FR3041603A1 - SEALED AND INSULATED TANK DISPOSED IN A SHIP - Google Patents
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Abstract
Navire comportant : - une cuve (3), - une pompe (7) comportant une tête de pompe (8) agencée à proximité d'une paroi inférieure (5) de la cuve (3), - un récipient (9), la tête de pompe (8) étant logée dans le récipient (9), le récipient (9) comportant un passage (15) mettant en communication l'intérieur de la cuve et l'intérieur du récipient, un clapet (16) mobile étant agencé obstruer le passage (15) lorsqu'un différentiel de pression exercée sur le clapet (16) entre l'extérieur du récipient (9) et l'intérieur du récipient (9) est inférieur à un seuil positif déterminée et libérer le passage (15) lorsque ledit différentiel de pression est supérieur audit seuil, dans lequel le clapet (16) présente une surface inférieure biseautée (23) coopérant avec un siège de clapet comportant une surface biseautée (24) complémentaire agencées pour couper la communication entre l'intérieur de la cuve (3) et l'intérieur du récipient (9) via le passage (15) lorsqu'ils coopèrent.Vessel comprising: - a tank (3), - a pump (7) comprising a pump head (8) arranged near a bottom wall (5) of the tank (3), - a container (9), the pump head (8) being housed in the container (9), the container (9) having a passage (15) placing the interior of the vessel in communication with the interior of the container, a movable valve (16) being arranged obstructing the passage (15) when a pressure differential exerted on the valve (16) between the outside of the container (9) and the inside of the container (9) is below a determined positive threshold and releasing the passage (15) ) when said pressure differential is greater than said threshold, wherein the valve (16) has a beveled lower surface (23) cooperating with a valve seat having a complementary bevelled surface (24) arranged to cut the communication between the interior of the the tank (3) and the interior of the container (9) via the passage (15) when that they cooperate.
Description
Domaine technique L’invention se rapporte au domaine des cuves étanches et isolantes disposées dans des structures flottantes, notamment pour le stockage et/ou le transport d’un produit froid, notamment un gaz liquéfié, par exemple du gaz naturel liquéfié (GNL) qui contient une forte teneur de méthane et qui présente un état liquide à environ -162° C à pression atmosphérique.TECHNICAL FIELD The invention relates to the field of sealed and insulating tanks arranged in floating structures, in particular for the storage and / or transport of a cold product, especially a liquefied gas, for example liquefied natural gas (LNG) which contains a high methane content and has a liquid state at about -162 ° C at atmospheric pressure.
Arrière-plan technologiqueTechnological background
Dans la technique des cuves à membranes, on tapisse les surfaces internes d’une structure porteuse telle que la coque interne d’un navire à double coque avec une structure multicouche comportant deux fines membranes d’étanchéité alternées avec deux couches d’isolation thermique qui servent à la fois à limiter les flux de chaleur à travers la paroi de cuve et à supporter structurellement les membranes étanches. D’autres techniques utilisent des tôles épaisses avec une isolation extérieure.In the membrane chamber technique, the internal surfaces of a bearing structure such as the inner shell of a double-hulled ship are lined with a multilayer structure comprising two thin alternating sealing membranes with two layers of thermal insulation which serve both to limit the heat flow through the tank wall and to structurally support the waterproof membranes. Other techniques use thick plates with an outer insulation.
Afin de maximiser le rendement d’exploitation d’une telle cuve, il est souhaitable d’optimiser le volume utile de cargaison qu’il est possible de charger dans la cuve et de décharger depuis la cuve. De même, afin de permettre une utilisation du GNL pour la propulsion du navire lorsque les cuves sont quasiment vides, il est souhaitable de pouvoir pomper le GNL tout en minimisant la quantité de GNL présent dans la cuve nécessaire à la propulsion du navire. Cependant, l’utilisation d’une pompe de déchargement aspirant le liquide vers le haut de la cuve oblige à conserver une certaine hauteur de liquide en fond de cuve, faute de quoi l’organe d’aspiration de la pompe entre en communication avec la phase gazeuse, ce qui désamorce et/ou dégrade la pompe. Compte tenu du ballotement de la cargaison par la houle, la hauteur de liquide nécessaire peut difficilement être minimisée.In order to maximize the operating efficiency of such a tank, it is desirable to optimize the useful volume of cargo that can be loaded into the tank and to discharge from the tank. Similarly, in order to allow the use of LNG for the propulsion of the vessel when the tanks are almost empty, it is desirable to be able to pump the LNG while minimizing the amount of LNG present in the tank necessary for the propulsion of the ship. However, the use of an unloading pump drawing the liquid to the top of the tank requires to maintain a certain height of liquid at the bottom of the tank, otherwise the suction member of the pump enters into communication with the gas phase, which defuses and / or degrades the pump. Given the swelling of the cargo by the swell, the necessary liquid height can hardly be minimized.
La publication EP1314927 envisage de placer l’organe d’aspiration de la pompe dans une enceinte de captation située à proximité du fond de la cuve. Cette enceinte de captation est équipée de clapets anti-retour afin de permettre au liquide contenu dans la cuve de pénétrer dans l’enceinte et de conserver l’organe d’aspiration dans un volume de gaz liquide lorsque le GNL dans la cuve atteint un niveau inférieur au niveau de ladite enceinte de captation. RésuméEP1314927 publication envisages placing the suction member of the pump in a collection chamber located near the bottom of the tank. This capture chamber is equipped with non-return valves to allow the liquid contained in the tank to enter the chamber and to keep the suction member in a volume of liquid gas when the LNG in the tank reaches a level below the level of said capture chamber. summary
Une idée à la base de l’invention est de minimiser le niveau minimal de liquide dans la cuve nécessaire au bon fonctionnement de la pompe de façon simple, sûre et efficace.An idea underlying the invention is to minimize the minimum level of liquid in the tank necessary for the proper functioning of the pump simply, safely and effectively.
Selon un mode de réalisation, l’invention fournit un navire comportant : une cuve thermiquement isolée destinée à contenir un produit liquide froid, une pompe comportant une tête de pompe destinée à aspirer le produit liquide froid contenu à l’intérieur de la cuve thermiquement isolée, ladite tête de pompe étant agencée à proximité d’une paroi inférieure de la cuve thermiquement isolée, un récipient situé à l’intérieur de la cuve thermiquement isolée, la tête de pompe étant logée dans le récipient, le récipient comportant un fond tourné vers une paroi de fond de la cuve et muni d’un passage mettant en communication l’intérieur du récipient avec l’extérieur du récipient, une portion supérieure du récipient opposée au fond du récipient comportant une ouverture en communication avec l’intérieur de la cuve, le récipient comportant en outre au moins un clapet mobile agencé pour coopérer avec un siège de clapet porté par le fond du récipient, le clapet étant apte à obstruer le passage du fond du récipient lorsqu’un différentiel de pression exercée sur le clapet entre l’extérieur du récipient et l’intérieur du récipient est inférieur à un seuil positif déterminé et libérer le passage lorsque ledit différentiel de pression est supérieur audit seuil, dans lequel le clapet présente une surface inférieure biseautée en vis-à-vis du siège de clapet, ledit siège de clapet comportant une surface biseautée en vis-à-vis de la surface biseautée du clapet, la surface biseautée du clapet et la surface biseautée du siège de clapet étant complémentaires et aptes à entrer en contact de manière étanche tout autour du passage du fond du récipient afin de couper la communication entre l’intérieur de la cuve et l’intérieur du récipient via le passage.According to one embodiment, the invention provides a vessel comprising: a thermally insulated tank intended to contain a cold liquid product, a pump comprising a pump head intended to suck up the cold liquid product contained inside the thermally insulated tank , said pump head being arranged near a bottom wall of the thermally insulated tank, a container located inside the thermally insulated tank, the pump head being housed in the container, the container having a bottom turned towards a bottom wall of the tank and provided with a passage communicating the interior of the container with the outside of the container, an upper portion of the container opposite the bottom of the container having an opening in communication with the inside of the tank , the container further comprising at least one movable valve arranged to cooperate with a valve seat carried by the bottom of the r container, the valve being able to obstruct the passage of the bottom of the container when a pressure differential exerted on the valve between the outside of the container and the inside of the container is less than a determined positive threshold and release the passage when said differential pressure is greater than said threshold, wherein the valve has a beveled lower surface vis-à-vis the valve seat, said valve seat having a bevelled surface vis-à-vis the bevelled surface of the valve, the surface beveled valve and the beveled surface of the valve seat being complementary and able to come into sealing contact all around the passage of the bottom of the container to cut the communication between the inside of the tank and the interior of the container via the passage.
Un tel clapet présente avec le siège de clapet une surface de contact importante lorsque le clapet est en appui contre le siège de clapet. Cette surface de contact importante assure une bonne étanchéité et permet donc une bonne rétention du liquide contenu dans le récipient.Such a valve has with the valve seat a large contact surface when the valve is in abutment against the valve seat. This important contact surface ensures a good seal and thus allows good retention of the liquid contained in the container.
Selon des modes de réalisation, un tel navire peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes.In embodiments, such a ship may have one or more of the following features.
Selon un mode de réalisation, le récipient comporte un système de guidage du clapet apte à guider le clapet selon une direction parallèle ou oblique à la direction de la gravité de sorte que le clapet se referme par gravité.According to one embodiment, the container comprises a guide system of the valve adapted to guide the valve in a direction parallel or oblique to the direction of gravity so that the valve closes by gravity.
Selon un mode de réalisation, le système de guidage comporte une pluralité de tiges de guidage se développant depuis le fond du récipient vers l’intérieur du récipient, le clapet présentant une pluralité de portions de guidage coopérant par glissement avec une tige de guidage respective, une extrémité de chaque tige de guidage opposée au fond du récipient comportant un épaulement, chaque portion de guidage du clapet étant intercalé selon une direction de glissement le long de la tige de guidage correspondante entre l’épaulement de ladite tige de guidage et le fond du récipient de manière à limiter le déplacement desdites portions de guidage du clapet dans le récipient.According to one embodiment, the guide system comprises a plurality of guide rods developing from the bottom of the container towards the inside of the container, the valve having a plurality of guide portions slidingly cooperating with a respective guide rod, one end of each guide rod opposite the bottom of the container having a shoulder, each guide portion of the valve being inserted in a sliding direction along the corresponding guide rod between the shoulder of said guide rod and the bottom of the container so as to limit the movement of said guide portions of the valve in the container.
Selon un mode de réalisation, le système de guidage comporte une pluralité de rails de guidages, chaque rail de guidage se développant depuis le fond du récipient vers l’intérieur du récipient, le clapet comportant une pluralité de pattes, chaque patte étant logée dans un desdits rails de guidage respectif et guidée en déplacement par ledit rail de guidage respectif, chaque rail de guidage comportant en outre à une extrémité opposée au fond du récipient une paroi supérieure apte à limiter en déplacement la patte correspondante du clapet correspondante logée dans ledit rail de guidage.According to one embodiment, the guide system comprises a plurality of guide rails, each guide rail developing from the bottom of the container towards the interior of the container, the valve comprising a plurality of tabs, each tab being housed in a housing. said respective guide rails and guided in displacement by said respective guide rail, each guide rail further comprising at an end opposite the bottom of the container an upper wall adapted to limit in displacement the corresponding tab of the corresponding valve housed in said rail of guide.
Selon un mode de réalisation, le rail de guidage comporte deux parois latérales se développant parallèlement l’une de l’autre depuis le fond du récipient vers l’intérieur du récipient, les pattes du clapet étant logées dans le rail de guidage entre les deux parois latérales de manière à bloquer le déplacement latéral du clapet.According to one embodiment, the guide rail has two side walls developing parallel to each other from the bottom of the container towards the inside of the container, the flap tabs being housed in the guide rail between the two. side walls so as to block the lateral displacement of the valve.
Le récipient peut présenter de nombreuses formes. Selon un mode de réalisation, le récipient est de forme cylindrique.The container can have many shapes. According to one embodiment, the container is cylindrical in shape.
Selon un mode de réalisation, toute la section supérieure du récipient opposée au fond dudit récipient est ouverte.According to one embodiment, the entire upper section of the container opposite the bottom of said container is open.
Le clapet et le passage peuvent présenter de nombreuses formes. Selon un mode de réalisation, le clapet et le passage dans le fond du récipient sont de forme circulaire. Dans un mode de réalisation, le clapet est en forme de disque.The valve and the passage can have many forms. According to one embodiment, the valve and the passage in the bottom of the container are circular in shape. In one embodiment, the valve is disk-shaped.
Selon un mode de réalisation, le clapet est en forme de lame.According to one embodiment, the valve is in the form of a blade.
Selon un mode de réalisation, le clapet et le passage dans le fond du récipient sont de forme rectiligne.According to one embodiment, the valve and the passage in the bottom of the container are of rectilinear shape.
Selon un mode de réalisation, le clapet et le passage dans le fond du récipient sont en forme d’arc de cercle.According to one embodiment, the valve and the passage in the bottom of the container are in the shape of a circular arc.
Selon un mode de réalisation, les pattes du clapet sont situées à des extrémités longitudinales opposées du clapet.According to one embodiment, the flap tabs are located at opposite longitudinal ends of the valve.
Le clapet peut être réalisé dans de nombreux matériaux compatibles avec le GNL. De préférence, de tels matériaux compatibles avec le GNL possèdent une masse volumique inférieure à celle des métaux afin de minimiser la pression d’ouverture du clapet. Selon un mode de réalisation, le clapet comporte du téflon. Plus particulièrement, selon différentes variantes, le clapet est intégralement réalisé en téflon ou encore comporte un revêtement en téflon.The valve can be made in many materials compatible with LNG. Preferably, such materials compatible with LNG have a lower density than metals to minimize the opening pressure of the valve. According to one embodiment, the valve comprises teflon. More particularly, according to different variants, the valve is entirely made of Teflon or has a Teflon coating.
Selon un mode de réalisation, le fond du récipient comporte une pluralité de passages mettant en communication l’intérieur du récipient et l’extérieur du récipient, le récipient comportant en outre une pluralité de clapets mobiles agencés pour coopérer avec un siège de clapet respectif porté par le fond du récipient autour de chacun des passages, chaque clapet étant apte à obstruer l’un des passages du fond du récipient lorsqu’un différentiel de pression exercée sur ledit clapet entre l’extérieur du récipient et l’intérieur du récipient est inférieur à un seuil positif déterminé et libérer ledit passage lorsque ledit différentiel de pression est supérieur audit seuil.According to one embodiment, the bottom of the container comprises a plurality of passages placing in communication the interior of the container and the outside of the container, the container further comprising a plurality of movable flaps arranged to cooperate with a respective valve seat worn. by the bottom of the container around each of the passages, each valve being adapted to obstruct one of the passages of the bottom of the container when a pressure differential exerted on said valve between the outside of the container and the interior of the container is lower than at a determined positive threshold and release said passage when said pressure differential is greater than said threshold.
Selon un mode de réalisation, au moins un rail de guidage est agencé entre deux passages du fond et présente une première partie qui reçoit une première patte d’un premier clapet coopérant avec un premier siège de clapet d’un premier desdits passages et une seconde partie qui reçoit une seconde patte d’un second clapet coopérant avec un second siège de clapet d’un second desdits passages de sorte que le rail de guidage guide en déplacement les premier et second clapets.According to one embodiment, at least one guide rail is arranged between two passages of the bottom and has a first portion which receives a first tab of a first valve cooperating with a first valve seat of a first of said passages and a second part which receives a second leg of a second valve cooperating with a second valve seat of a second of said passages so that the guide rail moves the first and second valves.
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.According to one embodiment, the invention also provides a method of loading or unloading such a vessel, in which a cold liquid product is conveyed through isolated pipes from or to a floating or land storage facility to or from the vessel vessel.
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 entraîner 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.According to one embodiment, the invention also provides a transfer system for a cold liquid product, the system comprising the abovementioned vessel, insulated pipes arranged to connect the vessel installed in the hull of the vessel to a floating storage facility. or terrestrial and a pump for driving a flow of cold liquid product through the insulated pipelines from or to the floating or land storage facility to or from the vessel vessel.
Certains aspects de l’invention partent de l’idée de minimiser la quantité de liquide devant être conservée dans la cuve afin de conserver la tête de pompe immergée et éviter un désamorçage de la pompe. Certains aspects de l’invention partent de l’idée de loger la tête de pompe dans un récipient présentant une bonne étanchéité. Certains aspects de l’invention partent de l’idée d’assurer un bon guidage en déplacement des clapets, en particulier lors d’une fermeture desdits clapets par coopération avec un siège de clapet respectif. Certains aspects de l’invention partent de l’idée de fournir des moyens de guidage des clapets alternatifs. Certains aspects de l’invention partent de l’idée de minimiser le nombre de systèmes de guidages nécessaires au guidage en déplacement d’une pluralité de clapets.Some aspects of the invention start from the idea of minimizing the amount of liquid to be kept in the tank in order to keep the pump head immersed and avoid a defusing of the pump. Some aspects of the invention start from the idea of housing the pump head in a container having a good seal. Some aspects of the invention start from the idea of ensuring a good guiding movement of the valves, in particular when closing said valves by cooperation with a respective valve seat. Certain aspects of the invention start from the idea of providing means for guiding the alternative valves. Some aspects of the invention start from the idea of minimizing the number of guide systems necessary for moving guidance of a plurality of valves.
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 représente une vue partielle en coupe longitudinale d’un méthanier comportant une cuve dans laquelle est disposée une pompe de déchargement portée par un mât tripode et dont la tête de pompe est située à proximité d’une paroi de fond de la cuve. • La figure 2 représente une vue en perspective schématique de la tête de pompe de la figure 1 logée dans un récipient de rétention de liquide selon un premier mode de réalisation dudit récipient et illustrant la fixation dudit récipient à la tête de pompe. • La figure 3 représente une vue de dessus de la tête de pompe et du récipient de la figure 2 illustrant la fixation du récipient à la tête de pompe, ainsi que le fond du récipient comportant des clapets de communication entre l’intérieur du récipient et l’extérieur du récipient. • La figure 4 représente une vue partielle en coupe du fond du récipient illustrant un clapet de la figure 3 dans une position ouverte. • La figure 5 représente une vue partielle en coupe du fond du récipient illustrant un clapet de la figure 3 dans une position fermée. • La figure 6 représente une vue en perspective d’un second mode de réalisation du récipient dans lequel les clapets présentent la forme de lames planes et rectilignes réparties autour de la tête de pompe. • La figure 7 représente une vue de détail d’un clapet de la figure 6 coopérant avec un siège de clapet et un système de guidage. • La figure 8 représente une vue en perspective et en coupe longitudinale du clapet et du système de guidage de la figure 7. • Les figures 9 et 10 représentent des vues en coupe transversale du clapet et du système de guidage du second mode de réalisation respectivement dans une position fermée et dans une position ouverte du clapet. • La figure 11 représente une vue du dessus d’un récipient selon un troisième mode de réalisation. • La figure 12 représente une vue en coupe longitudinale de clapets de la figure 11 coopérant avec un système de guidage commun à deux clapets adjacents. • La figure 13 représente une représentation schématique écorchée d’une cuve de navire méthanier et d’un terminal de chargement/déchargement de cette cuve.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be better understood, and other objects, details, features and advantages thereof will become more clearly apparent from the following description of several particular embodiments of the invention, given solely for the purposes of the invention. illustrative and not limiting, with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 represents a partial view in longitudinal section of a LNG tanker having a tank in which an unloading pump carried by a tripod mast and having a pump head located near a bottom wall of the tank is arranged. . Fig. 2 is a schematic perspective view of the pump head of Fig. 1 housed in a liquid holding container according to a first embodiment of said container and illustrating attachment of said container to the pump head. FIG. 3 represents a view from above of the pump head and the container of FIG. 2 illustrating the attachment of the container to the pump head, as well as the bottom of the container comprising communication valves between the inside of the container and the outside of the container. • Figure 4 shows a partial sectional view of the bottom of the container illustrating a valve of Figure 3 in an open position. • Figure 5 shows a partial sectional view of the bottom of the container illustrating a valve of Figure 3 in a closed position. FIG. 6 represents a perspective view of a second embodiment of the container in which the valves have the form of flat and rectilinear blades distributed around the pump head. • Figure 7 shows a detail view of a valve of Figure 6 cooperating with a valve seat and a guide system. FIG. 8 represents a perspective view in longitudinal section of the valve and of the guiding system of FIG. 7; FIGS. 9 and 10 show cross-sectional views of the valve and the guiding system of the second embodiment respectively; in a closed position and in an open position of the valve. • Figure 11 shows a top view of a container according to a third embodiment. • Figure 12 shows a longitudinal sectional view of the valves of Figure 11 cooperating with a guide system common to two adjacent valves. • Figure 13 shows a schematic schematic representation of a tank LNG tank and a loading / unloading terminal of this tank.
Description détaillée de modes de réalisationDetailed description of embodiments
Dans la description ci-dessous, on va décrire plusieurs récipients pouvant être employés au niveau de la tête de pompe dans une cuve de stockage et/ou de transport de GNL. La paroi de fond de la cuve désigne une paroi, de préférence globalement plane, située dans le bas de la cuve par rapport au champ de gravité terrestre. La géométrie générale de la cuve peut par ailleurs être de différents types. Les géométries polyédriques sont les plus courantes. Une géométrie cylindrique, sphérique ou autre est aussi possible.In the description below, there will be described several containers that can be used at the pump head in a storage tank and / or LNG transport. The bottom wall of the tank designates a wall, preferably generally flat, located in the bottom of the tank relative to the earth's gravity field. The general geometry of the tank can also be of different types. Polyhedral geometries are the most common. A cylindrical, spherical or other geometry is also possible.
Les parois de la cuve sont par exemple formées par une structure multicouche fixée sur des parois porteuses et incluant deux membranes étanches alternées avec deux barrières thermiquement isolantes. Etant donné qu’il existe de nombreuses techniques connues pour réaliser ces structures multicouches, la description ci-dessous se limitera à une description succincte de la cuve et décrira plus en détail la structure des éléments coopérant avec la tête de pompe dans la cuve. D’autres techniques utilisent des tôles épaisses avec une isolation extérieure.The walls of the tank are for example formed by a multilayer structure attached to supporting walls and including two alternating waterproof membranes with two thermally insulating barriers. Since there are many known techniques for making these multilayer structures, the description below will be limited to a brief description of the tank and describe in more detail the structure of the elements cooperating with the pump head in the tank. Other techniques use thick plates with an outer insulation.
En référence à la figure 1, un navire 1 comporte une double coque formant une structure porteuse 2 sur laquelle sont montées des parois d’une cuve 3. Chaque paroi de cuve 3 comporte une structure multicouche incluant successivement une barrière isolante secondaire fixée sur la structure porteuse 2, une membrane étanche secondaire supportée par la barrière isolante secondaire, une barrière isolante primaire recouvrant la membrane étanche secondaire et une membrane étanche primaire supportée par la barrière isolante primaire.Referring to Figure 1, a vessel 1 comprises a double shell forming a supporting structure 2 on which are mounted walls of a vessel 3. Each vessel wall 3 comprises a multilayer structure successively including a secondary insulating barrier fixed on the structure carrier 2, a secondary waterproof membrane supported by the secondary insulating barrier, a primary insulating barrier covering the secondary waterproof membrane and a primary waterproof membrane supported by the primary insulating barrier.
Un mât tripode 4 est fixé à proximité d’une paroi transversale 5 de la cuve 3. Ce mât tripode 4 est de préférence sensiblement centré à la mi-largeur du navire. Le mât tripode 4 se développe depuis une paroi de fond 5 de la cuve jusqu’à une paroi supérieure 6 de la cuve 3. Le mât tripode 4 supporte une ou plusieurs pompe(s) 7 dont la tête de pompe 8 est située à proximité de la paroi de fond 5 de la r*i i\/a *3 Hoc oana jicafinnQ raliant la fa+a nnmno fl p un cwcfomo rla moni ifontinn vi v · b/vv vCii iCUivwuiwi )w i viivi u M»t Ivvv mu ^/ui ifu w u Ci uii w¥wivi i IV MU i iCi I IU lu iuui de la cargaison (non illustré) à travers la paroi supérieure 6 de ja cuve 3. Ce système de manutention de la cargaison permet de charger/ décharger le GNL contenu dans la cuve 3 via la pompe 7.A tripod mast 4 is fixed near a transverse wall 5 of the tank 3. This tripod mast 4 is preferably substantially centered at the mid-width of the ship. The tripod mast 4 develops from a bottom wall 5 of the tank to an upper wall 6 of the tank 3. The tripod mast 4 supports one or more pump (s) 7 whose pump head 8 is located near of the bottom wall 5 of the r * ii \ / a * 3 Hoc oana jicafinnQ making the fnnmno ff a cwcfomo rla moni ifontinn vi vb / vv vCii iCUivwuiwi) wi viivi u M "t Ivvv mu ^ / ui ifu wu W Ci iv iv u IV IV IV IV lu lu lu lu lu lu lu lu de de de de de de (Ce Ce Ce Ce Ce Ce Ce Ce Ce Ce Ce Ce Ce Ce Ce Ce Ce Ce Ce Ce Ce Ce Ce Ce Ce Ce Ce Ce Ce Ce Ce Ce Ce Ce Ce Ce Ce Ce contained in the tank 3 via the pump 7.
Lors d’un déchargement de la cuve de GNL ou dans le cas de l’utilisation du GNL contenu dans la cuve pour alimenter en gaz des moteurs du navire, la pompe 7 est activée afin d’aspirer le GNL contenu dans la cuve 3 via la tête de pompe 8. Cependant, dans le cas d’un navire dont les moteurs sont alimentés en GNL en provenance de la cuve et effectuant un voyage de retour, seul un talon liquide de GNL est conservé dans la cuve afin d’alimenter les moteurs du navire lors de ce voyage de retour. Or, en raison de mouvements de roulis pouvant être provoqués par la mer sur laquelle navigue le navire 1 lors de ce voyage retour, le niveau de GNL dans la cuve 3 au niveau de la tête de pompe 8 peut varier. Ainsi, lorsque la cuve 3 est presque vide, les mouvements du navire 1 dus au tangage et au roulis ne permettent pas de garantir que la tête de pompe 8 soit immergée en continu dans le GNL. Afin de conserver la tête de pompe 8 immergée dans le GNL malgré les mouvements de GNL dans la cuve 3, la tête de pompe 8 est logée dans un récipient 9 tel qu’illustré sur les figures 2 à 11. Un tel récipient 9 est fixé sur et porté par la tête de pompe 8 dans la cuve 3 au-dessus de la paroi de fond 5 de la cuve 3.During an unloading of the LNG tank or in the case of the use of the LNG contained in the tank to supply gas to the engines of the ship, the pump 7 is activated in order to suck up the LNG contained in the tank 3 via 8. However, in the case of a vessel whose engines are fed with LNG from the tank and making a return voyage, only a liquid LNL bead is kept in the tank to feed the tank. ship engines on this return trip. However, due to roll movements that can be caused by the sea on which the ship 1 sails during this return trip, the level of LNG in the tank 3 at the pump head 8 may vary. Thus, when the tank 3 is almost empty, the movements of the ship 1 due to pitch and roll can not guarantee that the pump head 8 is immersed continuously in the LNG. In order to keep the pump head 8 immersed in the LNG despite the movements of LNG in the tank 3, the pump head 8 is housed in a receptacle 9 as illustrated in FIGS. 2 to 11. Such a receptacle 9 is fixed on and carried by the pump head 8 in the tank 3 above the bottom wall 5 of the tank 3.
La figure 2 représente une vue en perspective schématique de la tête de pompe de la figure 1 logée dans un récipient 9 de rétention de liquide selon un premier mode de réalisation du récipient 9 et illustrant ledit récipient 9 et la fixation dudit récipient 9 à la tête de pompe 8.FIG. 2 represents a schematic perspective view of the pump head of FIG. 1 housed in a liquid-holding container 9 according to a first embodiment of the container 9 and illustrating said container 9 and the fastening of said container 9 to the head pump 8.
Le récipient 9 illustré sur la figure 2 présente une forme cylindrique circulaire. Le récipient 9 comporte un fond 10 (voir figure 3) de forme circulaire se développant parallèlement à la paroi de fond 5 de la cuve 3 au-dessus de celle-ci. De préférence, la distance entre le fond du récipient et la paroi de fond de la cuve est comprise entre 25 et 150 mm, la valeur maximum pouvant atteindre 250 mm. Une paroi latérale circulaire 11 se développe depuis le fond 10 du récipient 9 vers la paroi supérieure 6 de la cuve 3, c’est-à-dire en s’éloignant perpendiculairement de la paroi de fond 5 de la cuve 3, c’est-à-dire selon une direction parallèle à la gravité terrestre.The container 9 illustrated in Figure 2 has a circular cylindrical shape. The container 9 has a bottom 10 (see Figure 3) of circular shape developing parallel to the bottom wall 5 of the vessel 3 above it. Preferably, the distance between the bottom of the container and the bottom wall of the tank is between 25 and 150 mm, the maximum value up to 250 mm. A circular side wall 11 is developed from the bottom 10 of the container 9 to the upper wall 6 of the tank 3, that is to say away perpendicularly from the bottom wall 5 of the tank 3, it is in a direction parallel to Earth's gravity.
La section supérieure du récipient 9 ne comporte pas de paroi de couvercle de sorte que l’extrémité supérieure du récipient 9 opposée au fond 10 du récipient est ouverte. Ainsi, lorsque le niveau de GNL dans la cuve 3 dépasse le récipient 9, le récipient 9 est rempli de GNL.The upper section of the container 9 does not have a lid wall so that the upper end of the container 9 opposite the bottom 10 of the container is open. Thus, when the level of LNG in the tank 3 exceeds the container 9, the container 9 is filled with LNG.
Une face interne 12 de la paroi 11 comporte deux pattes 13 faisant saillie radialement vers l’intérieur du récipient 9. Ces pattes 13 se développent depuis des zones diamétralement opposées de la face interne 12. La tête de pompe 8 comporte deux épaulements 14 faisant saillie radialement vers l’extérieur, c’est-à-dire en direction de la face interne 12 du récipient. Les pattes 13 du récipient 9 sont fixées sur les épaulements 14 de la tête de pompe 8 par tout moyen adapté tel qu’à l’aide de vis et d’écrous, d’une soudure ou autre. Ainsi, le récipient 9 est fixé à la tête de pompe 8 et ladite tête de pompe 8 est logée à l’intérieur dudit récipient 9. De préférence, la tête de pompe 8 est centrée dans le récipient 9.An inner face 12 of the wall 11 has two lugs 13 protruding radially inwardly of the container 9. These lugs 13 develop from diametrically opposite regions of the inner face 12. The pump head 8 has two shoulders 14 protruding radially outward, that is to say in the direction of the inner face 12 of the container. The legs 13 of the container 9 are fixed on the shoulders 14 of the pump head 8 by any suitable means such as using screws and nuts, a weld or the like. Thus, the container 9 is fixed to the pump head 8 and said pump head 8 is housed inside said container 9. Preferably, the pump head 8 is centered in the container 9.
La figure 3 représente une vue de dessus de la tête de pompe 8 et du récipient 9 illustrant la fixation du récipient 9 à la tête de pompe 8 ainsi que le fond 10 du récipient 9 comportant des clapets 16 de communication entre l’intérieur du récipient 9 et l’extérieur du récipient 9.3 shows a top view of the pump head 8 and the container 9 illustrating the attachment of the container 9 to the pump head 8 and the bottom 10 of the container 9 having valves 16 for communication between the inside of the container 9 and the outside of the container 9.
Dans le premier mode de réalisation illustré sur les figures 2 à 5, le récipient 9 comporte trois passages 15 (voir figures 4 et 5) traversant le fond 10 du récipient 9. Ces passages 15 sont équi-répartis autour de la tête de pompe 8. Par ailleurs, le récipient 9 comporte trois clapets 16 destinés à libérer ou obstruer les passages 15 en fonction de la pression exercée par le GNL contenu dans la cuve 3 comme expliqué ci-après. Chaque clapet 16 présente un diamètre supérieur au diamètre du passage 15 avec lequel il coopère. Chaque clapet 16 est par ailleurs coaxial dudit passage 15 avec lequel il coopère. Les clapets 16 ont une forme circulaire.In the first embodiment illustrated in Figures 2 to 5, the container 9 has three passages 15 (see Figures 4 and 5) through the bottom 10 of the container 9. These passages 15 are evenly distributed around the pump head 8 On the other hand, the container 9 has three valves 16 intended to release or obstruct the passages 15 as a function of the pressure exerted by the LNG contained in the tank 3 as explained hereinafter. Each valve 16 has a diameter greater than the diameter of the passage 15 with which it cooperates. Each valve 16 is also coaxial with said passage 15 with which it cooperates. The valves 16 have a circular shape.
Chaque passage 15 est entouré par une pièce rapportée 17 montée sur le fond 10 du récipient. Ces pièces rapportées 17 présentent un orifice central traversant prolongeant le passage 15 correspondant du récipient 9. Par ailleurs, ces pièces rapportées 17 forment chacune un siège de clapet coopérant avec un clapet 16 respectif, comme expliqué ci-après en regard des figures 4 et 5. Ces pièces rapportées 17 sont fixées sur le fond 10 du récipient 9 par tout moyen adapté, par exemple à l’aide de vis et d’écrous ou encore par soudure.Each passage 15 is surrounded by an insert 17 mounted on the bottom 10 of the container. These inserts 17 have a central through opening extending the corresponding passage 15 of the container 9. Moreover, these inserts 17 each form a valve seat cooperating with a respective valve 16, as explained below with reference to FIGS. These inserts 17 are fixed to the bottom 10 of the container 9 by any suitable means, for example using screws and nuts or by welding.
Les figures 4 et 5 illustrent le fonctionnement d’un clapet 16 tel qu’illustré sur la figure 3.Figures 4 and 5 illustrate the operation of a valve 16 as shown in Figure 3.
Une extrémité 18 de la tête de pompe 8 par laquelle le GNL est aspiré lors d’un déchargement de la cuve 3 est de préférence située à proximité du fond 10 du récipient 9 afin d’être conservée immergée dans le GNL contenu dans le récipient 9.An end 18 of the pump head 8 through which the LNG is sucked during unloading of the tank 3 is preferably located near the bottom 10 of the container 9 to be kept immersed in the LNG contained in the container 9 .
Le clapet 16 est mobile dans le récipient selon un axe de déplacement 19 perpendiculaire au fond 10 du récipient 9 et, de préférence, parallèle à la gravité terrestre. Pour cela, un système de guidage permet de guider et de limiter le déplacement du clapet 16. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 2 à 5, le système de guidage comporte quatre goupilles 20 fixées sur le fond 10 du récipient 9 (dont trois seulement sont illustrées sur les figures 4 et 5). Chaque goupille 20 se développe depuis le fond 10 du récipient 9 vers l’intérieur du récipient 9 parallèlement à l’axe 19 de déplacement du clapet 16. Ces goupilles 20 sont fixées par tout moyen adapté sur le fond 10 du récipient 9, par exemple par soudure. Chaque goupille 20 traverse la pièce rapportée 17 qui comporte pour cela quatre perçages ad hoc. Une extrémité 21 de chaque goupille 20 opposée au fond 10 du récipient 9 présente une section de dimension réduite filetée 21.The valve 16 is movable in the container along an axis of displacement 19 perpendicular to the bottom 10 of the container 9 and, preferably, parallel to the Earth's gravity. For this purpose, a guiding system makes it possible to guide and limit the displacement of the valve 16. In the embodiment illustrated in FIGS. 2 to 5, the guiding system comprises four pins 20 fixed to the bottom 10 of the container 9 (of which only three are illustrated in Figures 4 and 5). Each pin 20 develops from the bottom 10 of the container 9 towards the inside of the container 9 parallel to the axis 19 of displacement of the valve 16. These pins 20 are fixed by any means adapted to the bottom 10 of the container 9, for example by welding. Each pin 20 passes through the insert 17 which includes four holes ad hoc. One end 21 of each pin 20 opposite the bottom 10 of the container 9 has a threaded reduced dimension section 21.
Une bordure périphérique du clapet 16 comporte quatre alésages 22. Chaque alésage 22 est traversé par une goupille 20 correspondante. Ainsi, le clapet est guidé en déplacement par coulissement de sa bordure périphérique le long des goupilles 20. Un écrou 32 est vissé sur l’extrémité 21 de chaque goupille 20. Cet écrou 32 forme un épaulement bloquant le déplacement du clapet 16 le long de l’axe 19 entre ladite extrémité 21 et la pièce rapportée 17.A peripheral edge of the valve 16 has four bores 22. Each bore 22 is traversed by a corresponding pin 20. Thus, the valve is guided in displacement by sliding its peripheral edge along the pins 20. A nut 32 is screwed onto the end 21 of each pin 20. This nut 32 forms a shoulder blocking the movement of the valve 16 along the axis 19 between said end 21 and the insert 17.
Le clapet 16 est mobile dans le récipient sous l’effet de son propre poids et, le cas échéant, d’une pression différentielle exercée sur le clapet 16 entre l’intérieur du récipient 9 et l’extérieur du récipient 9. Ainsi, lorsque le récipient 9 est entouré par du GNL présent dans la cuve 3, sans que le GNL ne dépasse l’extrémité supérieure du récipient 9 et ne se déverse donc dans le récipient 9 par ladite extrémité supérieure ouverte du récipient 9, le clapet 16 est sujet d’une part à une pression interne provoquée par le GNL présent dans le récipient 9 et, d’autre part, à une pression externe provoquée par le GNL qui est en contact avec le clapet 16 et est présent dans la cuve 3 en entourant le récipient 9. Le clapet 16 est donc soumis à un différentiel de pression qui permet de repousser le clapet 16 en l’éloignant de la pièce rapportée 17, et donc du siège de clapet. Cette pression différentielle permet ! ouverture du clapet lorsque l’équation suivante est remplie ;The valve 16 is movable in the container under the effect of its own weight and, if appropriate, a differential pressure exerted on the valve 16 between the inside of the container 9 and the outside of the container 9. Thus, when the container 9 is surrounded by LNG present in the tank 3, without the LNG protruding from the upper end of the container 9 and thus discharging into the container 9 by said open upper end of the container 9, the valve 16 is subject on the one hand to an internal pressure caused by the LNG present in the container 9 and, on the other hand, to an external pressure caused by the LNG which is in contact with the valve 16 and is present in the tank 3 by surrounding the 9. The valve 16 is therefore subjected to a pressure differential that allows to push the valve 16 away from the insert 17, and therefore the valve seat. This differential pressure allows! opening of the valve when the following equation is fulfilled;
Pcuve * $inférieure “I" Parchimède ^ P gamelle * Ssupérieure "h P OÏds clapetPcuve * $ lower "I" Parchimede ^ P bowl * Upward "h P OÏds flap
Dans laquelle Pcuve représente la pression exercée par le GNL contenu dans la cuve 3 hors du récipient 9 sur le clapet 16, Sinférieure représente la surface du clapet 16 en contact avec le GNL contenu dans la cuve 3 hors du récipient 9, Parchimède représente la poussée d’Archimède exercée sur le clapet 16 par le GNL contenu dans la cuve 3 hors du récipient 9, Pgameiie représente la pression exercée par le GNL contenu dans le récipient 9 sur le clapet 16,Ssupérieure représente la surface supérieure du clapet 16 sur laquelle la pression du GNL contenu dans le récipient 9 est exercée, et Poidsaapet représente le poids du clapet 16. Typiquement, cette équation traduit le fait que l’ouverture du clapet 16, c’est-à-dire son éloignement de la pièce rapportée 17 formant le siège de clapet, dépend de la différence de hauteur entre le GNL contenu dans la cuve 3 hors du récipient 9 et le GNL contenu dans le récipient 9.In which Pcuve represents the pressure exerted by the LNG contained in the tank 3 out of the container 9 on the valve 16, S inferior represents the surface of the valve 16 in contact with the LNG contained in the tank 3 out of the container 9, Parchimède represents the thrust of Archimedes exerted on the valve 16 by the LNG contained in the tank 3 out of the container 9, Gammaie represents the pressure exerted by the LNG contained in the container 9 on the valve 16, Ssuperior represents the upper surface of the valve 16 on which the pressure of the LNG contained in the container 9 is exerted, and Weightapet represents the weight of the valve 16. Typically, this equation reflects the fact that the opening of the valve 16, that is to say its distance from the insert 17 forming the valve seat, depends on the difference in height between the LNG contained in the tank 3 out of the container 9 and the LNG contained in the container 9.
Inversement, lorsque le récipient 9 n’est pas entouré par du GNL, la seule pression exercée sur le clapet 16 est celle exercée par le GNL contenu dans le récipient 9. Sous l’effet de la gravité et de la pression exercée par le GNL contenu dans le récipient 9, le clapet 16 est donc repoussé vers le fond 10 du récipient 9 et coopère avec le siège de clapet afin d’obstruer le passage 15 dans le fond 10 du récipient 9.Conversely, when the container 9 is not surrounded by LNG, the only pressure exerted on the valve 16 is that exerted by the LNG contained in the container 9. Under the effect of the gravity and the pressure exerted by the LNG contained in the container 9, the valve 16 is pushed back to the bottom 10 of the container 9 and cooperates with the valve seat to obstruct the passage 15 in the bottom 10 of the container 9.
Le clapet 16 est réalisé dans un matériau avec une masse volumique inférieure aux métaux du type inox pour limiter la pression d’ouverture et compatible avec le GNL. A titre d’exemple, on privilégiera des matériaux plastiques, de préférence en Polytétrafluoroéthylène aussi appelé téflon par exemple sous la forme d’un revêtement en téflon ou en matériau plein. Ainsi, le clapet 16 est léger et le poids du clapet ne perturbe que peu son ouverture sous l’effet de la pression exercée par le GNL contenu hors du récipient 9 dans la cuve 3. En outre, le revêtement en téflon offre de bonnes propriétés de glissement au clapet 16 facilitant son déplacement dans le récipient 9.The valve 16 is made of a material with a lower density than the stainless steel type metals to limit the opening pressure and compatible with LNG. For example, preference will be given to plastic materials, preferably polytetrafluoroethylene also called teflon for example in the form of a teflon coating or solid material. Thus, the valve 16 is light and the weight of the valve only slightly disturbs its opening under the effect of the pressure exerted by the LNG contained outside the container 9 in the tank 3. In addition, the Teflon coating has good properties sliding to the valve 16 facilitating its movement in the container 9.
Comme illustré sur les figures 4 et 5, la surface inférieure du clapet 16 comporte une portion biseautée 23. Ainsi, le clapet 16 présente une portion tronconique dont le plus petit diamètre est situé à proximité du fond 10 du récipientAs illustrated in FIGS. 4 and 5, the lower surface of the valve 16 comprises a bevelled portion 23. Thus, the valve 16 has a frustoconical portion whose smallest diameter is located near the bottom 10 of the container
OO
Zf.Zf.
Par ailleurs, la pièce rapportée 17 formant le siège de clapet comporte également une portion biseautée 24. La portion biseautée 24 de la pièce rapportée 17 est complémentaire de la portion biseautée 23 du clapet 16, ladite portion biseautée 24 de la pièce rapportée 17 présentant un diamètre minimal à proximité du fond 10 du récipient 9. Typiquement, la portion biseautée 24 de la pièce rapportée forme le siège de clapet avec lequel coopère le clapet 16 afin d’obstruer le passage 15. Ainsi, dans le cas d’une portion biseautée 23 du clapet 16 formant un angle de 45° avec le fond 10 du récipient 9, la portion biseautée 24 de la pièce rapportée 17 présente également un angle de 45° avec le fond du récipient.Furthermore, the insert 17 forming the valve seat also comprises a tapered portion 24. The tapered portion 24 of the insert 17 is complementary to the tapered portion 23 of the valve 16, said tapered portion 24 of the insert 17 having a Minimum diameter near the bottom 10 of the container 9. Typically, the tapered portion 24 of the insert forms the valve seat with which the valve 16 cooperates to obstruct the passage 15. Thus, in the case of a tapered portion 23 of the valve 16 forming an angle of 45 ° with the bottom 10 of the container 9, the tapered portion 24 of the insert 17 also has an angle of 45 ° with the bottom of the container.
Ces portions biseautées 23 et 24 offrent une surface de contact importante entre le siège de clapet et le clapet 16 assurant ainsi une meilleure étanchéité au récipient 9 lorsque le clapet 16 obstrue le passage 15. De plus, la forme biseautée 24 du siège de clapet guide le déplacement du clapet 16 lorsque celui-ci se déplace en direction du fond 10 du récipient pour obstruer le passage 15.These bevelled portions 23 and 24 provide a large contact surface between the valve seat and the valve 16 thus ensuring a better seal to the container 9 when the valve 16 obstructs the passage 15. In addition, the beveled shape 24 of the guide valve seat the displacement of the valve 16 when it moves towards the bottom 10 of the container to obstruct the passage 15.
Lorsque le GNL contenu dans la cuve 3 entoure le récipient ou bien est déplacé vers le récipient en raison du tangage et du roulis du navire 1, la pression exercée par ce GNL contenu dans la cuve 3 sur le clapet 16 permet de repousser le clapet 16 hors du siège de clapet. Dès lors, le passage 15 n’est plus obstrué et le GNL présent dans la cuve 3 rentre dans le récipient 9 par le passage 15 situé dans le fond 10 du récipient. Inversement, lorsque le GNL contenu dans la cuve 3 n’entoure pas le récipient et n’exerce pas une pression suffisante sur le clapet 16 pour le repousser hors du siège de clapet, le GNL contenu dans le récipient 9 est retenu dans ledit récipient par l’obstruction du passage 15 par le clapet 16 coopérant de manière étanche avec la pièce rapportée formant le siège de clapet.When the LNG contained in the tank 3 surrounds the container or is moved to the container due to the pitch and roll of the ship 1, the pressure exerted by the LNG contained in the tank 3 of the valve 16 allows to push back the valve 16 out of the valve seat. Therefore, the passage 15 is no longer obstructed and the LNG present in the tank 3 enters the container 9 through the passage 15 located in the bottom 10 of the container. Conversely, when the LNG contained in the tank 3 does not surround the container and does not exert sufficient pressure on the valve 16 to push it out of the valve seat, the LNG contained in the container 9 is retained in said container by the obstruction of the passage 15 by the valve 16 cooperating sealingly with the insert forming the valve seat.
Les figures 6 à 10 illustrent un second mode de réalisation des clapets 16 tels qu’illustrés sur les figures 3 à 5. Dans ce second mode de réalisation, les éléments identiques ou remplissant la même fonction que dans le premier mode de réalisation portent la même référence augmentée de 100.FIGS. 6 to 10 illustrate a second embodiment of the valves 16 as illustrated in FIGS. 3 to 5. In this second embodiment, the elements that are identical or fulfill the same function as in the first embodiment bear the same increased reference of 100.
Dans le second mode de réalisation, les clapets 116 sont réalisés sous forme de lames rectilignes. Dans la variante illustrée sur la figure 6, le fond 110 du réservoir 109 comporte quatre passages 115 rectilignes coopérant avec quatre clapets 116, les passages 115 étant équi-répartis autour de la tête de pompe 108.In the second embodiment, the valves 116 are made in the form of straight blades. In the variant illustrated in FIG. 6, the bottom 110 of the tank 109 comprises four rectilinear passages 115 cooperating with four valves 116, the passages 115 being equi-distributed around the pump head 108.
Chaque passage 115 est entouré par une pièce rapportée 117 formant un siège de clapet.Each passage 115 is surrounded by an insert 117 forming a valve seat.
Comme illustré sur les figures 9 et 10, la face inférieure du clapet 116 présente une surface biseautée 123 selon une direction longitudinale dudit clapet 16. Ainsi, le clapet 116 présente une section de forme trapézoïdale. De même, chaque pièce rapportée 117 formant le siège de clapet présente une surface biseautée 124 complémentaire de la surface biseautée 123 du clapet 116. Ainsi, comme pour le premier mode de réalisation, le clapet 116 est guidé en fin de déplacement en fermeture par coopération des surfaces biseautées 123 et 124. De plus, comme pour le premier mode de réalisation, la surface de contact entre le clapet 116 et le siège de clapet formé par la pièce rapportée 117 est importante, évitant ainsi les fuites de GNL du récipient 109 lorsque le GNL présent dans la cuve 103 hors du récipient 109 n’est pas en contact avec la surface inférieure du clapet 116.As illustrated in Figures 9 and 10, the lower face of the valve 116 has a bevelled surface 123 in a longitudinal direction of said valve 16. Thus, the valve 116 has a trapezoidal section. Similarly, each insert 117 forming the valve seat has a beveled surface 124 complementary to the beveled surface 123 of the valve 116. Thus, as for the first embodiment, the valve 116 is guided at the end of closing movement by cooperation In addition, as in the first embodiment, the contact surface between the valve 116 and the valve seat formed by the insert 117 is important, thus avoiding LNG leakage from the container 109 when the LNG present in the tank 103 out of the container 109 is not in contact with the lower surface of the valve 116.
Dans ce second mode de réalisation, le système de guidage en déplacement du clapet 116 est réalisé par un rail de guidage 125 situé sur le fond 110 du récipient 109. Pour chaque passage 115, un rail de guidage 125 est monté sur le fond 110 du récipient aux extrémités longitudinales opposées dudit passage 115. Chaque rail de guidage 125 présente un profilé en forme de « U ». Le rail d guidage 125 comporte deux parois latérales 126 qui se développent depuis le fond 110 du récipient 109 en direction de l’intérieur du récipient 109 perpendiculairement à ladite paroi de fond 110 de part et d’autre de la pièce rapportée 117. Ces parois latérales 126 forment les branches du profilé en « U ». La base du profilé en « U » est formée par une paroi supérieure 127 reliant les extrémités des parois latérales 126 opposées au fond 110 du récipient 109. Cette paroi supérieure 127 est parallèle au fond 110 du récipient 109In this second embodiment, the displacement guide system of the valve 116 is formed by a guide rail 125 located on the bottom 110 of the container 109. For each passage 115, a guide rail 125 is mounted on the bottom 110 of the container at opposite longitudinal ends of said passage 115. Each guide rail 125 has a U-shaped profile. The guide rail 125 has two side walls 126 which develop from the bottom 110 of the container 109 towards the interior of the container 109 perpendicularly to said bottom wall 110 on either side of the insert 117. These walls side 126 form the branches of the profile in "U". The base of the profile "U" is formed by an upper wall 127 connecting the ends of the side walls 126 opposite the bottom 110 of the container 109. This upper wall 127 is parallel to the bottom 110 of the container 109
Le rail de guidage 125 est fixé sur le fond 110 du récipient 109 à l’aide d’un goujon 128 fixé sur le fond 110 du récipient 109. Le goujon 128 se développe depuis le fond 110 du récipient 109 et traverse la paroi supérieure 127 du rail de guidage 125. Une extrémité supérieure du goujon 128 opposée au fond 110 du récipient 109 comporte un écrou 129 afin de fixer le rail de guidage 125. Par ailleurs, une cale 130 en forme de « L » est insérée entre la paroi supérieure 127 et la pièce rapportée 117 formant le siège de clapet. Cette cale 130 évite la déformation du rail de guidage 125 lors du vissage de l’écrou 129 sur le goujon 128.The guide rail 125 is fixed on the bottom 110 of the container 109 by means of a stud 128 fixed to the bottom 110 of the container 109. The stud 128 develops from the bottom 110 of the container 109 and passes through the upper wall 127 of the guide rail 125. An upper end of the pin 128 opposite the bottom 110 of the container 109 includes a nut 129 to fix the guide rail 125. Furthermore, a wedge 130 in the shape of "L" is inserted between the upper wall 127 and the insert 117 forming the valve seat. This shim 130 prevents the deformation of the guide rail 125 when the nut 129 is screwed onto the stud 128.
La cale 130 ainsi que la pièce rapportée 117 présentent tous deux un orifice permettant le passage du goujon 128 depuis le fond 110 du récipient 109, comme illustré sur la figure 7.Both the shim 130 and the insert 117 have an orifice allowing the stud 128 to pass from the bottom 110 of the container 109, as illustrated in FIG. 7.
Une extrémité longitudinale du clapet 116 forme une patte 131 logée dans le rail de guidage 125. Cette patte 131 est bloquée en déplacement selon une direction transversale par les parois latérales 126 du rail de guidage 125. De même, cette patte 131 est mobile en déplacement selon une direction parallèle à l’axe 119 de déplacement du clapet 116 entre d’une part la pièce rapportée 117 formant le siège de clapet et, d’autre part, la paroi supérieure 127 du rail de guidage 125. Enfin, la patte 131 est bloquée en déplacement selon une direction longitudinale du clapet 116 par butée sur la cale 130 du rail de guidage 125 comme illustré sur la figure 8. Ainsi, chaque clapet 116 est guidé en déplacement selon la direction 119 perpendiculaire au fond 110 du récipient 109 par coopération entre les pattes 131 logées dans les rails de guidages 125 correspondant et lesdits rails de guidage 125.A longitudinal end of the valve 116 forms a tab 131 housed in the guide rail 125. This tab 131 is locked in displacement in a direction transverse by the side walls 126 of the guide rail 125. Similarly, this tab 131 is movable on the move in a direction parallel to the axis 119 of displacement of the valve 116 between firstly the insert 117 forming the valve seat and, secondly, the upper wall 127 of the guide rail 125. Finally, the tab 131 is locked in displacement in a longitudinal direction of the valve 116 by abutment on the shim 130 of the guide rail 125 as illustrated in Figure 8. Thus, each valve 116 is guided in displacement in the direction 119 perpendicular to the bottom 110 of the container 109 by cooperation between the lugs 131 housed in the corresponding guide rails 125 and said guide rails 125.
Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 6 à 10, les pattes 131 présentent une section identique à la section du reste du clapet 116. Ainsi, le clapet 116 est simple à réaliser et ne nécessite pas de réalisation particulière des pattes 131. Cependant, les pattes 131 pourraient avoir toute autre forme adaptée à coopérer avec un rail de guidage. Les figures 9 et 10 illustrent le blocage en déplacement selon l’axe 119 de déplacement du clapet 116 d’une patte 131 par la paroi supérieure 127 du rail de guidage 125. Ces figures 9 et 10 illustrent également la coopération entre le surfaces biseautées 123 et 124 assurant une bonne étanchéité du récipient 9 lorsque le clapet 116 coopère avec la pièce rapportée 117 ainsi qu’un guidage en déplacement efficace lorsque le clapet 116 se déplace en direction du siège de clapet formé par la pièce rapportée 117.In the embodiment illustrated in Figures 6 to 10, the tabs 131 have a section identical to the section of the rest of the valve 116. Thus, the valve 116 is simple to perform and does not require special embodiment of the tabs 131. However , the tabs 131 could have any other form adapted to cooperate with a guide rail. Figures 9 and 10 illustrate the blocking movement along the axis 119 of displacement of the valve 116 of a tab 131 by the upper wall 127 of the guide rail 125. These Figures 9 and 10 also illustrate the cooperation between the bevelled surfaces 123 and 124 ensuring a good seal of the container 9 when the valve 116 cooperates with the insert 117 and an effective displacement guide when the valve 116 moves towards the valve seat formed by the insert 117.
Dans une variante non illustrée, les passages traversant le fond du récipient et les clapets sont de forme circulaire de manière analogue au premier mode de réalisation. Cependant, dans cette variante, chaque clapet comporte une pluralité de pattes faisant saillie radialement vers l’extérieur depuis sa bordure périphérique. Une pluralité de rails de guidages analogues aux rails de guidage du second mode de réalisation sont fixés sur le fond du récipient. Chaque patte d’un clapet coopère avec un rail de guidage respectif afin de guider en déplacement ledit clapet. Dans une autre variante, chaque clapet comporte également des pattes faisant saillie depuis sa bordure périphérique et est guidé en déplacement par coopération d’alésages réalisés dans lesdites pattes avec des goupilles telles que selon le premier mode de réalisation.In a variant not shown, the passages passing through the bottom of the container and the valves are circular in a manner similar to the first embodiment. However, in this variant, each valve has a plurality of tabs protruding radially outwardly from its peripheral edge. A plurality of guide rails similar to the guide rails of the second embodiment are fixed on the bottom of the container. Each tab of a valve cooperates with a respective guide rail for moving guide said valve. In another variant, each valve also comprises tabs protruding from its peripheral edge and is guided in displacement by cooperation of bores made in said tabs with pins such as according to the first embodiment.
Les figures 11 et 12 illustrent un troisième mode de réalisation des clapets correspondant à une variante des clapets 116 tels qu’illustrés sur les figures 6 à 10. Dans ce troisième mode de réalisation, les éléments identiques ou remplissant la même fonction que dans le premier mode de réalisation portent la même référence augmentée de 200.FIGS. 11 and 12 illustrate a third embodiment of the valves corresponding to a variant of the valves 116 as illustrated in FIGS. 6 to 10. In this third embodiment, the elements that are identical or that fulfill the same function as in the first embodiment embodiment carry the same reference increased by 200.
Le troisième mode de réalisation diffère du second mode de réalisation en ce que les clapets 216 présentent une forme de lame en arcs de cercle. Comme illustré sur la figure 11, le fond 210 du récipient 209 comporte quatre clapets 216 formant chacun un arc de cercle d’environ 90°. Tout comme pour le second mode de réalisation, ces clapets 216 sont équi-répartis autour de la tête de pompe 208 et coopèrent avec des pièces rapportées 217 entourant des passages 215 du fond 210 du récipient 209 qui présentent également une forme en arc de cercle.The third embodiment differs from the second embodiment in that the valves 216 have a shape of circular arcuate blade. As illustrated in Figure 11, the bottom 210 of the container 209 has four valves 216 each forming a circular arc of about 90 °. As for the second embodiment, these valves 216 are equi-distributed around the pump head 208 and cooperate with inserts 217 surrounding passages 215 of the bottom 210 of the container 209 which also have an arcuate shape.
De plus, dans ce mode de réalisation, un même rail de guidage 225 permet de guider en déplacement deux clapets 216 adjacents. Typiquement, un même rail de guidage 225 présentant une section profilée en « U » qui bloque en déplacement latéraux et verticaux deux clapets 216 adjacents de manière analogue aux clapets 116 du second mode de réalisation mais une seule et même cale 230 en « L» permet de bloquer deux clapets 216 adjacents selon une direction circonférentielle, ladite cale 230 étant intercalée circonférentiellement entre les pattes 231 desdits deux clapets adjacents.In addition, in this embodiment, one and the same guide rail 225 makes it possible to guide two adjacent valves 216 in displacement. Typically, the same guide rail 225 having a profiled section "U" which blocks in lateral displacement and vertical two adjacent valves 216 similarly to the valves 116 of the second embodiment but one and the same shim 230 in "L" allows blocking two adjacent valves 216 in a circumferential direction, said wedge 230 being interspersed circumferentially between the tabs 231 of said two adjacent flaps.
Dans une variante non illustrée, la cale 230 a une forme convexe comme un carré ou un demi-cercle tournée vers le clapet 216 et ce dernier à une forme concave complémentaire. Cette forme de cale 230 permet en outre de guider latéralement le déplacement verticale du clapet 216 et ainsi d’avoir un rail de guidage 225 servant uniquement de butée verticale.In a variant not shown, the wedge 230 has a convex shape such as a square or a semi-circle facing the valve 216 and the latter to a complementary concave shape. This wedge shape 230 also makes it possible to guide laterally the vertical displacement of the valve 216 and thus to have a guide rail 225 serving only as a vertical stop.
En référence à la figure 13, une vue écorchée d’un navire méthanier 70 montre une cuve étanche et isolée 71 de forme générale prismatique montée dans la double coque 72 du navire. La paroi de la cuve 71 comporte une barrière étanche primaire destinée à être en contact avec le GNL contenu dans la cuve, une barrière étanche secondaire agencée entre la barrière étanche primaire et la double coque 72 du navire, et deux barrières isolante agencées respectivement entre la barrière étanche primaire et la barrière étanche secondaire et entre la barrière étanche secondaire et la double coque 72.Referring to Figure 13, a broken view of a LNG tank 70 shows a sealed and insulated tank 71 of generally prismatic shape mounted in the double hull 72 of the ship. The wall of the tank 71 comprises a primary sealed barrier intended to be in contact with the LNG contained in the tank, a secondary sealed barrier arranged between the primary waterproof barrier and the double hull 72 of the ship, and two insulating barriers arranged respectively between the primary watertight barrier and the secondary watertight barrier and between the secondary watertight barrier and the double hull 72.
De manière connue en soi, des canalisations de chargement/déchargement 73 disposées sur le pont supérieur du navire peuvent être raccordées, au moyen de connecteurs appropriées, à un terminal maritime ou portuaire pour transférer une cargaison de GNL depuis ou vers la cuve 71.In a manner known per se, loading / unloading lines 73 arranged on the upper deck of the ship can be connected, by means of appropriate connectors, to a marine or port terminal to transfer a cargo of LNG from or to the tank 71.
La figure 13 représente un exemple de terminal maritime comportant un poste de chargement et de déchargement 75, une conduite sous-marine 76 et une installation à terre 77. Le poste de chargement et de déchargement 75 est une installation fixe off-shore comportant un bras mobile 74 et une tour 78 qui supporte le bras mobile 74. Le bras mobile 74 porte un faisceau de tuyaux flexibles isolés 79 pouvant se connecter aux canalisations de chargement/déchargement 73. Le bras mobile 74 orientable s’adapte à tous les gabarits de méthaniers. Une conduite de liaison non représentée s’étend à l'intérieur de la tour 78. Le poste de chargement et de déchargement 75 permet le chargement et le déchargement du méthanier 70 depuis ou vers l'installation à terre 77. Celle-ci comporte des cuves de stockage de gaz liquéfié 80 et des conduites de liaison 81 reliées par la conduite sous-marine 76 au poste de chargement ou de déchargement 75. La conduite sous-marine 76 permet le transfert du gaz liquéfié entre le poste de chargement ou de déchargement 75 et l’installation à terre 77 sur une grande distance, par exemple 5 km, ce qui permet de garder le navire méthanier 70 à grande distance de la côte pendant les opérations de chargement et de déchargement.FIG. 13 represents an example of a marine terminal comprising a loading and unloading station 75, an underwater pipe 76 and an onshore installation 77. The loading and unloading station 75 is a fixed off-shore installation comprising an arm mobile 74 and a tower 78 which supports the movable arm 74. The movable arm 74 carries a bundle of insulated flexible pipes 79 that can connect to the loading / unloading pipes 73. The movable arm 74 can be adapted to all gauges of LNG carriers . A connection pipe (not shown) extends inside the tower 78. The loading and unloading station 75 enables the loading and unloading of the LNG tank 70 from or to the shore facility 77. liquefied gas storage tanks 80 and connecting lines 81 connected by the underwater line 76 to the loading or unloading station 75. The underwater line 76 allows the transfer of the liquefied gas between the loading or unloading station 75 and the onshore installation 77 over a large distance, for example 5 km, which makes it possible to keep the tanker vessel 70 at great distance from the coast during the loading and unloading operations.
Pour engendrer la pression nécessaire au transfert du gaz liquéfié, on met en œuvre des pompes embarquées dans le navire 70 et/ou des pompes équipant l'installation à terre 77 et/ou des pompes équipant le poste de chargement et de déchargement 75.In order to generate the pressure necessary for the transfer of the liquefied gas, pumps on board the ship 70 and / or pumps equipping the shore installation 77 and / or pumps equipping the loading and unloading station 75 are used.
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.Although the invention has been described in connection with several particular embodiments, it is obvious that it is not limited thereto and that it comprises all the technical equivalents of the means described and their combinations if they are within the scope of the invention. The use of the verb "to include", "to understand" or "to include" and its conjugated forms does not exclude the presence of other elements or steps other than those set out in a claim. The use of the indefinite article "a" or "an" for an element or a step does not exclude, unless otherwise stated, the presence of a plurality of such elements or steps.
Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication.In the claims, any reference sign in parentheses can not be interpreted as a limitation of the claim.
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