FR3114138A1 - Cuve étanche et thermiquement isolante - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne une cuve étanche et thermiquement isolante comportant une première paroi de cuve fixée à une première paroi porteuse (1), une deuxième paroi de cuve fixée à une deuxième paroi porteuse (2) et une troisième paroi de cuve fixée à une troisième paroi porteuse (3), la première, la deuxième et la troisième parois de cuve formant un trièdre, dans laquelle chacune des première, deuxième et troisième parois de cuve comporte au moins une membrane étanche et au moins une barrière isolante agencée entre la membrane étanche et l’une des première, deuxième et troisième paroi porteuse, la cuve comportant en outre une structure d’angle étanche comportant une poutre d’angle métallique (7), une cornière métallique (10) ancrée aux deuxième et troisième parois porteuses par une pièce de raccordement (11), la pièce de raccordement (11) présentant une échancrure (117).
Figure pour l’abrégé : Fig. 1
Description
L’invention se rapporte au domaine des cuves étanches et thermiquement isolantes, à membranes. En particulier, l’invention se rapporte au domaine des cuves étanches et thermiquement isolantes pour le stockage et/ou le transport de gaz liquéfié à basse température, telles que des cuves pour le transport de Gaz de Pétrole Liquéfié (aussi appelé GPL) présentant par exemple une température comprise entre -50°C et 0°C, ou pour le transport de Gaz Naturel Liquéfié (GNL) à environ -163°C à pression atmosphérique. Ces cuves peuvent être installées à terre ou sur un ouvrage flottant. Dans le cas d’un ouvrage flottant, la cuve peut être destinée au transport de gaz liquéfié ou à recevoir du gaz liquéfié servant de carburant pour la propulsion de l’ouvrage flottant.
Arrière-plan technologique
Il est connu de l’art antérieur une cuve de stockage de GNL présentant une structure comprenant une zone de trièdre ainsi qu’une poutre d’angle métallique longeant une première et une seconde arête. La première arête étant formée par l'intersection d'une première paroi porteuse avec une deuxième paroi porteuse et la seconde arête par la première paroi porteuse et une troisième paroi porteuse. Ce type de structure de cuve est notamment divulgué dans le document brevet KR20100133697A. Une telle cuve comprend des panneaux isolant ainsi qu’une membrane étanche.
Les inventeurs ont constaté que dans une telle cuve, il y a un risque de création d’un dénivelé entre le panneau isolant situé à proximité du trièdre et les panneaux isolants adjacents. Ce dénivelé provoque une sollicitation mécanique accrue de la membrane, entraînant une fatigue de celle-ci.
Résumé
Une idée à la base de l’invention consiste à limiter la vulnérabilité de la membrane d’étanchéité lié à des dénivelés ou écarts de hauteur entre les modules isolants successifs. Ces écarts sont également appelés « effet de marche ». Ils ont pour effet d’augmenter la sollicitation en fatigue de la membrane.
Une autre idée à la base de l’invention est de fournir une cuve robuste, présentant de bonnes propriétés mécaniques en réponse aux différentes sollicitations, résultant par exemple de la contraction thermique, des mouvements de la cargaison, de la déformation de la poutre navire à la mer et/ou de l’effet de ballotement.
Une autre idée à la base de l’invention est de fournir une cuve relativement facile à fabriquer.
Une autre idée à la base de l’invention consiste à modifier la fixation de la membrane d’étanchéité à la structure porteuse afin d’améliorer l’isolation de la barrière thermiquement isolante et/ou améliorer les propriétés mécaniques et notamment l’élasticité de la membrane d’étanchéité.
Une autre idée à la base de l’invention est de conserver une fixation simple de la membrane d’étanchéité à la structure porteuse.
Une autre idée à la base de l’invention est de diminuer la raideur en flambage ou flambement d’une pièce de raccordement de la membrane étanche à la structure porteuse.
L’effet de marche résulte des écarts de hauteur entre les panneaux isolants successifs. Cet effet est lié notamment aux marges d’erreurs obtenues durant la conception et/ou l’assemblage des différents éléments de la cuve. L’effet de marche peut également être lié à l’utilisation de panneaux isolants adjacents de type différents et ayant par conséquent des caractéristiques de contraction thermique ou de raideurs en compression différentes. L’effet de marche entraîne des variations dimensionnelles de l’isolation et modifie la surface d’appui de la membrane induisant des contraintes qui la sollicite de façon plus importante en fatigue et la fragilise. L’effet de marche peut également se cumuler avec la déformation de la poutre navire.
Une échancrure selon l’invention, peut être obtenue par découpe d’un élément ou partie d’élément destiné à avoir une partie échancrée. Cette forme peut représenter une forme concave, un évidement, un renfoncement, une encoche, une découpe dont la forme peut varier. Plusieurs échancrures peuvent être réalisées sur un même élément.
Selon un mode de réalisation, l’invention fournit une cuve étanche et thermiquement isolante comportant une première paroi de cuve fixée à une première paroi porteuse, une deuxième paroi de cuve fixée à une deuxième paroi porteuse et une troisième paroi de cuve fixée à une troisième paroi porteuse, la première, la deuxième et la troisième parois de cuve formant un trièdre ; la première paroi porteuse et la deuxième paroi porteuse se rejoignant au niveau d’une première arête, la première paroi porteuse et la troisième paroi porteuse se rejoignant au niveau d’une deuxième arête la deuxième paroi porteuse et la troisième paroi porteuse se rejoignant au niveau d’une troisième arête,
dans laquelle chacune des première, deuxième et troisième parois de cuve comporte au moins une membrane étanche et au moins une barrière isolante agencée entre la membrane étanche et l’une des première, deuxième et troisième paroi porteuse,
la cuve comportant une structure d’angle étanche raccordant de manière étanche les membranes d’étanchéité des première, deuxième et troisième paroi, la structure d’angle comportant une poutre d’angle métallique longeant la première et la deuxième arête, la poutre d’angle métallique comportant une première section parallèle à la première arête et ancrée à la première et à la deuxième paroi porteuse et une deuxième section parallèle à la deuxième arête et ancrée à la première et à la troisième paroi porteuse, la première section comportant une première aile plane parallèle à la deuxième paroi porteuse et la deuxième section comportant une deuxième aile plane parallèle à la troisième paroi porteuse,
la structure d’angle comportant en outre une cornière métallique qui présente un premier et un deuxième pans respectivement parallèle à la deuxième et à la troisième paroi porteuse et qui sont respectivement fixés à la première aile plane et la deuxième aile plane, la cornière métallique étant en outre ancrée aux deuxième et troisième parois porteuses par une pièce de raccordement qui est parallèle à la première paroi porteuse, la pièce de raccordement comportant un bord supérieur qui est soudé à la cornière métallique et un bord inférieur qui est soudé à un bandeau d’ancrage, ledit bandeau d’ancrage étant disposé à cheval sur la troisième arête, et soudé à la deuxième paroi porteuse et à la troisième paroi porteuse, la pièce de raccordement présentant un premier bord latéral et un deuxième bord latéral s’étendant chacun entre le bord supérieur et le bord inférieur de la pièce de raccordement respectivement entre le premier pan et la deuxième paroi porteuse et entre le deuxième pan et la troisième paroi porteuse, le premier bord latéral présentent une échancrure de manière à diminuer la raideur de la pièce de raccordement selon une première direction d’épaisseur, orthogonale à la deuxième paroi.
dans laquelle chacune des première, deuxième et troisième parois de cuve comporte au moins une membrane étanche et au moins une barrière isolante agencée entre la membrane étanche et l’une des première, deuxième et troisième paroi porteuse,
la cuve comportant une structure d’angle étanche raccordant de manière étanche les membranes d’étanchéité des première, deuxième et troisième paroi, la structure d’angle comportant une poutre d’angle métallique longeant la première et la deuxième arête, la poutre d’angle métallique comportant une première section parallèle à la première arête et ancrée à la première et à la deuxième paroi porteuse et une deuxième section parallèle à la deuxième arête et ancrée à la première et à la troisième paroi porteuse, la première section comportant une première aile plane parallèle à la deuxième paroi porteuse et la deuxième section comportant une deuxième aile plane parallèle à la troisième paroi porteuse,
la structure d’angle comportant en outre une cornière métallique qui présente un premier et un deuxième pans respectivement parallèle à la deuxième et à la troisième paroi porteuse et qui sont respectivement fixés à la première aile plane et la deuxième aile plane, la cornière métallique étant en outre ancrée aux deuxième et troisième parois porteuses par une pièce de raccordement qui est parallèle à la première paroi porteuse, la pièce de raccordement comportant un bord supérieur qui est soudé à la cornière métallique et un bord inférieur qui est soudé à un bandeau d’ancrage, ledit bandeau d’ancrage étant disposé à cheval sur la troisième arête, et soudé à la deuxième paroi porteuse et à la troisième paroi porteuse, la pièce de raccordement présentant un premier bord latéral et un deuxième bord latéral s’étendant chacun entre le bord supérieur et le bord inférieur de la pièce de raccordement respectivement entre le premier pan et la deuxième paroi porteuse et entre le deuxième pan et la troisième paroi porteuse, le premier bord latéral présentent une échancrure de manière à diminuer la raideur de la pièce de raccordement selon une première direction d’épaisseur, orthogonale à la deuxième paroi.
Grâce à ces caractéristiques, les problèmes susmentionnés peuvent être résolus. On peut notamment observer une limitation de l’effet de marche.
L’échancrure présente sur le premier bord latéral de la pièce de raccordement permet notamment de diminuer la raideur de la pièce de raccordement dans la direction de l’épaisseur. La diminution de la raideur de la pièce de raccordement engendre une augmentation de la flexibilité de la membrane étanche.
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 deuxième bord latéral de la pièce de raccordement présente une échancrure de manière à diminuer la raideur de la pièce de raccordement selon une deuxième direction d’épaisseur, orthogonale à la troisième paroi.
Ainsi, la pièce de raccordement présente une plus faible raideur dans la direction d’épaisseur, orthogonale à la troisième paroi.
Selon un mode de réalisation, l’échancrure du premier bord latéral est symétrique à l’échancrure du deuxième bord latéral par rapport à une bissectrice à l’angle ménagé entre la deuxième paroi porteuse et la troisième paroi porteuse.
Selon un mode de réalisation, le bord inférieur de la pièce de raccordement présente une longueur inférieure à celle du bord supérieur. Ceci permet de diminuer la longueur de la ligne de soudage de la pièce de raccordement sur le bandeau d’ancrage, augmentant ainsi la flexibilité de la pièce de raccordement, ce qui contribue encore davantage à limiter les effets de marche au droit de la pièce de raccordement
Selon un mode de réalisation, l’échancrure du premier bord latéral est formée par un évidement concave.
Ainsi, ces caractéristiques entraînent une augmentation de la flexibilité de la pièce de raccordement en diminuant la raideur tout en gardant de bonne propriété mécanique sans risquer une altération ou une cassure de la pièce de raccordement.
Toutes les caractéristiques visant le premier bord latéral de la pièce de raccordement énoncées dans ce texte peuvent également s’appliquer au deuxième bord latéral de la pièce de raccordement et cela de manière autonome pour chacun des bords latéraux.
Selon un mode de réalisation, l’évidement concave est délimité par une première ligne s’étendant depuis le bord inférieur de la plaque de raccordement parallèlement à la première direction d’épaisseur, par une deuxième ligne située à proximité du bord supérieur s’étendant perpendiculairement à la première direction d’épaisseur et par un congé raccordant la première et la deuxième ligne.
Selon un mode de réalisation, l’échancrure du premier bord latéral est formée par une fente ménagée dans le premier bord latéral.
Selon un mode de réalisation, la pièce de raccordement est réalisée dans un alliage de fer et de nickel dont le coefficient de dilatation est compris entre 1,2.10-6et 2.10-6K-1. Par exemple, la pièce de raccordement est réalisée en Invar®.
Selon un mode de réalisation, la pièce de raccordement et la cornière métallique présentent une raideur en flexion comprise entre 12000 et 18000 N/mm pour un effort dirigé selon la première direction d’épaisseur et appliqué à une extrémité du bord supérieur adjacente au premier bord latéral.
Selon un mode de réalisation, la pièce de raccordement présente une épaisseur comprise entre 2 et 5 mm.
Selon un mode de réalisation, chaque membrane étanche comporte une pluralité de virures métalliques formant une nappe continue, une virure comportant une portion centrale plane reposant sur une surface supérieure de la barrière isolante respective et deux bords relevés faisant saillie vers l’intérieur de la cuve par rapport à la portion centrale, les virures étant juxtaposées et soudées ensemble de manière étanche au niveau des bords relevés.
Selon un mode de réalisation, la barrière isolante de la deuxième paroi de cuve comporte un panneau isolant mixte agencé qui est disposé entre la première section de la poutre d’angle métallique et la pièce de raccordement, ledit panneau isolant mixte présentant une forme parallélépipédique et comprenant une première portion située dans un coin du panneau isolant mixte opposé à la première et troisième parois porteuses et une deuxième portion située entre la première portion et la première paroi porteuse et entre la première portion et la troisième paroi porteuse, la première portion présentant une raideur en compression selon la première direction d’épaisseur inférieure à une raideur en compression selon la première direction d’épaisseur de la deuxième portion.
Selon un mode de réalisation, la barrière isolante de la troisième paroi de cuve comporte un panneau isolant mixte qui est disposé entre la première section de la poutre d’angle métallique et la pièce de raccordement, ledit panneau isolant mixte présentant une forme parallélépipédique et comprenant une première portion située dans un coin du panneau isolant mixte opposé à la première et deuxième parois porteuses et une deuxième portion située entre la première portion et la première paroi porteuse et entre la première portion et la deuxième paroi porteuse, la première portion présentant une raideur en compression selon la première direction d’épaisseur inférieure à une raideur en compression selon la première direction d’épaisseur de la deuxième portion.
Selon un mode de réalisation, la première portion du panneau isolant mixte présente une raideur en compression selon la première direction d’épaisseur comprise entre 12000 et 18000 N/mm.
Selon un mode de réalisation, la première portion du panneau isolant mixte comporte une couche structurelle de mousse isolante polymère agencée pour reprendre des efforts de compression exercés selon la première direction d’épaisseur.
Selon un mode de réalisation, la couche structurelle de mousse isolante polymère est réalisée en mousse de polyuréthane, optionnellement renforcée par des fibres.
Selon un mode de réalisation, la mousse de polyuréthane de la couche structurelle de mousse isolante polymère présente une densité comprise entre 130 et 300kg/m3, de préférence entre 150 et 210 kg/m3.
Selon un mode de réalisation, la première portion comporte deux plaques de contreplaqué prenant en sandwich la couche structurelle de mousse isolante polymère.
Selon un mode de réalisation, la deuxième portion du panneau isolant mixte présente une raideur en compression selon la première direction d’épaisseur comprise entre 30000 et 350000 N/mm, par exemple 300000 N/mm.
Selon un mode de réalisation, la deuxième portion du panneau isolant mixte présente une raideur en compression selon la première direction d’épaisseur supérieure à la raideur en compression selon la première direction d’épaisseur de la première portion du panneau isolant mixte.
Selon un mode de réalisation, la deuxième portion du panneau isolant mixte présente une raideur en compression selon la première direction d’épaisseur comprise entre 180 % et 3000 % de la raideur en compression de la première portion du panneau isolant mixte. Préférentiellement, une raideur en compression comprise entre 1000 % et 2500 % et avantageusement comprise entre 1700% et 2200%. Par exemple 1800 % ou 2000%.
Selon un mode de réalisation, la deuxième portion du panneau isolant mixte comporte une structure en bois agencée pour reprendre les efforts de compression exercés selon la première direction d’épaisseur.
Selon un mode de réalisation, la deuxième portion du panneau isolant mixte est intégralement en bois.
Selon un mode de réalisation, la deuxième portion du panneau isolant mixte est un caisson comprenant une plaque de fond, une plaque de couvercle et des voiles porteurs ou entretoises s’étendant dans la direction d’épaisseur, entre la plaque de fond et la plaque de couvercle et délimitant un compartiment rempli d’une garniture isolante par exemple choisie parmi : les mousses isolantes, de la perlite, ou de la laine de verre ou laine de roche. La garniture isolante peut être composé d’un mélange de matériaux et/ou de plusieurs couche(s) de matériaux identiques ou différents.
Ainsi, le panneau mixte selon l’invention permet d’assurer la souplesse et la reprise de l’effet de marche entre la membrane étanche, la paroi porteuse et les panneaux isolants adjacents.
Selon un mode de réalisation, la barrière isolante de la deuxième paroi de cuve comporte une pluralité de panneaux isolants disposés dans la zone courante de la paroi, les panneaux isolants comportant une ou plusieurs couche(s) de mousse polymère isolante prise(s) en sandwich entre une plaque de fond et une plaque de couvercle. La mousse polymère isolante peut notamment être une mousse à base de polyuréthanne, optionnellement renforcée par des fibres. Une telle structure générale est par exemple décrite dans WO-A- 2017/006044. Cette caractéristique est également applicable aux premières et troisième paroi de cuve.
Selon un mode de réalisation, la membrane étanche de chacune des première, deuxième et troisième parois de cuve est une membrane étanche secondaire et la barrière isolante de chacune des première, deuxième et troisième parois de cuve est une barrière isolante secondaire agencée entre ladite membrane étanche secondaire et l’une des première, deuxième et troisième a paroi porteuse et dans laquelle chacune des première, deuxième et troisième parois de cuve comporte en outre une membrane étanche primaire destinée à être en contact avec un produit contenu dans la cuve et une barrière isolante primaire agencée entre la membrane étanche primaire et la membrane étanche secondaire.
Selon un mode de réalisation, la membrane étanche secondaire et/ou la membrane étanche primaire présente une épaisseur compris entre 0,5 mm (millimètre) et 2 mm. Par exemple, une épaisseur de 0,7 mm.
Selon un mode de réalisation, la membrane étanche secondaire et/ou la membrane étanche primaire est une membrane métallique en Fe-36% Ni.
Selon un mode de réalisation, le produit contenu dans la cuve est un gaz liquéfié, tel que du gaz naturel liquéfié, du gaz de pétrole liquéfié, de l’ammoniac et l’hydrogène.
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, un navire pour le transport d’un fluide cryogénique comporte une double coque et une cuve précitée disposée dans la double coque.
Selon un mode de réalisation, la double coque comporte une coque interne formant la structure porteuse de la cuve.
Selon un mode de réalisation, l’invention fournit aussi un système de transfert pour un fluide, le système comportant le navire précité, des canalisations isolées agencées de manière à relier la cuve installée dans la coque du navire à une installation de stockage flottante ou terrestre et une pompe pour entrainer un fluide à travers les canalisations isolées depuis ou vers l’installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.
Selon un mode de réalisation, l’invention fournit aussi un procédé de chargement ou déchargement d’un tel navire, dans lequel on achemine un fluide à travers des canalisations isolées depuis ou vers une installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.
Brève description des figures
. L’invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation particuliers de l’invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés.
Chaque paroi de cuve est ancrée à une paroi respective de la structure porteuse. Par convention, on appellera « sur » une position située plus près de l’intérieur de la cuve et « sous » une position située plus près de la paroi porteuse, quelle que soit l’orientation de la paroi de cuve par rapport au champ de gravité terrestre.
De manière générale, la cuve présentent une structure multicouche, c’est-à-dire successivement, dans le sens de l’épaisseur, depuis l’extérieur vers l’intérieur de la cuve, une barrière isolante secondaire retenue à une structure porteuse, une membrane étanche secondaire reposant contre la barrière isolante secondaire, une barrière isolante primaire reposant contre la membrane étanche secondaire et une membrane étanche primaire destinée à être en contact avec le gaz naturel liquéfié contenu dans la cuve.
La structure porteuse peut notamment être formée par la coque ou la double coque d’un navire. La structure porteuse comporte une pluralité de parois définissant la forme générale de la cuve, habituellement une forme polyédrique.
La structure porteuse peut notamment être formée par la coque ou la double coque d’un navire. La structure porteuse comporte une pluralité de parois définissant la forme générale de la cuve, habituellement une forme polyédrique.
Sur la figure 1, on a représenté partiellement une cuve étanche et thermiquement isolante de forme polyédrique dans une zone de trièdre.
En référence à la figure 1, on observe une cuve comprenant une première paroi porteuse 1, une deuxième paroi porteuse 2 et une troisième paroi porteuse 3, la jonction de la première, deuxième et troisième parois porteuse formant un trièdre, la première paroi porteuse 1 et la deuxième paroi porteuse 2 se rejoignant au niveau d’une première arête 4, la première paroi porteuse 1 et la troisième paroi porteuse 3 se rejoignant au niveau d’une deuxième arête 5 la deuxième paroi porteuse 2 et la troisième paroi porteuse 3 se rejoignant au niveau d’une troisième arête 6,. La cuve comporte une structure d’angle étanche destinée à raccorder de manière étanche les membranes étanches des parois de cuve adjacentes. La structure d’angle étanche comprend une poutre d’angle métallique 7 longeant la première arête 4 et la deuxième arête 5. La poutre d’angle métallique 7 comporte une première section parallèle à la première arête 4 et soudée à la première paroi porteuse 1 et à la deuxième paroi porteuse 2 via respectivement un premier bandeau de fixation 13 présent sur la première paroi porteuse 1 et un second bandeau de fixation 14 présent sur la deuxième paroi porteuse 2. Une deuxième section de la poutre d’angle métallique 7 est parallèle à la deuxième arête 5 et ancrée à la première paroi porteuse 1 et à la troisième paroi porteuse 3 via respectivement un premier bandeau de fixation 13 présent sur la première paroi porteuse 1 et un second bandeau de fixation 15 présent sur la troisième paroi porteuse. La première section de la poutre métallique 7 comporte une première aile plane 8 parallèle à la deuxième paroi porteuse 2 et la deuxième section comporte une deuxième aile plane 9 parallèle à la troisième paroi porteuse 3. La poutre d’angle métallique 7 forme ainsi un tunnel destiné à recevoir un bloc d’isolation thermique. La poutre d’angle métallique est faite de tôles métalliques, par exemple en invar®, dont l’épaisseur est comprise entre 2 et 4 mm, par exemple 3 mm. La membrane étanche comprend une cornière métallique 10 qui présente un premier et un deuxième pan respectivement parallèle à la deuxième paroi porteuse 2 et à la troisième paroi porteuse 3 et qui sont respectivement soudés à la première aile plane 8 et la deuxième aile plane 9 de la poutre d’angle métallique 7.
En référence à la figure 1, on observe une cuve comprenant une première paroi porteuse 1, une deuxième paroi porteuse 2 et une troisième paroi porteuse 3, la jonction de la première, deuxième et troisième parois porteuse formant un trièdre, la première paroi porteuse 1 et la deuxième paroi porteuse 2 se rejoignant au niveau d’une première arête 4, la première paroi porteuse 1 et la troisième paroi porteuse 3 se rejoignant au niveau d’une deuxième arête 5 la deuxième paroi porteuse 2 et la troisième paroi porteuse 3 se rejoignant au niveau d’une troisième arête 6,. La cuve comporte une structure d’angle étanche destinée à raccorder de manière étanche les membranes étanches des parois de cuve adjacentes. La structure d’angle étanche comprend une poutre d’angle métallique 7 longeant la première arête 4 et la deuxième arête 5. La poutre d’angle métallique 7 comporte une première section parallèle à la première arête 4 et soudée à la première paroi porteuse 1 et à la deuxième paroi porteuse 2 via respectivement un premier bandeau de fixation 13 présent sur la première paroi porteuse 1 et un second bandeau de fixation 14 présent sur la deuxième paroi porteuse 2. Une deuxième section de la poutre d’angle métallique 7 est parallèle à la deuxième arête 5 et ancrée à la première paroi porteuse 1 et à la troisième paroi porteuse 3 via respectivement un premier bandeau de fixation 13 présent sur la première paroi porteuse 1 et un second bandeau de fixation 15 présent sur la troisième paroi porteuse. La première section de la poutre métallique 7 comporte une première aile plane 8 parallèle à la deuxième paroi porteuse 2 et la deuxième section comporte une deuxième aile plane 9 parallèle à la troisième paroi porteuse 3. La poutre d’angle métallique 7 forme ainsi un tunnel destiné à recevoir un bloc d’isolation thermique. La poutre d’angle métallique est faite de tôles métalliques, par exemple en invar®, dont l’épaisseur est comprise entre 2 et 4 mm, par exemple 3 mm. La membrane étanche comprend une cornière métallique 10 qui présente un premier et un deuxième pan respectivement parallèle à la deuxième paroi porteuse 2 et à la troisième paroi porteuse 3 et qui sont respectivement soudés à la première aile plane 8 et la deuxième aile plane 9 de la poutre d’angle métallique 7.
La cornière métallique 10 est en outre ancrée aux deuxième et troisième parois porteuses par une pièce de raccordement 11, notamment visible sur la figure 4, qui est parallèle à la première paroi porteuse 1. La pièce de raccordement 11 comporte un bord supérieur 112 qui est soudée à la cornière métallique 10 et un bord inférieur 113 qui est soudé à un bandeau d’ancrage 12. Le bandeau d’ancrage 12 est disposé à cheval sur la troisième arête, et soudé à la deuxième paroi porteuse 2 et à la troisième paroi porteuse 3. La pièce de raccordement 11 présente un premier bord latéral 114 et un deuxième bord latéral 115 s’étendant chacun entre le bord supérieur et le bord inférieur de la pièce de raccordement 11 respectivement entre le premier pan et la deuxième paroi porteuse 2 et entre le deuxième pan et la troisième paroi porteuse 3. Le premier bord latéral 114 et le deuxième bord latéral présentent une échancrure 117 de manière à diminuer la raideur de la pièce de raccordement 11 selon une première direction d’épaisseur, orthogonale à la deuxième paroi porteuse 2.
La poutre d’angle métallique 7, la deuxième paroi porteuse 2, la cornière métallique 10 et la pièce de raccordement 11 forment un logement destiné à recevoir un panneau isolant ou un panneau isolant mixte qui seront décrits par la suite. On observe sur les figure 1 et 4, l’échancrure 117 selon un même mode de réalisation. La pièce de raccordement 11 présente une échancrure de forme concave au niveau du premier et deuxième bord latéral. La pièce de raccordement présente un bord inférieur 113 et un bord supérieur 112. Le bord inférieur 113 est défini par la portion de la pièce de raccordement fixé sur le bandeau d’ancrage 12. Le bord supérieur 112 est défini par la portion de la pièce de raccordement longeant la cornière métallique 10. Dans ce mode de réalisation, le bord inférieur présente une longueur inférieure à celle du bord supérieur et sont reliés par une première ligne s’étendant depuis le bord inférieur 113 de la plaque de raccordement 11 parallèlement à la première direction d’épaisseur, par une deuxième ligne s’étendant perpendiculairement à la première direction d’épaisseur et par un congé 113 raccordant la première et la deuxième ligne.
La pièce de raccordement 11 présente en outre une symétrie selon la bissectrice de l’angle ménagé entre la deuxième paroi porteuse 2 et la troisième paroi porteuse 3.. Cette configuration permet d’accroitre la robustesse de la cuve, notamment au niveau de la membrane étanche afin de réduire l’impact de l’effet de marche.
La figure 3 représente de manière similaire à la figure 1 et 4 une structure multicouche d’une cuve étanche et thermiquement isolante pour le stockage d’un fluide liquéfié, tel que du gaz naturel liquéfié (GNL), dans une zone de trièdre.
Le trièdre est formé par les trois parois porteuses 1, 2, 3 se rejoignant au niveau des trois arêtes. Le trièdre peut avoir différentes valeurs. Par exemple, 90° pour l’angle défini à l’intersection entre la première paroi porteuse 1 et la deuxième paroi porteuse 2 et l’angle défini par les arêtes 6 et 4, 90 ° pour les arêtes 6 et 5 et 135° pour l’angle défini par les arêtes 4 et 5. En outre, la deuxième paroi de la cuve comporte successivement, dans le sens de l’épaisseur, depuis l’extérieur vers l’intérieur de la cuve, une barrière thermiquement isolante secondaire fixée à la deuxième paroi porteuse 2, une membrane étanche secondaire 20 reposant contre la barrière thermiquement isolante secondaire, une barrière thermiquement isolante primaire 22 reposant contre la membrane étanche secondaire 20 et une membrane étanche primaire 21 destinée à être en contact avec le gaz naturel liquéfié contenu dans la cuve, la membrane étanche primaire 21 reposant contre la barrière thermiquement isolante primaire 22.
On va maintenant décrire plus précisément la structure de la zone d’angle.
Comme représenté notamment sur la figure 4, la poutre d’angle métallique 7 comporte deux pièces planes 71, 8 qui s’étendent parallèlement à la première paroi porteuse 1 et deuxième paroi porteuse 2 respectivement et se croisent de manière étanche. Chaque pièce plane 71, 8 est constituée d’une portion d’ancrage soudée à un plat d’ancrage 14, 13 de préférence à la surface du plat d’ancrage 14, 13 qui est éloignée de la première arête 4, et une patte plane qui fait saillie à l’opposé de la première paroi porteuse à laquelle la portion d’ancrage est fixée. Ces deux pièces planes 71, 8 sont assemblées à angle droit par une liaison soudée. Chacune des deux pièces planes 71, 8 peut être réalisée d’une seule pièce ou sous la forme de plusieurs plaques soudées ensemble.
Une garniture isolante est logée le long de la première arête 4 dans l’espace entre les deux plats d’ancrage 13 et 14 derrière la poutre d’angle métallique 7. Dans un premier mode de réalisation, cette garniture isolante ne supporte pas d’efforts élevés et peut être réalisée en laine de verre ou autre matière comme de la mousse isolante. Dans un deuxième mode de réalisation, si une plus grande résistance mécanique est souhaitée dans cette zone, la garniture isolante comporte un caisson en contreplaqué rempli d’un matériau isolant tel que de la laine de verre ou de roche, de la perlite ou de la mousse isolante.
En référence aux figures 3, 4, 6 et 7, la barrière thermiquement isolante secondaire comprend au niveau du trièdre un panneau isolant mixte 30 ancré sur la deuxième paroi porteuse 2 au moyen de dispositifs de retenue qui ne sont pas représentés. Le panneau isolant mixte 30 est situé entre la première section de la poutre d’angle métallique 7 et la pièce de raccordement 11. Le panneau isolant mixte 30 présente une forme parallélépipédique et comprend une première portion 19 située dans un coin du panneau isolant mixte 30 opposé à la première et troisième parois porteuses 1, 3 et une deuxième portion 18 située entre la première portion 19 et la première paroi porteuse 1 et entre la première portion 19 et la troisième paroi porteuse 3. La première portion 19 présente une raideur en compression selon la première direction d’épaisseur inférieure à une raideur en compression selon la première direction d’épaisseur de la deuxième portion 18.
Selon un mode de réalisation, la deuxième portion 18 du panneau isolant mixte 30 comporte une structure en bois agencée pour reprendre les efforts de compression exercés selon la première direction d’épaisseur. La deuxième portion 18, peut être réalisée en un caisson en contreplaqué ou en matière composite rempli d’un matériau isolant. Un caisson peut comporter une plaque de fond, une plaque de couvercle et des voiles porteurs ou entretoises s’étendant dans la direction d’épaisseur de la première paroi de cuve, entre la plaque de fond et la plaque de couvercle et délimitant un compartiment rempli d’une garniture isolante, par exemple une mousse polymère, notamment en polyuréthane, de la perlite, ou de la laine de verre ou de roche. La garniture isolante peut être composé d’un mélange de matériaux et/ou de plusieurs couche(s) de matériaux identiques ou différents.
La première portion 19 du panneau isolant mixte 30, notamment représentée sur la figure 6, comporte une couche structurelle de mousse isolante polymère 24 agencée pour reprendre des efforts de compression exercés selon la première direction d’épaisseur. La première portion comporte deux plaques de contreplaqué prenant en sandwich la couche structurelle de mousse isolante polymère 24.
En outre, des boudins de mastic non représentés peuvent être interposés entre les panneaux isolants et la deuxième paroi porteuse 2 pour rattraper les écarts de la deuxième paroi porteuse 2 par rapport à une surface plane de référence. Un film non représenté, par exemple en papier kraft, peut être inséré entre boudins de mastic et la paroi porteuse pour empêcher une adhérence des boudins de mastic sur la paroi porteuse.
Un tel film n’est pas indispensable. On peut inversement utiliser les boudins de mastic pour coller les panneaux isolants secondaire à la deuxième paroi porteuse 2.
Les panneaux isolants sont fixés à la paroi porteuse par des organes de retenue (non représenté) disposés entre les panneaux isolants.
Pour le reste, la membrane étanche secondaire comporte une nappe continue de virures métalliques 23, à bord relevés représentée partiellement figure 3 et figure 5. Les virures 23 sont soudées par leurs bords relevés sur des supports de soudure parallèles non représentés qui sont fixés dans des rainures (non représenté) ménagées sur les plaques de couvercle des panneaux isolants. En référence à la figure 5, les panneaux isolant 16, 22 s’étendent sur la partie courante de la première paroi porteuse 1 et deuxième paroi porteuse 2 et comportent une plaque de fond, une plaque de couvercle, et éventuellement une plaque intermédiaire non représentée, par exemple réalisées en bois contreplaqué. Le panneau isolant 16, 22 comporte également une ou plusieurs couche(s) de mousse polymère isolante prise(s) en sandwich entre la plaque de fond et la plaque de couvercle (et l’éventuelle plaque intermédiaire) et collée(s) à celles-ci. La mousse polymère isolante peut notamment être une mousse à base de polyuréthanne, optionnellement renforcée par des fibres. Une telle structure générale est par exemple décrite dans WO-A- 2017/006044. Les virures 23 sont, par exemple, réalisées en Invar ® : c’est-à-dire un alliage de fer et de nickel dont le coefficient de dilatation est typiquement compris entre 1,2.10-6 et 2.10-6 K-1. Il est aussi possible d’utiliser des alliages de fer et de manganèse dont le coefficient de dilatation est typiquement de l’ordre de 7.10-6 K-1. La poutre d’angle métallique 7 peut être réalisée dans les mêmes matériaux. D’autres détails d’une telle nappe continue de virures métalliques sont décrits par exemple dans WO-A-2012/072906.
En référence à la figure 3, les virures métalliques sont raccordées de manière étanche à l’aile plane 8 de la poutre d’angle métallique 7 via un bandeau de fourrure métallique 27. Une portion des virures métalliques 23 sont soudées sur une extrémité du bandeau de fourrure métallique 27, opposée à la poutre d’angle métallique 7. Le bandeau de fourrure métallique 27 est soudé à l’aile plane 8 de la poutre d’angle métallique 7 en une deuxième extrémité.
Selon un mode de réalisation non représenté, chaque paroi de cuve peut comporter une seule membrane étanche et une seule barrière isolante. Selon un autre mode de réalisation décrit par la suite, chaque paroi de cuve comporte deux membranes étanches et deux barrières isolantes. On va maintenant décrire plus précisément l’élément primaire de la cuve, qui est donc optionnel.
La barrière thermiquement isolante primaire comporte une pluralité de panneaux isolants primaires 22 présentant une forme générale parallélépipédique. Les panneaux isolants primaires 22 peuvent présenter des longueurs et largeurs identiques ou différentes de celles des panneaux isolants sous-jacents.
Les panneaux isolants primaires 22 peuvent être réalisés selon différentes structures connues par ailleurs. De préférence, le panneau isolant primaire 22 présente une structure multicouche similaire au panneau isolant secondaire 16.
Ainsi, les panneaux isolants primaires 22 sont retenus aux panneaux isolants sous-jacents à l’aide des goujons filetés non représentés, de préférence situés au niveau des coins des panneaux isolants primaires qui sont par exemple agencés pour coïncider avec les centres des panneaux isolants sous-jacents.
La membrane étanche primaire est destinée à être en contact avec le gaz naturel liquéfié contenu dans la cuve et comporte une nappe continue de tôle qui présente deux séries d’ondulations mutuellement perpendiculaires. La première série d’ondulations s’étend perpendiculairement à l’arête 4. La deuxième série d’ondulations s’étend parallèlement à l’arête 4. Les deux séries d’ondulations peuvent présenter un espacement régulier ou un espacement irrégulier périodique.
La membrane étanche primaire 20 peut être formée de plaques de tôle rectangulaires soudées ensemble en formant des petites zones de recouvrement le long de leurs bords, selon la technique connue. La membrane primaire 20 est fixée sur la barrière isolante primaire 22 par tout moyen adapté. Des bandes d’ancrage métalliques peuvent être fixées sur les plaques de couvercle des panneaux isolants primaires 22 aux emplacements des contours des plaques rectangulaires. Les bords des plaques rectangulaires peuvent ainsi être fixés par soudage le long des bandes d’ancrage. La bande d’ancrage est fixée dans un lamage sur la plaque de couvercle par tout moyen adapté, par exemple vis ou rivets.
Les références des éléments identiques reprennent la même numérotation. Les référence des éléments selon un autre mode de réalisation sont incrémentées de 100.
La figure 2 présente dans un mode de réalisation de l’invention analogue à la figure 1, dans lequel la cuve étanche et thermiquement isolante de forme polyédrique comprend en outre un bloc de mousse thermiquement isolant 17 est intégré dans le tunnel formé par la poutre d’angle métallique 7, la pièce de raccordement 111 et la cornière métallique et la paroi porteuse 2. Un panneau thermiquement isolant 16 est intégré dans le logement formé par la poutre d’angle métallique 7, la cornière métallique 10, la pièce de raccordement 111 et la deuxième paroi porteuse 2. Dans ce mode de réalisation, la pièce de raccordement 111 présente une échancrure 118 formée par un évidement concave en forme de « U » sur chaque bord latéral de la pièce de raccordement. Cette encoche 118 permet d’accroitre la flexibilité de la pièce de raccordement 111 en diminuant sa raideur tout en gardant de bonne propriété mécanique sans risquer une altération ou une casse de la pièce de raccordement et de la membrane étanche.
En référence à la figure 8, une vue écorchée d’un navire méthanier 70 montre une cuve 71, étanche et isolée, de forme générale prismatique montée dans la double coque 72 du navire. La paroi de la cuve 71 comporte une barrière étanche primaire destinée à être en contact avec le GNL contenu dans la cuve, une barrière étanche secondaire agencée entre la barrière étanche primaire et la double coque 72 du navire, et deux barrières isolante agencées respectivement entre la barrière étanche primaire et la barrière étanche secondaire et entre la barrière étanche secondaire et la double coque 72.
De manière connue en soi, des canalisations de chargement/déchargement 73 disposées sur le pont supérieur du navire peuvent être raccordées, au moyen de connecteurs appropriées, à un terminal maritime ou portuaire pour transférer une cargaison de GNL depuis ou vers la cuve 71.
La figure 8 représente un exemple de terminal maritime comportant un poste de chargement et de déchargement 75, une conduite sous-marine 76 et une installation à terre 77. Le poste de chargement et de déchargement 75 est une installation fixe off-shore comportant un bras mobile 74 et une tour 78 qui supporte le bras mobile 74. Le bras mobile 74 porte un faisceau de tuyaux flexibles isolés 79 pouvant se connecter aux canalisations de chargement/déchargement 73. Le bras mobile 74 orientable s'adapte à tous les gabarits de méthaniers. Une conduite de liaison non représentée s'étend à l'intérieur de la tour 78. Le poste de chargement et de déchargement 75 permet le chargement et le déchargement du méthanier 70 depuis ou vers l'installation à terre 77. Celle-ci comporte des cuves de stockage de gaz liquéfié 80 et des conduites de liaison 81 reliées par la conduite sous-marine 76 au poste de chargement ou de déchargement 75. La conduite sous-marine 76 permet le transfert du gaz liquéfié entre le poste de chargement ou de déchargement 75 et l'installation à terre 77 sur une grande distance, par exemple 5 km, ce qui permet de garder le navire méthanier 70 à grande distance de la côte pendant les opérations de chargement et de déchargement.
Pour engendrer la pression nécessaire au transfert du gaz liquéfié, on met en œuvre des pompes embarquées dans le navire 70 et/ou des pompes équipant l'installation à terre 77 et/ou des pompes équipant le poste de chargement et de déchargement 75.
Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.
L’usage du verbe « comporter », « comprendre » ou « inclure » et de ses formes conjuguées n’exclut pas la présence d’autres éléments ou d’autres étapes que ceux énoncés dans une revendication.
Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication.
Claims (20)
- Cuve étanche et thermiquement isolante comportant une première paroi de cuve fixée à une première paroi porteuse (1), une deuxième paroi de cuve fixée à une deuxième paroi porteuse (2) et une troisième paroi de cuve fixée à une troisième paroi porteuse (3), la première, la deuxième et la troisième parois de cuve formant un trièdre ; la première paroi porteuse (1) et la deuxième paroi porteuse (2) se rejoignant au niveau d’une première arête (4), la première paroi porteuse (1) et la troisième paroi porteuse (3) se rejoignant au niveau d’une deuxième arête (5), la deuxième paroi porteuse (2) et la troisième paroi porteuse (3) se rejoignant au niveau d’une troisième arête (6),
dans laquelle chacune des première, deuxième et troisième parois de cuve comporte au moins une membrane étanche et au moins une barrière isolante agencée entre la membrane étanche et l’une des première, deuxième et troisième paroi porteuse,
la cuve comportant une structure d’angle étanche raccordant de manière étanche les membranes d’étanchéité des première, deuxième et troisième paroi, la structure d’angle comportant une poutre d’angle métallique (7) longeant la première et la deuxième arête, la poutre d’angle métallique (7) comportant une première section parallèle à la première arête (4) et ancrée à la première et à la deuxième paroi porteuse et une deuxième section parallèle à la deuxième arête (5, 105, 205) et ancrée à la première et à la troisième paroi porteuse, la première section comportant une première aile plane (8) parallèle à la deuxième paroi porteuse (2) et la deuxième section comportant une deuxième aile plane (9) parallèle à la troisième paroi porteuse (3),
la structure d’angle comportant en outre une cornière métallique (10) qui présente un premier et un deuxième pans respectivement parallèle à la deuxième et à la troisième paroi porteuse et qui sont respectivement fixés à la première aile plane (8) et la deuxième aile plane (9), la cornière métallique (10) étant en outre ancrée aux deuxième et troisième parois porteuses par une pièce de raccordement (11, 111) qui est parallèle à la première paroi porteuse (1), la pièce de raccordement comportant un bord supérieur (112) qui est soudé à la cornière métallique (10) et un bord inférieur (113) qui est soudé à un bandeau d’ancrage (12), ledit bandeau d’ancrage (12) étant disposé à cheval sur la troisième arête (6), et soudé à la deuxième paroi porteuse (2) et à la troisième paroi porteuse (3), la pièce de raccordement (11, 111) présentant un premier bord latéral (114) et un deuxième bord latéral (115) s’étendant chacun entre le bord supérieur (112) et le bord inférieur (113) de la pièce de raccordement (11, 111) respectivement entre le premier pan et la deuxième paroi porteuse (2) et entre le deuxième pan et la troisième paroi porteuse (3), le premier bord latéral (114) présentent une échancrure (117, 118) de manière à diminuer la raideur de la pièce de raccordement (11, 111) selon une première direction d’épaisseur, orthogonale à la deuxième paroi porteuse (2). - Cuve étanche et thermiquement isolante selon la revendication 1, dans laquelle le deuxième bord latéral (115) présente une échancrure (117, 118) de manière à diminuer la raideur de la pièce de raccordement (11) selon une deuxième direction d’épaisseur, orthogonale à la troisième paroi (3).
- Cuve étanche et thermiquement isolante selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle le bord inférieur (113) présente une longueur inférieure à celle du bord supérieur (112).
- Cuve étanche et thermiquement isolante selon la revendication 3, dans laquelle l’échancrure (117, 118) du premier bord latéral (114) est formée par un évidement concave.
- Cuve étanche et thermiquement isolante selon la revendication 4, dans laquelle l’évidement concave (117, 118) est délimité par une première ligne s’étendant depuis le bord inférieur (113) de la plaque de raccordement (11) parallèlement à la première direction d’épaisseur, par une deuxième ligne située à proximité du bord supérieur (112) s’étendant perpendiculairement à la première direction d’épaisseur et par un congé (116) raccordant la première et la deuxième ligne.
- Cuve étanche et thermiquement isolante selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle l’échancrure (117, 118) du premier bord latéral (114) est formée par une fente ménagée dans le premier bord latéral (114).
- Cuve étanche et thermiquement isolante selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce la pièce de raccordement (11,111) est réalisée dans un alliage de fer et de nickel dont le coefficient de dilatation est compris entre 1,2.10-6et 2.10-6K-1.
- Cuve étanche et thermiquement isolante selon l’une des revendications 1 à 7, dans laquelle la pièce de raccordement (11, 111) et la cornière métallique (10) présente une raideur en flexion comprise entre 12000 et 18000 N/mm pour un effort dirigé selon la première direction d’épaisseur et appliqué à une extrémité du bord supérieur (112) adjacente au premier bord latéral.
- Cuve étanche et thermiquement isolante selon l’une des revendications 1 à 8, dans laquelle la membrane étanche de chaque paroi comporte une pluralité de virures métalliques (23) formant une nappe continue, chaque virure métalliques (23) comportant une portion centrale plane reposant sur une surface supérieure de la barrière isolante respective et deux bords relevés faisant saillie vers l’intérieur de la cuve par rapport à la portion centrale, les virures métalliques (23) étant juxtaposées et soudées ensemble de manière étanche au niveau des bords relevés.
- Cuve étanche et thermiquement isolante selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la barrière isolante de la deuxième paroi de cuve comporte un panneau isolant mixte (30) qui est disposé entre la première section de la poutre d’angle métallique (7) et la pièce de raccordement (11), ledit panneau isolant mixte (30) présentant une forme parallélépipédique et comprenant une première portion (19) située dans un coin du panneau isolant mixte (30) opposé à la première et troisième parois porteuses et une deuxième portion (18) située entre la première portion (19) et la première paroi porteuse (1) et entre la première portion (19) et la troisième paroi porteuse (3), la première portion (19) présentant une raideur en compression selon la première direction d’épaisseur inférieure à une raideur en compression selon la première direction d’épaisseur de la deuxième portion (18).
- Cuve étanche et thermiquement isolante selon la revendication 10, dans laquelle la première portion (19) du panneau isolant mixte (30) présente une raideur en compression selon la première direction d’épaisseur comprise entre 12000 et 18000 N/mm.
- Cuve étanche et thermiquement isolante selon la revendication 10 ou 11, dans lequel la première portion (19) du panneau isolant mixte (30) comporte une couche structurelle de mousse isolante polymère agencée pour reprendre des efforts de compression exercés selon la première direction d’épaisseur.
- Cuve étanche et thermiquement isolante selon l’une quelconque des revendications 10 à 12, dans laquelle la deuxième portion (18) du panneau isolant mixte (30) présente une raideur en compression selon la première direction d’épaisseur comprise entre 350000 et 30000 N/mm.
- Cuve étanche et thermiquement isolante selon l’une quelconque des revendications 10 à 13, dans laquelle la deuxième portion (18) du panneau isolant mixte (30) comporte une structure en bois agencée pour reprendre les efforts de compression exercés selon la première direction d’épaisseur.
- Cuve étanche et thermiquement isolante selon la revendication 14, dans laquelle la deuxième portion (18) du panneau isolant mixte (30) est un caisson comprenant une plaque de fond, une plaque de couvercle et des voiles porteurs ou entretoises s’étendant dans la direction d’épaisseur, entre la plaque de fond et la plaque de couvercle et délimitant un compartiment rempli d’une garniture isolante.
- Cuve étanche et thermiquement isolante selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle la barrière isolante de la deuxième paroi de cuve (2) comporte une pluralité de panneaux isolants (16) disposés dans une zone courante de la deuxième paroi de cuve (2), les panneaux isolants comportant une ou plusieurs couche(s) de mousse polymère isolante prise(s) en sandwich entre une plaque de fond et une plaque de couvercle.
- Cuve étanche et thermiquement isolante selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle la membrane étanche de chacune des première, deuxième et troisième parois de cuve est une membrane étanche secondaire et la barrière isolante (16) de chacune des première, deuxième et troisième parois de cuve est une barrière isolante secondaire agencée entre ladite membrane étanche secondaire et l’une des première, deuxième et troisième a paroi porteuse et dans laquelle chacune des première, deuxième et troisième parois de cuve comporte en outre une membrane étanche primaire (21) destinée à être en contact avec un produit contenu dans la cuve et une barrière isolante primaire (22) agencée entre la membrane étanche primaire et la membrane étanche secondaire.
- Navire (70) pour le transport d’un produit liquide froid, le navire comportant une double coque (72) et une cuve (71) selon l’une des revendications précédentes, disposée dans la double coque.
- Système de transfert pour un produit liquide froid, le système comportant un navire (70) selon la revendication 18, des canalisations isolées (73, 79, 76, 81) agencées de manière à relier la cuve (71) installée dans la coque du navire à une installation de stockage flottante ou terrestre (77) et une pompe pour entrainer un flux de produit liquide froid à travers les canalisations isolées depuis ou vers l’installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.
- Procédé de chargement ou déchargement d’un navire (70) selon la revendication 18, dans lequel on achemine un produit liquide froid à travers des canalisations isolées (73, 79, 76, 81) depuis ou vers une installation de stockage flottante ou terrestre (77) vers ou depuis la cuve du navire (71).
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|---|---|---|---|---|
| KR20100133697A (ko) | 2009-06-12 | 2010-12-22 | 대우조선해양 주식회사 | Ｌｎｇ 저장탱크 |
| WO2012072906A1 (fr) | 2010-12-01 | 2012-06-07 | Gaztransport Et Technigaz | Barriere d'etancheite pour une paroi de cuve |
| FR2987099A1 (fr) * | 2012-02-20 | 2013-08-23 | Gaztransp Et Technigaz | Cuve etanche et thermiquement isolante comportant une piece d'angle |
| WO2015132498A1 (fr) * | 2014-03-04 | 2015-09-11 | Gaztransport Et Technigaz | Cuve étanche et isolante comportant un élément de déflexion permettant l'écoulement de gaz au niveau d'un angle |
| WO2017006044A1 (fr) | 2015-07-06 | 2017-01-12 | Gaztransport Et Technigaz | Cuve etanche et thermiquement isolante ayant une membrane d'etancheite secondaire equipee d'un arrangement d'angle a toles metalliques ondulees |
| EP3425260A1 (fr) * | 2017-07-04 | 2019-01-09 | Gaztransport et Technigaz | Cuve etanche et thermiquement isolante comportant une corniere |
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|---|---|---|---|---|
| FR2549575B1 (fr) * | 1983-07-18 | 1985-11-08 | Gaz Transport | Cuve de navire etanche et isotherme, notamment pour le transport de gaz naturel liquefie |
| KR100499710B1 (ko) * | 2004-12-08 | 2005-07-05 | 한국가스공사 | 선박 내부에 설치되는 액화천연가스 저장용 탱크 구조 및 탱크 제조방법 |
| FR3009745B1 (fr) * | 2013-08-15 | 2016-01-29 | Gaztransp Et Technigaz | Cuve etanche et thermiquement isolante comportant une piece d'angle |
| FR3058498B1 (fr) * | 2016-11-09 | 2019-08-23 | Gaztransport Et Technigaz | Structure d'angle d'une cuve etanche et thermiquement isolante et son procede d'assemblage |
| KR101855628B1 (ko) * | 2017-09-29 | 2018-05-08 | 가즈트랑스포르 에 떼끄니가즈 | 밀봉 및 단열 탱크를 위한 앵커링 장치를 마운팅하는 방법 |
-
2020
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-
2021
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100133697A (ko) | 2009-06-12 | 2010-12-22 | 대우조선해양 주식회사 | Ｌｎｇ 저장탱크 |
| WO2012072906A1 (fr) | 2010-12-01 | 2012-06-07 | Gaztransport Et Technigaz | Barriere d'etancheite pour une paroi de cuve |
| FR2987099A1 (fr) * | 2012-02-20 | 2013-08-23 | Gaztransp Et Technigaz | Cuve etanche et thermiquement isolante comportant une piece d'angle |
| WO2015132498A1 (fr) * | 2014-03-04 | 2015-09-11 | Gaztransport Et Technigaz | Cuve étanche et isolante comportant un élément de déflexion permettant l'écoulement de gaz au niveau d'un angle |
| WO2017006044A1 (fr) | 2015-07-06 | 2017-01-12 | Gaztransport Et Technigaz | Cuve etanche et thermiquement isolante ayant une membrane d'etancheite secondaire equipee d'un arrangement d'angle a toles metalliques ondulees |
| EP3425260A1 (fr) * | 2017-07-04 | 2019-01-09 | Gaztransport et Technigaz | Cuve etanche et thermiquement isolante comportant une corniere |
| FR3072760A1 (fr) * | 2017-10-20 | 2019-04-26 | Gaztransport Et Technigaz | Cuve etanche et thermiquement isolante a plusieurs zones |
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