houle, le cheminement de la charge passe de la virure transversale primaire d'extrémité 31A à la demi-virure primaire 29A par la liaison soudée entre elles, et de la demi-virure primaire 29A à la plaque de renfort métallique primaire 44A par l'assemblage vissé entre elles, et de la plaque de renfort métallique primaire 44A au coupleur primaire 37A par l'appui direct entre la plaque de renfort métallique primaire 44A et une rondelle primaire 50A. Ainsi, le coupleur primaire 37A reprend cette charge depuis la structure porteuse comme indiqué par la flèche R de la figure 3B Un tel cheminement de la charge réduit la sollicitation de la soudure entre la demi-virure 29 et l'armature métallique primaire 23A. De plus, la résistance en fatigue de la soudure 58 est nettement supérieure à la soudure réalisée entre la seconde extrémité 38B, 38D de la demi-virure 29 et l'armature métallique primaire 23A, renforçant d'autant la solidité structurelle de la membrane d'étanchéité. En effet, la soudure 58 est réalisée entre la demi-virure 29, qui fait idéalement 1 mm d'épaisseur, et la virure transversale d'extrémité 31, qui fait idéalement 1,5 mm d'épaisseur, et est donc plus résistante que la soudure entre la demi-virure 29 et l'armature métallique primaire 23A qui font toutes les deux idéalement 1mm d'épaisseur. Le procédé de montage d'une cuve telle que décrite ci-dessus en regard des figures 2 à 4 comporte une pluralité d'étapes dont les états correspondant de la cuve sont représentés en regard des figures 5A à 5G. Un tel procédé de montage de la cuve s'applique indifféremment sur toute jonction de cloison longitudinale et de cloison transversale de la structure porteuse. Dans une première étape de montage représentée en figure 5A, le profilé d'ancrage 17 est fixé sur la cloison transversale 4 de la structure porteuse 1. La branche supérieure 18 du profilé d'ancrage se développe perpendiculairement à la base 20. Une soudure 59 est réalisée entre une extrémité 60 de la branche supérieure 18 opposée à la base 20 du profilé d'ancrage 17 et la cloison transversale 4 de la structure porteuse 1. La branche inférieure 19 du profilé d'ancrage se développe perpendiculairement à la base 20. Une soudure 61 est réalisée entre une extrémité 62 de la branche inférieure 19 opposée à la base 20 du profilé d'ancrage 17 de la cloison transversale 4 de la structure porteuse 1. Un espace interne délimité par la branche supérieure 18, la branche inférieure 19 et la base 20 est comblé par une matière isolante, par exemple de la laine de verre, préalablement à la réalisation des soudures 59 et 61 des branches 18 et 19 sur la cloison transversale 4. Un espace 63 situé entre le profilé d'ancrage 17 et la cloison longitudinale 3 de la structure porteuse est également comblé par de la matière isolante. Un premier caisson 64 de la barrière isolante secondaire longitudinale 8A est ensuite installé. Ce premier caisson 64 est positionné de manière à ce qu'une face supérieure 65 dudit premier caisson 64 affleure au niveau du plat d'ancrage secondaire 21B. Le premier caisson 64 est maintenu fixe contre la cloison longitudinale 3 de la structure porteuse par tout moyen connu de l'homme de l'art, par exemple par l'installation de goujons 66 de retenue ancrés sur la cloison longitudinale 3 d'une part et en appui contre une face supérieure 67 d'un épaulement dudit premier caisson 64.
Une fois le premier caisson 64 positionné, l'armature métallique secondaire 23B est posée en appui d'une part sur le plat d'ancrage secondaire 21B et, d'autre part, sur la face supérieure 65 du premier caisson 64. La première extrémité 24C de l'armature secondaire métallique 23B est alors soudée au plat d'ancrage secondaire 21B. Eventuellement, l'armature métallique secondaire 23B est également fixée contre le premier caisson 64 par tout moyen adapté, par exemple par simple vissage. Une seconde étape du procédé de montage est représenté en figure 5B. Un second caisson 68 est positionné en appui sur l'armature métallique secondaire 23B. Ce second caisson 68 a une hauteur 69 sensiblement égale à la distance séparant la branche inférieure 19 de la branche supérieure 18 selon une direction perpendiculaire à la cloison longitudinale 3. Cette hauteur 69 correspond également sensiblement à l'épaisseur de la barrière isolante primaire longitudinale 8A. Une face supérieure 70 du second caisson 68 affleure au niveau du plat d'ancrage primaire 21A. Ce second caisson 68 est maintenu contre la cloison transversale 4 par tout moyen adapté, par exemple par un goujon 71 ancré sur la base 20 profilé d'ancrage et en appui contre une face intérieure 72 d'une cale 73 du second caisson 68. L'aile métallique 33 est ensuite positionnée en appui sur l'armature métallique secondaire 23B. L'aile métallique 33 est positionnée le long d'une face latérale 74 du second caisson 68 opposée à la face latérale extérieure du second caisson 68 en regard du profilé d'ancrage 17. Cette aile métallique 33 est soudée sur l'armature métallique secondaire 23B par exemple à l'aide d'une soudeuse à molette. Une troisième étape du procédé de montage de la cuve est représentée en figure 5C. Un troisième caisson 75 est positionné entre l'armature métallique secondaire 23B et la cloison longitudinale 3 de la structure porteuse 1. Ce troisième caisson 75 est positionné adjacent au premier caisson 64. Le niveau de ce troisième caisson 75 est ajusté par la pose de plots de mastics 76 sur lesquels ledit troisième caisson 75 repose. Une latte de maintien 77 est installée entre une face supérieure 78 du troisième caisson 75 et une face inférieure 79 de l'armature métallique secondaire 23B. Une face supérieure 80 de la latte de maintien 77 affleure au niveau de la face supérieure 65 du premier caisson 64 de manière à ce que l'armature métallique secondaire repose sur la face supérieure 80 de la latte de maintien 77. Eventuellement, l'armature métallique secondaire 23B est fixée sur le troisième caisson 75 par vissage au travers de l'armature métallique secondaire 23B, de la latte de maintien 77 et de la face supérieure 78 dudit troisième caisson 75.
Le coupleur secondaire 37B est ensuite ancré sur la cloison longitudinale 3 de la structure porteuse 1. La tige principale 39B du coupleur secondaire 37B est positionnée de manière à se développer perpendiculairement à la cloison longitudinale 3 de la structure porteuse 1 le long de l'aile métallique 33, entre ladite aile métallique 33 et la cloison transversale 4. Ce coupleur secondaire 37B se développe depuis la cloison longitudinale 3 de la structure porteuse 1 jusqu'au-delà de la face supérieure 70 du second caisson 68. Un quatrième caisson 82 est positionné adjacent au troisième caisson 75 sur la cloison longitudinale 3 de la structure porteuse 1. Ce quatrième caisson 82 est posé sur des plots de mastic 83. Une surface supérieure 84 du quatrième caisson 82 affleure au niveau de l'armature métallique secondaire 23B. Une première section 85 du coupleur primaire 37A est ancrée sur la cloison longitudinale 3. Cette première section 85 du coupleur primaire 37A est ancrée dans l'espace séparant le troisième caisson 75 du quatrième caisson 82. Une extrémité proximale 86 de la première section 85 du coupleur primaire 37A comporte un manchon de traversée 87. La virure longitudinale secondaire d'extrémité 25B est installée sur la face supérieure 84 du quatrième caisson 82. Le manchon de traversée 87 de la première section 85 du coupleur primaire 37A traverse un orifice de la virure longitudinale secondaire d'extrémité 25B. Une soudure étanche est réalisée entre la collerette 40 du manchon de traversée 87 et la virure longitudinale secondaire d'extrémité 25B de manière à garantir l'étanchéité de la membrane d'étanchéité secondaire longitudinale 9A. L'extrémité 26B de la virure longitudinale secondaire d'extrémité 25B est alors soudée à la seconde extrémité 27B de l'armature métallique secondaire 23B. Le quatrième caisson 82 est maintenu contre la cloison longitudinale 3 par tout moyen adapté, par exemple par une plaquette de serrage 88 installée sur l'extrémité proximale 86 de la première section 85 du coupleur primaire 37A. Une telle plaquette de serrage 88 comporte une première aile 89 en appui sur la face supérieure 78 du troisième caisson 75. Une seconde aile 90 de la plaquette de serrage 88 est en appui sur un épaulement 91 de la face supérieure 84 du quatrième caisson 82. Cette plaquette de serrage 88 garantit conjointement le maintien en position contre la cloison longitudinale 3 de la structure porteuse 1 du troisième caisson 75 et du quatrième caisson 82. Dans un tel mode de fixation du troisième caisson 75 et du quatrième caisson 82, une lame de support, par exemple en bois lamellé est installée sur la plaquette de serrage 88 afin de servir de support à la virure longitudinale d'extrémité 25 entre le troisième caisson 75 et le quatrième caisson 82. Le reste des caissons constitutifs de la barrière d'isolation secondaire longitudinale 8A est ensuite positionné de manière usuelle contre la cloison longitudinale 3 de la structure porteuse 1. Les autres virures longitudinales 13A de la membrane d'étanchéité secondaire longitudinale 9A sont alors également positionnées et reposent sur ces caissons de la barrière d'isolation secondaire longitudinale 8A. Une quatrième étape du procédé de montage est représentée en figure 5D.
Lors de cette quatrième étape, la première section 24A de l'armature métallique primaire 23A est positionnée sur la face supérieure 70 du second caisson 68. La première extrémité 28A de la première section 24A est alors soudée au plat d'ancrage primaire 21A. La première extrémité 33A de l'aile métallique 33 est ensuite soudée à une face inférieure 34A de la première section 24A de l'armature métallique primaire 23A, par exemple à l'aide d'une soudure à molette. Un cinquième caisson 92 est positionné sur une face supérieure 34A de la première section 24A de l'armature métallique primaire 23A. Le maintien en position du cinquième caisson contre la cloison transversale 4 de la structure porteuse 1 est assuré par la présence de goujons 93 tels que connus de l'homme de l'art.
La poutre composite secondaire 41B est alors positionnée en appui sur la face supérieure 34A de la première section 24A de l'armature métallique primaire 23A. La section principale 43B de la poutre composite secondaire 41B se développe le long d'une face intérieure latérale 94 du cinquième caisson 92 opposée à la cloison transversale 4 par rapport audit cinquième caisson 92. La section proximale 48B du coupleur secondaire 37B traverse l'alésage 46B de la section principale 43B de ladite poutre composite secondaire 41B. L'élément de maintien secondaire 49B est alors positionné sur la seconde extrémité 38D du coupleur secondaire 37B, Typiquement la rondelle 50B est insérée dans la seconde extrémité 38D du coupleur secondaire 37B de manière à être en appui sur la face supérieure 45B de la section principale 43B et sur la face supérieure 47B de la plaque de renfort métallique 44B. L'écrou secondaire 51B est alors vissé sur la seconde extrémité 38D du coupleur secondaire 37B afin de maintenir en appui la rondelle 50B sur la poutre composite secondaire 41B. La demi-virure secondaire 29 est ensuite positionnée en appui contre la première section 24A de l'armature métallique primaire 23A. La première extrémité 30C de la demi-virure secondaire 29B est alors fixée contre la plaque métallique de renfort secondaire 44B de la poutre composite 41B, par exemple par vissage à l'aide de la vis 52B. La seconde extrémité 30D de la demi-virure secondaire 29B est soudée de manière étanche contre la première section 24A de l'armature métallique primaire 23A, par exemple par une soudure molette. Une cinquième étape du procédé de montage de la cuve est représentée en figure 5E. Lors de cette cinquième étape, un sixième caisson 95 est positionné contre la cloison transversale 4 en appui sur le cinquième caisson 92. Un espace 96 séparant le cinquième caisson 92 de ce sixième caisson 95 est comblé par de la matière isolante 97, par exemple de la laine de verre. Ce sixième caisson 95 est maintenu contre la cloison transversale 4 de la structure porteuse 1 par tout moyen connu de l'homme de l'art, par exemple à l'aide de goujons 98 analogue à la première section 85 du coupleur primaire comportant une plaquette de maintien 99 analogue à la plaquette de maintien 88. Une face intérieure 100 opposée à la cloison transversale 4 par rapport au sixième caisson 95 affleure au niveau de la plaque de renfort métallique secondaire 44B. La virure transversale secondaire d'extrémité 31B est posée contre le sixième caisson 95 et son extrémité 32B est soudée de manière étanche sur la première extrémité 30C de la demi-virure secondaire 29B. Ainsi que décrit en regard de la figure 4, la soudure de l'extrémité 32B sur la première extrémité 30C est réalisée de manière à ce que l'extrémité 32B recouvre la vis 57B.
L'ensemble des caissons constitutifs de la barrière isolante secondaire transversale 8B et des virures transversales secondaires 13B constitutifs de la membrane d'étanchéité secondaire 9B sont ensuite installés le long de la cloison transversale 4 de la structure porteuse 1 par tout moyen usuel connu de l'homme de l'art. Lors de cette cinquième étape, un septième caisson 101 est également installé contre l'aile métallique 33 entre l'armature métallique secondaire 23B et la seconde extrémité 28B de la première section 24A de l'armature métallique primaire 23A. Une face supérieure 102 du septième caisson 101 affleure au niveau de la face supérieure 70 du second caisson 68 de sorte que la seconde extrémité 28B de la première section 24A de l'armature métallique primaire 23A repose sur ladite face supérieure 102 du septième caisson 101. Une seconde section 103 du coupleur primaire 37A est montée sur le manchon de traversée 87 de la première section 85 du coupleur primaire 37A. La seconde section 24B de l'armature métallique primaire 23A est positionnée en appui sur la face supérieure 102 du septième caisson 101. La seconde section 103 du coupleur primaire 37A traverse un orifice de ladite seconde section 24B de l'armature métallique primaire 23A. La première extrémité 28C de la seconde section 24B de l'armature primaire 23A est ensuite soudée à la seconde extrémité 28B de la première section 24A de l'armature métallique primaire 23A. Eventuellement la seconde section 24B de l'armature primaire 23A est fixée sur le septième caisson 101 par exemple à l'aide de vis. Une sixième étape du procédé de montage de la cuve est représentée en figure 5F. Lors de cette sixième étape, un huitième caisson 104 est positionné contre la demi-virure secondaire 29B. La poutre composite primaire 41A est ensuite positionnée contre une face intérieure 105 dudit huitième caisson 104. La section principale 43A de la poutre secondaire est adjacente à la face intérieure 105 du huitième caisson 104. La section principale 43A de la poutre composite primaire 41A est positionnée de manière à être traversée par la section proximale 48A du coupleur primaire 37A.
Un neuvième caisson 106 est positionné au-dessus du huitième caisson 104 contre la virure transversale secondaire d'extrémité 31B. L'espace séparant le huitième caisson 104 du neuvième caisson 106 est comblé par une matière isolante telle que de la laine de verre.
Une septième étape du procédé de montage est décrite en regard de la figure 5G. Lors de cette septième étape, un dixième caisson 107 est positionné sur la virure longitudinale secondaire d'extrémité 25B. De la laine de verre est installée de manière à combler l'espace séparant le septième caisson 101 du dixième caisson 107. Une face supérieure 108 du dixième caisson affleure au niveau de la face supérieure 102 du septième caisson 101. La demi-virure primaire 29A est positionnée sur la seconde section 24B de l'armature métallique primaire 23A d'une part, et contre la plaque de renfort métallique primaire 44A de la poutre composite primaire 41A d'autre part. La première extrémité 30A de la demi-virure primaire 29A est ensuite fixée sur la plaque de renfort métallique primaire 44A ainsi que représentée en figure 4. La seconde extrémité 30B de la demi-virure primaire 29A est alors soudée de manière étanche sur la seconde section 24B de l'armature métallique primaire 23A. Le reste des caissons constitutifs de la barrière isolante primaire et des virures constitutives de la membrane d'étanchéité primaire sont ensuite posée de manière usuelle et connue de l'homme de l'art. La figure 6A est une vue en perspective schématique d'un caisson sur lequel est monté une poutre composite selon une variante de réalisation de la fixation, différente de celle en figure 4, au niveau d'une zone de jonction primaire 42.
En référence à la figure 6A, la section principale 43 de la poutre composite primaire 41 présente un embrèvement. La plaque de renfort métallique 44 présente un embrèvement 109 complémentaire de l'embrèvement de la section principale 43. L'extrémité 32 de la virure transversale d'extrémité 31 est directement fixée contre la première extrémité 54 de la plaque de renfort métallique 44. Plus particulièrement, l'extrémité 32 de la virure transversale d'extrémité 31 est logée dans l'embrèvement 109 et affleure au niveau de la plaque de renfort primaire 44. La première extrémité (30A, 30C) de la demi-virure 29 est soudée de manière étanche sur une face intérieure 110 de la virure transversale d'extrémité 31 de sorte que ladite première extrémité 30A, 30C de la demi-virure 29 recouvre une zone de fixation 113 de la virure transversale d'extrémité 31 sur dans l'embrèvement 109. La figure 6B est un vue en perspective schématique d'une demi-virure soudée à une virure transversale d'extrémité dans le mode de réalisation présenté en figure 6A.
Afin de permettre le recouvrement de la première extrémité 30A, 30C par la demi-virure 29, la première extrémité 30A, 30C de la demi-virure 29 comporte des entailles 111 complémentaires des bords relevés 15 de ladite virure transversale d'extrémité 31. La soudure étanche entre la première extrémité 30A, 30C de la demi-virure 29 est réalisée au niveau de l'ensemble d'une bordure 112 de la première extrémité 30A, 30C de la demi-virure 29, y compris au niveau des entailles 111. Les figures 6C et 6D sont des vues en coupes de modes de réalisation de la fixation de la virure transversale d'extrémité sur la plaque de renfort métallique dans les modes de réalisation des figures 6A et 6B. La virure transversale primaire d'extrémité peut être fixée dans l'embrèvement 109 de tout moyen connu par l'homme du métier. Ainsi, la figure 6C représente une fixation réalisée par une soudure d'ancrage 114 entre la plaque de renfort métallique 44 et la virure transversale d'extrémité 31. La soudure 115 entre la première extrémité 30A, 30C de la demi-virure 29 sur la face intérieure 110 de la virure transversale d'extrémité 31 assurant l'étanchéité de la membrane d'étanchéité primaire 11. Dans un tel mode de réalisation, la soudure 114 peut être réalisée de manière discontinue, comme visible en regard de la figure 6B. La figure 6D représente une variante dans laquelle la virure transversale primaire d'extrémité 31 est fixée par un rivet 116 dans l'embrèvement 109. La figure 7A et 7B sont des vues en coupe d'un élément d'ancrage de coupleur sur une structure porteuse de la figure 2 respectivement au repos et sous contrainte. Dans un perfectionnement, un coupleur 37 est ancré sur la cloison longitudinale 3 par une liaison élastique 117. La liaison élastique 117 comporte une embase 118 creuse de forme cylindrique dont une paroi supérieure 119 comporte un orifice traversant 120. La tige 39 du coupleur 37 traverse cet orifice 120 de l'embase. La première extrémité 38A, 38C du coupleur 37 comporte un rebord 121 situé dans l'embase 118. Une face supérieure 122 du rebord 121 est en regard d'une face inférieure 123 de la paroi supérieure 119 de l'embase. Typiquement, les dimensions du rebord 121 sont supérieures aux dimensions de l'orifice 120. Un moyen élastique 124 est en appui sur la face supérieure 122 du rebord 121 entre ladite face supérieure 122 du rebord et la face inférieure 123 de la paroi supérieure 119 de l'embase 118. Une face inférieure 125 du rebord 121 est en regard d'un fond 126 de l'embase 118. En l'absence de déformation dynamique de la cloison longitudinale, tel que représenté en figure 7A, la face inférieure 125 du rebord 121 est maintenue à distance du fond 126 de l'embase 118 par le moyen élastique 124. En réponse à une déformation dynamique de la cloison longitudinale 3 de la structure porteuse repoussant l'embase 118 vers l'intérieur de la cuve 2, la liaison élastique 124 se déforme de manière à maintenir le rebord 121 de la première extrémité 38A, 38C du coupleur 37 éloigné de la paroi supérieure 119 de l'embase 118. Typiquement, le moyen élastique 124 se déforme afin d'absorber une partie de la déformation de la cloison longitudinale 3, limitant ainsi l'impact de la déformation dynamique de la cloison longitudinale sur le coupleur 37 et donc sur la membrane d'étanchéité primaire 11. De plus, cette limitation de l'impact de la déformation dynamique de la cloison longitudinale 3 sur la membrane d'étanchéité permet également de conserver la seconde extrémité 38B, 38D du coupleur 37 en appui sur la poutre composite 41. Le moyen élastique 124 peut être de tout moyen adapté, par exemple sous forme d'une pile de rondelles de Belleville 127. De manière générale, la liaison entre les éléments constitutifs ou coopérant avec la membrane primaire 11 et les éléments constitutifs ou coopérant avec la membrane secondaire 9 présentent la même structure. Ainsi, la description ci- dessus en regard des figures 6A, 6B, 6C, 6D, 7A et 7B peut s'appliquer dans le cadre d'une membrane primaire ou secondaire.. De même, la description effectuée en regard d'une paroi de cuve longitudinale ou d'une paroi de cuve transversale peut aisément être adaptée à l'ensemble respectivement des parois longitudinales et des parois transversales d'une cuve de stockage. Avantageusement, des coupleurs 37 sont installés dans la cuve sur toute la périphérie des cloisons transversales en étant espacés d'un mètre. Dans un tel cas, la surface supérieure 45 de la section principale des poutres composite est constituée par exemple par une face supérieure d'un renfoncement latéral supérieur prévu dans chaque poutre composite, ainsi que visible en regard de la figure 6A. Dans une telle configuration, la rondelle 50 de l'élément de maintien prend appui sur la face supérieure 45 d'un renfoncement de la section principale de deux poutres composites adjacentes.
La technique décrite ci-dessus pour réaliser une cuve étanche et thermiquement isolante peut être utilisée dans différents types de réservoirs, par exemple pour constituer une cuve d'un réservoir de GNL dans une installation terrestre ou dans un ouvrage flottant comme un navire méthanier ou autre.
Dans un exemple de réalisation de la cuve, les virures de membrane d'étanchéité ont une épaisseur de 0.7mm, les demi-virures 29 ont une épaisseur de 1 mm et les armatures métalliques 23 ont une épaisseur de 1 mm. Dans cet exemple, les plaques de renfort métallique 44 sont des plaques en inox d'une hauteur de 150mm et d'une épaisseur d'au moins 4mm afin de garantir leur raideur. Les demi- virures 29 sont fixées sur les plaques de renfort métallique 44 par exemple par des vis à bois 52 de 6mm ou encore par des rivets. La section principale 43 de la poutre composite 41 présente une hauteur de 190mm et une épaisseur de 28mm, la tige 39 de coupleur 37 présentant un diamètre de 12mm. Dans un tel exemple, la soudure entre une demi-virure 29 et une virure transversale d'extrémité 31 est une soudure réalisée entre un élément de 1.5mm d'épaisseur (la virure transversale d'extrémité) et un élément de 1mm d'épaisseur (la demi-virure). Cette soudure est donc plus résistante aux sollicitations que la soudure entre la demi-virure 29 et l'armature métallique primaire 23A qui est réalisée entre des éléments 1mm d'épaisseur.
La figure 2B montre une vue en coupe d'une zone de jonction entre une paroi transversale 6 de cuve et une paroi longitudinale de fond 5A de cuve d'une cuve du méthanier de la figure 1 dans laquelle les membranes d'étanchéité sont associées à deux coupleurs.
En référence à la figure 2B, les bords relevés 15 des virures transversales 13B, 14B se développent dans la direction transversale du navire et donc selon un axe perpendiculaire à l'axe des bords relevés 15 desdites virures longitudinale 13A, 14A de fond, qui s'étendent dans la direction longitudinale du navire. Les bords relevés 15 des virures transversales permettent d'absorber les contraintes de la cuve 2 selon une direction verticale 83, c'est-à-dire perpendiculaire au plan de la paroi longitudinale de fond 5A de cuve. Cependant, la fatigue engendrée par la déformation des soufflets formés par les bords relevés 15 des virures transversales peut entraîner une dégradation dans le temps des soudures entre les virures transversales. Afin de limiter la fatigue des soufflets, et donc d'améliorer la durée de vie des soudures entre les virures transversales, des coupleurs 37 avec embase élastique 117 tels que décrits en figures 7A et 7B peuvent être installés entre la paroi transversale 6 de cuve et les cloisons longitudinales de fond 3A de la structure porteuse 1. De tels coupleurs peuvent également être installés entre la paroi transversale 6 de cuve et le cloison longitudinale de plafond 3B de la structure porteuse 1.
Lors d'un chargement de cuve, les soufflets des virures transversales se déforment verticalement pour absorber les contraintes de contraction de contraction thermique de la cuve. La liaison élastique 117 de l'ancrage de coupleur 37 peut alors également absorber une partie de ces contraintes thermiques, limitant ainsi la fatigue des soufflets. De plus la liaison élastique dans l'ancrage du coupleur 37 sur la cloison transversale de fond 3A permet l'absorption d'éventuelles contraintes de déformation de la coque. Dans une cuve chargée de GNL, c'est-à-dire lorsque les soufflets sont déformés, cette absorption des contraintes de déformation de la coque limite la déformation en accordéon des soufflets en réponse à une pluralité de déformations consécutives de la structure porteuse.
La figure 9 montre une vue en coupe écorchée d'une section de cuve de la figure 1 comportant une pluralité de coupleurs ancrés sur l'ensemble des parois longitudinales de la cuve selon des orientations différentes. En référence à la figure 9, la paroi de cuve 6 transversale comporte une pluralité de blocs isolants 12 formant la barrière isolante. La paroi transversale 6 de cuve comporte une pluralité de virures transversales dont les bords relevés 15 s'étendent parallèlement à la paroi longitudinale de fond 5A de cuve. Une pluralité de poutres composites 41 sont disposées tout autour de la paroi transversale 6. L'axe longitudinal de la poutre composite 41 est à chaque fois parallèle à l'arête de jonction entre la paroi transversale 6 de la cuve et la paroi longitudinale 5A, 5B, 5C, 5D correspondante de la cuve. Une pluralité de coupleurs associés aux poutres composites 41 sont ancrés sur la structure porteuse 1. Ces coupleurs se développent dans un plan parallèle à la paroi transversale 6 de la cuve.
Des coupleurs 37 ancrés sur une cloison longitudinale de fond 3A de la structure porteuse 1 se développent perpendiculairement à l'axe des bords relevés 15 des virures transversales. Comme décrit en regard de la figure 2B, ces coupleurs 37 comportent une embase élastique 117 permettent de réduire la fatigue des soufflets formés par les bords relevés 15 des virures transversales. La structure et les effets des coupleurs 37 ancrés sur la cloison longitudinale de plafond 3B sont analogues à ceux des coupleurs 37 ancrés sur la cloison longitudinale de fond 3A. Les coupleurs 37 ancrés sur une cloison longitudinale de flanc 3C de la structure porteuse se développent préférentiellement parallèlement à l'axe des bords relevés 15 des virures transversales. De préférence, ces coupleurs se développent dans le prolongement des bords relevés 15 des virures transversales. Ces coupleurs permettent d'absorber efficacement les contraintes de contraction thermiques qui ne peuvent pas être absorbées par les soufflets, typiquement les efforts de traction T.
Des coupleurs 37 ancrés sur les cloisons longitudinales de chanfrein 3D peuvent présenter toute sorte d'orientation par rapport à la cloison longitudinale sur laquelle ils sont ancrés. De préférence, de tels coupleurs se développent soit parallèlement et dans le prolongement des bords relevés 15 des virures transversales afin d'absorber au mieux les contraintes de contraction thermique, soit perpendiculairement aux cloisons longitudinales 3D de chanfrein sur lesquelles ils sont ancrés afin d'éviter la fatigue des soufflets des virures transversales tout en absorbant au moins en partie les contraintes de contraction thermique. En référence à la figure 8, une vue écorchée d'un navire méthanier 127 montre une cuve étanche et isolée 128 de forme générale prismatique montée dans la double coque 129 du navire. La paroi de la cuve 128 comporte une barrière étanche primaire destinée à être en contact avec le GNL contenu dans la cuve, une barrière étanche secondaire agencée entre la barrière étanche primaire et la double coque 129 du navire, et deux barrières isolante agencées respectivement entre la barrière étanche primaire et la barrière étanche secondaire et entre la barrière étanche secondaire et la double coque 129. De manière connue en soi, des canalisations de chargement/déchargement 130 disposées sur le pont supérieur du navire peuvent être raccordées, au moyen de connecteurs appropriées, à un terminal maritime ou portuaire pour transférer une cargaison de GNL depuis ou vers la cuve 128. La figure 8 représente un exemple de terminal maritime comportant un poste de chargement et de déchargement 131, une conduite sous-marine 132 et une installation à terre 133. Le poste de chargement et de déchargement 131 est une installation fixe off-shore comportant un bras mobile 134 et une tour qui supporte le bras mobile 134. Le bras mobile 134 porte un faisceau de tuyaux flexibles isolés 135 pouvant se connecter aux canalisations de chargement/déchargement 130. Le bras mobile 134 orientable s'adapte à tous les gabarits de méthaniers. Une conduite de liaison non représentée s'étend à l'intérieur de la tour 136. Le poste de chargement et de déchargement 131 permet le chargement et le déchargement du méthanier 127 depuis ou vers l'installation à terre 133. Celle-ci comporte des cuves de stockage de gaz liquéfié 137 et des conduites de liaison 138 reliées par la conduite sous-marine 132 au poste de chargement ou de déchargement 131. La conduite sous-marine 132 permet le transfert du gaz liquéfié entre le poste de chargement ou de déchargement 131 et l'installation à terre 133 sur une grande distance, par exemple 5 km, ce qui permet de garder le navire méthanier 127 à grande distance de la côte pendant les opérations de chargement et de déchargement.
Pour engendrer la pression nécessaire au transfert du gaz liquéfié, on met en oeuvre des pompes embarquées dans le navire 127 et/ou des pompes équipant l'installation à terre 133 et/ou des pompes équipant le poste de chargement et de déchargement 131. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention. L'usage du verbe « comporter », « comprendre » ou « inclure » et de ses formes conjuguées n'exclut pas la présence d'autres éléments ou d'autres étapes que ceux énoncés dans une revendication. L'usage de l'article indéfini « un » ou « une » pour un élément ou une étape n'exclut pas, sauf mention contraire, la présence d'une pluralité de tels éléments ou étapes.
Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication.

Claims (17)

  1. REVENDICATIONS1. Cuve étanche et thermiquement isolante (2) intégrée dans une structure porteuse polyédrique (1), la structure porteuse comportant des cloisons longitudinales (3) et une cloison transversale (4) située dans un plan perpendiculaire aux plans des cloisons longitudinales, les cloisons longitudinales et la cloison transversale se joignant le long d'une zone de jonction de la structure porteuse, la cuve comportant une paroi de cuve transversale (6) portée par la cloison transversale de la structure porteuse et une pluralité de parois de cuves longitudinales (5) portées par les cloisons longitudinales de la structure porteuse, chacune des parois de cuve comportant une membrane d'étanchéité primaire (11A) destinée à être au contact d'un produit contenu dans la cuve et une barrière isolante primaire (10A) située entre la structure porteuse et la membrane d'étanchéité primaire, dans laquelle : - la membrane d'étanchéité primaire de la paroi de cuve transversale comporte une pluralité de virures transversales primaires (14B) se développant parallèlement à la cloison transversale, - la membrane d'étanchéité primaire d'une paroi de cuve longitudinale comporte une pluralité de virures longitudinales primaires (14A) se développant parallèlement à la cloison longitudinale de la structure porteuse portant ladite paroi de cuve longitudinale, la membrane d'étanchéité primaire de la paroi de cuve transversale et la membrane d'étanchéité primaire de la paroi de cuve longitudinale se joignant au niveau d'une zone de jonction primaire (42A), la cuve comportant en outre, pour au moins une dite cloison longitudinale de la structure porteuse ; - un plat d'ancrage primaire (21A) fixé sur la cloison transversale de la structure porteuse dans le plan des virures longitudinales primaires de ladite paroi de cuve longitudinale, la membrane d'étanchéité primaire de la paroi de cuve longitudinale comportant une armature métallique primaire (23A) s'étendant dans le prolongement d'une desdites virures longitudinales primaires entre ladite virure longitudinale primaire et le platd'ancrage primaire, une extrémité distale (28A) de l'armature métallique primaire étant solidaire du plat d'ancrage primaire et une extrémité proximale (28D) de l'armature métallique primaire étant solidaire de ladite virure longitudinale primaire, - une poutre composite primaire (41A) se développant parallèlement à la cloison transversale de la structure porteuse le long de la zone de jonction primaire, la poutre comportant un alésage (46A) traversant, - un coupleur primaire (37A) traversant l'alésage de la poutre primaire, une extrémité distale (38A) du coupleur primaire étant fixée sur la cloison longitudinale de la structure porteuse et une extrémité proximale (38B) du coupleur primaire comportant un élément de maintien (49A) en appui sur la poutre primaire, et dans laquelle la poutre primaire comporte une plaque de renfort métallique primaire (44A), ladite plaque de renfort métallique primaire se développant parallèlement à la cloison transversale le long de la zone de jonction primaire, la membrane d'étanchéité primaire de la paroi transversale de la cuve étant fixée sur la plaque de renfort métallique primaire, l'élément de maintien du coupleur primaire étant en appui sur la plaque de renfort métallique primaire de la poutre composite primaire.
  2. 2. Cuve selon la revendication 1, dans laquelle la cloison longitudinale (5C, 5D) portant le coupleur primaire s'étend verticalement ou obliquement selon une direction de hauteur de la cuve et dans laquelle le coupleur primaire (37A) se développe parallèlement à l'axe de bords relevés (15) des virures transversales primaires (14A).
  3. 3. Cuve selon la revendication 1, dans laquelle la cloison longitudinale (5A, 5B) portant le coupleur primaire s'étend perpendiculairement à une direction de hauteur de la cuve, et dans laquelle le coupleur primaire (37A) se développe de manière sécante par rapport à l'axe des bords relevés (15) des virures transversales primaires (14A).
  4. 4. Cuve selon la revendication 3, dans laquelle le coupleur primaire (37A) se développe perpendiculairement à l'axe des bords relevés (15) des virures transversales primaires (14A).
  5. 5. Cuve selon l'une des revendications 1 à 4, dans laquelle la plaque de renfort métallique primaire présente une épaisseur supérieure ou égale à 3mm.
  6. 6. Cuve selon l'une des revendications 1 à 5, dans laquelle le coupleur primaire est fixé sur la cloison longitudinale de la structure porteuse par le biais d'une liaison primaire élastique (117) selon une direction sécante à la paroi longitudinale.
  7. 7. Cuve selon la revendication 6, dans laquelle la liaison primaire élastique comporte une embase (118) de coupleur primaire fixée sur la cloison longitudinale de la structure porteuse, le coupleur primaire traverse un orifice (120) d'une paroi supérieure (119) de l'embase de coupleur primaire, l'extrémité distale (38A, 121) du coupleur primaire est située dans l'embase primaire, ladite extrémité distale étant éloignée d'un fond (126) de l'embase en l'absence de forces extérieures appliquées sur la structure porteuse, l'extrémité distale du coupleur primaire ayant des dimensions supérieures aux dimensions de l'orifice de la paroi supérieure de l'embase primaire, et un élément de rappel élastique (124) déformable entoure le coupleur primaire entre l'extrémité distale du coupleur primaire et la paroi supérieure de l'embase primaire.
  8. 8. Cuve selon l'une des revendications 1 à 7, dans laquelle la membrane d'étanchéité primaire de la paroi de cuve transversale comporte une demi-virure (29) transversale située dans le plan des virures transversales, une desdites virures transversales (31) étant fixée à une première extrémité (30A) de la demi-virure de manière étanche, une seconde extrémité (30B) de la demi-virure opposée à la première extrémité de la demi-virure étant fixée sur l'armature métallique primaire de manière étanche, la fixation entre la demi-virure et l'armature métallique primaire formant la zone de jonction primaire, et dans laquelle la poutre composite primaire se développe parallèlement à la cloison transversale de la structure porteuse depuis l'armature métallique primaire jusqu'à une bordure de la première extrémité de la demi-virure, la demi-virure étant fixée sur la plaque de renfort métallique primaire entre la bordure de la première extrémité de la demi-virure et une zone de fixation de la virure transversale sur la demi-virure.
  9. 9. Cuve selon l'une des revendications 1 à 8, dans laquelle la membrane d'étanchéité primaire de la paroi de cuve transversale comporte une demi-virure transversale située dans le plan d'une desdites virures transversales, une extrémité de la plaque de renfort métallique primaire comportant un embrèvement (109) dans lequel est logé une extrémité (32) de ladite virure transversale, ladite extrémité de la virure transversale étant fixée à la plaque de renfort métallique primaire dans ledit embrèvement, une première extrémité (30A) de la demi-virure étant fixée de manière étanche à ladite extrémité de la virure transversale de manière à ce qu'une zone de fixation (113) de la virure transversale sur la plaque de renfort métallique primaire soit recouverte par la demi-virure, une seconde extrémité (30B) de la demi-virure opposée à la première extrémité de la demi-virure étant fixée sur l'armature métallique primaire de manière étanche, la fixation de la seconde extrémité de la demi-virure sur l'armature métallique primaire formant la zone de jonction primaire, et dans laquelle la poutre composite primaire se développe parallèlement à la demi-virure depuis l'armature métallique primaire jusqu'à la virure transversale.
  10. 10. Cuve selon la revendication 1 à 9, dans laquelle la membrane d'étanchéité primaire est fixée à la plaque de renfort métallique primaire par vissage, rivetage ou soudage de manière discontinue.
  11. 11. Cuve selon l'une des revendications 1 à 10, ladite cuve comportant une pluralité de coupleurs primaire qui sont espacés de manière régulière autour de la cloison transversale et s'étendent à chaque fois de manière sécante à une des cloisons longitudinales de la structure porteuse.
  12. 12. Cuve selon l'une des revendications 1 à 11, dans laquelle chacune des parois de cuve comporte en outre une membrane d'étanchéité secondaire (9) située entre la membrane d'étanchéité primaire et la structure porteuse et une barrière isolante secondaire (8) située entre la membrane d'étanchéité secondaire et la structure porteuse, la membrane d'étanchéité secondaire de la paroi de cuve transversale comportant une pluralité de virures transversales secondaires (13B) se développant parallèlement à la cloison transversale de la structure porteuse et la membrane d'étanchéité secondaire d'une paroi de cuve longitudinale comportant une pluralité de virures longitudinales secondaires (13A) se développant parallèlement à la cloison longitudinale de la structure porteuse portant ladite paroi de cuve longitudinale, la membrane d'étanchéité secondaire de la paroi de cuvetransversale et membrane d'étanchéité secondaire de la paroi de cuve longitudinale se joignant au niveau d'une zone de jonction secondaire (42B), la barrière d'isolation primaire étant située entre les membranes d'étanchéité primaire et secondaire la cuve comportant en outre, pour ladite au moins une cloison longitudinale de la structure porteuse un plat d'ancrage secondaire (21B), ledit plat d'ancrage secondaire étant fixé sur la cloison transversale sur laquelle est fixé le plat d'ancrage primaire, le plat d'ancrage secondaire se développant dans le plan des virures longitudinales secondaires de la paroi de cuve longitudinale qui comporte l'armature métallique primaire, ladite paroi de cuve longitudinale comportant en outre une armature métallique secondaire (23B) s'étendant dans le prolongement d'une desdites virures longitudinales secondaire entre ladite virure longitudinale secondaire et le plat d'ancrage secondaire, une extrémité distale (27A) de l'armature métallique secondaire étant solidaire du plat d'ancrage secondaire et une extrémité proximale (27B) de l'armature métallique secondaire étant solidaire de ladite virure longitudinale secondaire (25B), une aile transversale (33) s'étendant dans le prolongement d'une des virures transversales secondaires de manière à relier entre elles de façon étanche l'armature métallique primaire et l'armature métallique secondaire, et dans laquelle une poutre composite secondaire (41B) se développe parallèlement à la cloison transversale le long de la zone de jonction secondaire, la poutre composite secondaire comportant un alésage (46B) traversant la poutre composite secondaire, un coupleur secondaire (37B) traversant l'alésage de la poutre composite secondaire, une extrémité distale (38C) du coupleur secondaire étant fixée sur la paroi longitudinale et une extrémité proximale (38D) du coupleur secondaire comportant un élément de maintien (49B) en appui sur la poutre composite secondaire, la poutre composite secondaire comportant une plaque de renfort métallique secondaire (44B), ladite plaque de renfort métallique secondaire se développant parallèlement à la cloison transversale le long de la zone de jonction secondaire, la membrane d'étanchéité secondaire de la cloison transversale étant fixée sur la plaque de renfort métallique secondaire, l'élément de maintien du coupleur secondaire étant en appui sur la plaque de renfort secondaire de la poutre composite secondaire.
  13. 13. Procédé de fabrication d'une cuve selon l'une des revendications 1 à 12 comportant :Une étape de fixation d'un plan d'ancrage primaire (21A) sur une cloison transversale (4) d'une structure porteuse ; Une étape de pose d'un premier caisson (64) sur une cloison longitudinale de la structure porteuse ; Une étape de fixation d'une première extrémité d'une armature métallique primaire (23A) au plan d'ancrage primaire, ladite armature métallique primaire reposant sur le premier caisson ; Une étape de pose d'un second caisson (68) reposant sur l'armature métallique primaire ; Une étape de fixation d'un coupleur (37B) sur la paroi longitudinale de la structure porteuse, ledit coupleur traversant l'armature métallique primaire et longeant une paroi latérale proximale (74) du second caisson, ladite paroi latérale proximale étant parallèle à la cloison transversale de la structure porteuse; Une étape de pose d'une poutre composite primaire (41A) comportant une plaque de renfort métallique primaire (44A), le coupleur traversant un alésage (46A) de la poutre composite primaire ; Une étape d'installation d'un élément de maintien (49A) à une extrémité proximale du coupleur en appui sur la plaque de renfort métallique primaire de la poutre composite primaire ; Une étape de pose d'une demi-virure (29) recouvrant la plaque de renfort métallique, une première extrémité de la demi-virure étant fixée sur la plaque de renfort métallique et une seconde extrémité de la demi-virure étant fixée de manière étanche sur l'armature métallique primaire ; Une étape de pose de virure transversale de manière à former une membrane d'étanchéité secondaire, la virure transversale recouvrant une zone de fixation de la première extrémité de la demi-virure sur la plaque de renfort métallique, la virure transversale étant fixée sur la demi-virure d'angle de manière étanche.
  14. 14. Procédé de fabrication d'une cuve selon la revendication 13, dans laquelle l'étape de pose de la virure transversale précède l'étape de pose de lademi-virure, et dans laquelle une extrémité de la virure transversale est logée dans un embrèvement de la poutre de renfort métallique primaire et fixée à ladite poutre de renfort métallique primaire dans ledit embrèvement, l'étape de pose de la demi-virure comportant une étape de recouvrement d'une zone de fixation de l'extrémité de la virure transversale par une première extrémité de la demi-virure, ladite extrémité de la demi-virure étant fixée de manière étanche à la virure transversale.
  15. 15. Navire pour le transport d'un produit liquide froid, le navire comportant une double coque et une cuve selon l'une des revendications 1 à 12 intégrée dans la double coque.
  16. 16. Procédé de chargement ou déchargement d'un navire selon la revendication 15, dans lequel on achemine un produit liquide froid à travers des canalisations isolées depuis ou vers une installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.
  17. 17. Système de transfert pour un produit liquide froid, le système comportant un navire selon la revendication 15, des canalisations isolées agencées de manière à relier la cuve installée dans la coque du navire à une installation de stockage flottante ou terrestre et une pompe pour entrainer un flux de produit liquide froid à travers les canalisations isolées depuis ou vers l'installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.20
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