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WO 2022/013497
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DESCRIPTION
Titre : Cuve étanche et thermiquement isolante.
La présente invention s'inscrit dans le domaine des cuves de stockage de gaz
naturel liquide,
notamment les cuves de stockage de gaz naturel liquide terrestre.
Le gaz naturel liquide est généralement transporté par voie maritime dans des
cuves de stockage
ménagées sur des navires de transport. Le gaz naturel est maintenu sous forme
liquide pour
augmenter la quantité de gaz naturel transporté par cuve, le volume d'un litre
de gaz naturel sous
forme liquide étant bien inférieur au volume d'un litre de gaz naturel sous
forme gazeuse. Ces
cuves maintiennent le gaz naturel liquide à très basse température, et plus
précisément à une
température inférieure à -163 C, température à laquelle le gaz naturel est
sous forme liquide à
pression atmosphérique.
Pour charger et/ou décharger les cuves de ces navires de transport en gaz
naturel liquide, une cuve
de stockage terrestre de gaz naturel liquide est installée au niveau d'un
port. Ce dernier est
généralement aménagé pour que des navires de transports de gaz naturel liquide
puissent venir se
réapprovisionner et/ou décharger leur cargaison de gaz naturel liquide. De
telles cuves de stockage
terrestre sont équipés d'éléments traversant l'une des parois de ces cuves
terrestres, comme par
exemple un tube, permettant alors à une installation de chargement et/ou de
déchargement de gaz
naturel liquide de communiquer avec un volume interne de la cuve terrestre
dans lequel le gaz
naturel liquide est stocké et/ou déchargé.
11 est connu que de telles cuves terrestres comprennent une structure de
stockage destinée à
contenir le gaz naturel liquéfié et une structure porteuse enveloppant la
structure de stockage. Les
parois de la structure de stockage comprennent généralement au moins un espace
secondaire
étanche et thermiquement isolant et un espace primaire étanche et
thermiquement isolant
reposant sur l'espace secondaire et configuré pour être en contact avec le gaz
naturel liquide
contenu dans la cuve. Dans certains cas, la structure de stockage peut
comprendre une paroi
présentant une première portion composée au moins de l'espace secondaire et de
l'espace primaire
et une deuxième portion comportant une couche étanche et thermiquement isolant
en contact
d'une part avec la structure porteuse et d'autre part avec le gaz naturel
liquide. Ce genre
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d'installation peut être mise en place pour faciliter le passage d'un élément
traversant au travers de
la paroi, et plus précisément au niveau de la couche étanche et thermiqu.ement
isolant.
Au niveau de la jointure entre la première portion et la deuxième portion, un
dispositif de
fermeture de l'espace secondaire de la première portion est généralement
installé pour rendre
étanche l'espace secondaire de la deuxième portion. Cependant, de tels
dispositifs de fermeture
sont généralement compliqués à installer et/ou nécessite une précision
importante lors du
montage des parois de la structure de stockage de la cuve. Une telle précision
étant souvent
difficile à atteindre pour les cuves de grandes tailles en acier ou en béton,
un espace existe entre le
dispositif de fermeture et les composants de l'espace secondaire, qu'il est
nécessaire de combler
pour limiter les ponts thermiques.
Dans ce contexte, la présente invention propose une alternative aux solutions
déjà existante grâce
à un dispositif de fermeture s'adaptant à la position de l'espace secondaire
lors du montage de la
paroi de la structure de stockage.
Pour cela, la présente invention a pour principal objet une cuve étanche et
thermiquement
isolante pour le transport et/ou le stockage de gaz naturel liquéfié,
comprenant au moins une
structure porteuse et une structure de stockage enveloppée par la structure
porteuse, la structure
de stockage comportant au moins une première portion et une deuxième portion
étanches l'une
par rapport à l'autre, la première portion et la deuxième portion s'étendant
au moins en partie
dans un même plan parallèle à la structure porteuse, la structure de stockage
présentant une
épaisseur depuis l'extérieur vers l'intérieur de la cuve le long d'une
direction perpendiculaire au
plan de la structure porteuse, la cuve comprenant un dispositif de fermeture
disposé au moins en
partie dans l'épaisseur de la structure de stockage, le dispositif de
fermeture comprenant au moins
un premier organe de fermeture et un deuxième organe de fermeture configurés
pour coopérer
l'un avec l'autre de manière à séparer la première portion de la deuxième
portion, au moins l'un
des organes de fermeture comprenant une première partie et une deuxième partie
s'étendant dans
des plans sécants, caractérisée en ce qu'au moins une des parties de l'un
et/ou de l'autre des
organes de fermeture est reliée à au moins une des portions par un dispositif
de fixation disposé
dans l'épaisseur de la structure de stockage.
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La structure de stockage de la cuve comprend une pluralité de parois, chacune
de ces parois
comprenant au moins la première portion et la deuxième portion. Selon
l'invention, l'une des
parois de la pluralité de parois comprend une partie au niveau de laquelle la
première portion et la
deuxième portion s'étendent dans un même plan parallèlement à la structure
porteuse. On
comprend ici que la première portion et la deuxième portion sont alignées
l'une par rapport à
l'autre, tout en conservant une indépendance de leur volume interne, puisque
la première portion
est étanche par rapport à la deuxième portion.
On comprend par épaisseur la dimension de l'élément considéré mesuré le
long d'une
direction perpendiculaire à la structure porteuse de la première portion et de
la deuxième portion,
l'épaisseur pouvant être une partie de l'une ou l'autre des portions se
situant le long de cette
direction. De plus, l'au moins une des parties de l'un et/ou de l'autre des
organes de fermeture
s'étend le long de l'épaisseur, dans une zone située entre la première portion
et la deuxième
portion, le dispositif de fixation le fixant à l'au moins une des portions
dans leur épaisseur.
Selon une caractéristique optionnelle de l'invention, au moins un des organes
de fermeture
présente un profil en L vu dans un plan de coupe passant par le dispositif
de fermeture.
Selon une caractéristique optionnelle de l'invention, le premier organe de
fermeture et le
deuxième organe de fermeture présentent un profil en L vu dans un plan de
coupe passant par
le dispositif de fermeture.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l'invention, la première partie
d'un des organes de
fermeture s'étend perpendiculairement par rapport à la deuxième partie de cet
organe de
fermeture.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l'invention, au moins l'un des
organes de fermeture
est fixé à l'autre organe de fermeture par au moins un cordon de soudure. Le
cordon de soudure
assure également une étanchéité entre ces deux organes de fermeture, de sorte
à éviter tout
échange de fluide entre la première portion et la deuxième portion.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l'invention, la deuxième partie
de l'un des organes
de fermeture est fixée à la deuxième partie de l'autre organe de fermeture par
un cordon de
soudure.
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Selon une autre caractéristique de l'invention, le premier organe de fermeture
et le deuxième
organe de fermeture sont positionnés tête bêche l'une par rapport à l'autre.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la deuxième partie du premier
organe de fermeture
s'étend parallèlement à la deuxième partie du deuxième organe de fermeture,
les deuxièmes parties
des organes de fermeture étant accolées l'une sur l'autre, les deux autres
parties des organes de
fermeture s'étendant à l'opposée l'une de l'autre dans des plans parallèles
entre eux.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l'invention, le premier organe
de fermeture et/ou le
deuxième organe de fermeture du dispositif de fermeture sont élastiquement
déformables. On
comprend par élastiquement deformable que chacun des organes de fermeture peut
voir sa forme
être modifiée sous l'exercice d'une pression, les organes de fermeture
reprenant ensuite leur forme
initiale lorsque cette pression n'est plus exercée. Cette caractéristique
permet au premier et au
deuxième organe de fermeture de suivre les phénomènes de dilatation ou de
contraction de la
première portion et/ou de la deuxième portion.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'un des organes de fermeture
est relié à l'au moins
une des portions par le dispositif de fixation disposé dans l'épaisseur de la
structure de stockage,
l'autre organe de fermeture étant relié à la structure porteuse.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l'invention, l'un des organes
de fermeture est relié à
l'au moins une des portions par le dispositif de fixation disposé dans
l'épaisseur de la structure
porteuse, la structure porteuse comprenant un insert au niveau duquel l'une ou
l'autre des parties
de l'autre organe de fermeture est fixée.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l'invention, la première
portion comprend un
espace secondaire et un espace primaire, l'espace secondaire comprenant,
successivement dans le
sens de l'épaisseur depuis l'extérieur vers l'intérieur de la cuve, une
barrière secondaire
thermiquement isolante apte à être en contact avec la structure porteuse et
une membrane
secondaire d'étanchéité reposant sur la barrière secondaire thermiquement
isolante, le dispositif de
fixation s'étendant au moins en partie dans la barrière secondaire
thermiquement isolante,
l'espace primaire comprenant, successivement dans le sens de l'épaisseur
depuis l'extérieur vers
l'intérieur de la cuve, une barrière primaire thermiquement isolante qui
repose sur la membrane
secondaire d'étanchéité et une membrane primaire d'étanchéité reposant sur la
barrière primaire
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thermiquement isolante et destinée à être en contact avec le fluide contenu
dans la cuve, la
deuxième portion comprenant une paroi thermiquement isolante apte à être en
contact avec la
structure porteuse et une membrane imperméable reposant sur la paroi
thermiquement isolante et
destinée à être en contact avec le fluide contenu dans la cuve.
Selon cette caractéristique, la cuve comprend donc une partie de sa paroi où
l'espace primaire et
l'espace secondaire se superposent, et une partie de sa paroi seulement
pourvue de la couche
étanche et thermiquement isolante, l'espace secondaire étant alors fermé par
le dispositif de
fermeture selon l'invention. Le volume de la deuxième portion est en
communication avec le
volume de l'espace primaire de la première portion de la structure porteuse,
de manière à ce que
ce volume commun puisse être traversé par un même fluide d'inertage, notamment
du diazote.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l'invention, l'espace
secondaire comprend une
plaque de fixation disposée entre la barrière secondaire thermiquement
isolante et l'espace
primaire, la première partie du premier organe de fermeture étant reliée à la
plaque de fixation par
au moins un cordon de soudure, la deuxième partie du premier organe de
fermeture étant reliée à
la barrière secondaire thermiquement isolante par le dispositif de fixation
disposé dans l'épaisseur
de la structure de stockage.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l'invention, la première partie
du premier organe
de fermeture est reliée à une plaque de fixation par au moins un cordon de
soudure, la plaque de
fixation et le premier organe de fermeture étant configurés pour être montés
d'un seul bloc sur la
barrière secondaire thermiquement isolante.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l'invention, la structure
porteuse comprend un
insert, la première partie du second organe de fermeture étant reliée à
l'insert par au moins un
cordon de soudure, la deuxième partie du second organe de fermeture étant
reliée à la barrière
secondaire thermiquement isolante par le dispositif de Fixation disposé dans
l'épaisseur de la
structure de stockage.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l'invention, au moins l'espace
secondaire comprend
au moins un panneau autoporteur thermiquement isolant présentant une face
interne orientée
vers l'intérieur de la cuve, une face externe orientée vers l'extérieur de la
cuve, et une face
d'épaisseur s'étendant entre la face interne et la face externe du panneau
autoporteur, le panneau
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autoporteur de l'espace secondaire adjacent au premier organe de fermeture
comprenant un
chanfrein reliant la face interne et la face d'épaisseur du panneau
autoporteur. Selon une
caractéristique optionnelle de l'invention, la face d'épaisseur du panneau
autoporteur comporte
un panneau en bois de contreplaqué qui reçoit le dispositif de fixation.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l'invention, le premier organe
de fermeture
comprend une partie coudée reliant la première partie à la deuxième partie du
premier organe de
fermeture, le premier organe de fermeture étant positionné contre la face
interne et la face
d'épaisseur du panneau autoporteur de l'espace secondaire de sorte que la
partie coudée du
premier organe de fermeture est ménagée au droit du chanfrein du panneau
autoporteur.
La présente invention a également pour deuxième objet une unité de transport
et/ou de stockage
comprenant au moins une cuve selon l'une quelconque des caractéristiques
précédentes, l'unité de
transport et/ou de stockage consistant en un navire, une barge, une unité de
reliquéfaction, une
unité de gazéification, une structure terrestre ou une plateforme gravitaire.
La présente invention a pour troisième objet un procédé de montage d'une zone
de jonction entre
une première portion et une deuxième portion de la cuve selon l'une quelconque
des
caractéristiques précédentes, la cuve comprenant une structure porteuse
enveloppant la structure
porteuse, procédé comprenant une première étape durant laquelle la barrière
secondaire
thermiquement isolante est montée contre la structure porteuse.
Selon une caractéristique de l'invention, le procédé de montage de la cuve
d'une zone de jonction
comprend une deuxième étape durant laquelle la deuxième partie du premier
organe de fermeture
est fixée au niveau d'une épaisseur de la barrière secondaire thermiquement
isolante par le
dispositif de fixation.
Selon une caractéristique de l'invention, la barrière secondaire thermiquement
isolante comprend
une plaque de fixation, le procédé comprenant une troisième étape, durant
laquelle la première
partie du premier organe de fermeture est fixée à la barrière secondaire
thermiquement isolante au
niveau de cette plaque de fixation par un cordon de soudure.
Selon une caractéristique de l'invention, la structure porteuse comprend un
insert, le procédé
comprenant une quatrième étape durant laquelle la deuxième partie du deuxième
organe de
fermeture est fixée à la deuxième partie du premier organe de fermeture par un
cordon de
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soudure, et la première partie du deuxième organe de fermeture est fixée à
l'insert de la structure
porteuse par un autre cordon de soudure.
Selon une caractéristique de l'invention, le procédé de montage de la cuve
d'une zone de jonction
comprend une cinquième étape durant laquelle la membrane secondaire
d'étanchéité est installée
contre la barrière secondaire thermiquement isolante.
Cette cinquième étape du procédé de montage d'une cuve d'une zone de jonction
peut se
dérouler avant ou après la quatrième étape dudit procédé.
Selon une caractéristique de l'invention, le procédé de montage de la cuve
d'une zone de jonction
comprend une sixième étape, durant laquelle la barrière primaire thermiquement
isolante est
installé contre l'espace secondaire, une partie de la barrière primaire
thermiquement isolante
recouvrant partiellement la première partie du premier organe de fermeture, et
la paroi
thermiquement isolante est installée contre la structure de porteuse au moins
dans le plan
majoritaire d'extension de l'espace secondaire, une partie de la paroi
thermiquement isolante étant
disposée au droit de la première partie du deuxième organe de fermeture le
long de l'épaisseur.
Selon une caractéristique de l'invention, le procédé de montage de la cuve
d'une zone de jonction
comprend une septième étape, durant laquelle la membrane primaire d'étanchéité
et la membrane
imperméable sont installées respectivement contre la barrière primaire
thermiquement isolante et
contre la paroi thermiquement isolante, la membrane primaire d'étanchéité et
la membrane
imperméable s'étendant dans un plan commun.
La présente invention a enfin pour quatrième objet un procédé de chargement ou
de
déchargement de gaz liquéfié contenu dans une cuve selon l'une quelconque des
caractéristiques
précédentes, durant lequel on achemine un produit liquide froid à travers des
canalisations isolées
depuis ou vers une installation de stockage flottante ou terrestre vers ou
depuis une cuve selon
l'une quelconque des caractéristiques précédentes.
D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront
plus clairement à la
lecture de la description qui suit d'une part, et de plusieurs exemples de
réalisation donnés à titre
indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés
d'autre part, sur lesquels :
[Fig. 11 est une représentation en perspective d'une cuve selon l'invention ;
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[Fig. 2] est une coupe transversale de la cuve selon la figure 1 ;
[Fig. 3] est une coupe transversale d'un dispositif de fermeture disposé entre
une première portion
et une deuxième portion d'une paroi de plafond de la cuve selon la figure 1 ;
[Fig. 4] est une représentation en perspective du dispositif de fermeture
selon la figure 3, vue de
l'intérieur de la cuve.
Les caractéristiques, variantes et les différentes formes de réalisation de
l'invention peuvent être
associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la
mesure où elles ne sont pas
incompatibles ou exclusives les unes par rapport aux autres. On pourra
notamment imaginer des
variantes de l'invention ne comprenant qu'une sélection de caractéristiques
décrites par la suite de
manière isolée des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de
caractéristiques est
suffisante pour conférer un avantage technique et/ou pour différencier
l'invention par rapport à
l'état de la technique antérieur.
Dans la description qui va suivre, les dénominations longitudinale ,
transversale et
verticale se référent à l'orientation d'une cuve étanche et thermiquement
isolante selon
l'invention. Une direction longitudinale correspond à une direction principale
d'extension de la
cuve étanche et thermiquement isolante, cette direction longitudinale étant
parallèle à un axe
longitudinal L d'un repère L, V, T illustré sur les figures. Une direction
transversale correspond à
une direction parallèle à un axe transversal le long duquel s'étend
principalement une paroi
frontale de la cuve étanche et thermiquement isolante, cette direction
transversale étant parallèle à
un axe transversal T du repère L, V, T et cet axe transversal T étant
perpendiculaire à l'axe
longitudinal L. Enfin, une direction verticale correspond à une direction
parallèle à un axe vertical
V du repère L, V, T, cet axe vertical V étant perpendiculaire à l'axe
longitudinal L et l'axe
transversal T.
La figure 1 illustre une cuve 1 étanche et thermiquement isolante prenant
globalement la forme
d'un parallélépipède rectangle. La cuve 1 comprend une structure porteuse 2 et
une structure
porteuse 4 enveloppant la structure de stockage 2, la structure de stockage 2
étant conformée en
couches.
La structure de stockage 2 est configurée pour contenir et/ou stocker un
fluide, et plus
particulièrement un liquide cryogénique, comme par exemple du gaz naturel
liquide ou du gaz de
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pétrole liquéfié. La structure de stockage 2 comprend une pluralité de parois
reposant contre la
structure porteuse 4. Cette dernière est configurée pour soutenir la pluralité
de parois lorsque la
cuve 1 est au moins partiellement remplie par ce fluide, ce fluide exerçant
une pression sur
chacune des parois de la pluralité de parois, cette pression étant reprise par
la structure porteuse 4.
Selon un exemple non limitatif, ce type de cuve 1 est utilisé dans le stockage
terrestre de gaz
naturel liquide pour contenir du gaz naturel liquide et/ou comme point de
chargement et/ou de
déchargement de navire de transport maritime, tel que par exemple une
plateforme gravitaire. On
comprend par plateforme gravitaire que la cuve est au moins partiellement
immergée, dans un
port par exemple, et qu'une unité de liquéfaction et/ou gazéification est
installée partiellement ou
totalement au niveau du plafond de la cuve. Plus précisément, la cuve 1 peut
collaborer avec
l'unité de liquéfaction et/ou gazéification de sorte que la cuve stocke du gaz
liquéfié provenant de
l'unité de liquéfaction et/ou alimente en gaz liquéfié l'unité de
gazéification. La structure porteuse
4 peut alors comprendre au moins du béton.
Par ailleurs, cette cuve 1 peut également être utilisée comme cuve 1 de
transport de gaz naturel
liquide, ou encore comme réservoir de carburant d'un navire et/ou d'une barge.
Enfin, cette cuve
1 peut également être utilisée dans le transport maritime, comme cuve 1 de
transport de gaz
naturel liquide. Dans un tel cas, la structure porteuse 4 comprend au moins
une coque de
l'ouvrage flottant, telle qu'une coque métallique par exemple.
Tel qu'illustré ici sur la figure 1, la cuve 1 s'étend principalement le long
d'une direction
longitudinale L. La pluralité de parois de la structure de stockage 2 comprend
une paroi de
plafond 6 et une paroi de fond 8 s'étendant chacune globalement dans un plan
parallèle à la
direction longitudinale L et à une direction transversale T. La structure de
stockage 2 comprend
également une pluralité de parois latérales 10a, 10b s'étendant au moins le
long d'une direction
verticale V entre la paroi de fond 8 et la paroi de plafond 6. La pluralité de
parois latérales 10a,
10b comprend ici deux parois longitudinales 10a parallèles entre elles et deux
parois frontales 10b
parallèles entre elles. Les parois longitudinales 10a s'étendent le long de la
direction longitudinale
L, les paroi frontales 10b s'étendant quant à elles le long de la direction
transversale T entre les
deux parois longitudinales 10a.
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La structure porteuse 4 prend la forme de la structure de stockage 2, en
enveloppant cette
dernière. Pour cela, la structure porteuse 4 comprend une pluralité de
cloisons 12, chacune de ces
cloisons 12 s'étendant avantageusement parallèlement à l'une des parois de la
pluralité de parois.
Pour faciliter la compréhension de l'invention, les deux parois frontales 10b
de la structure
porteuse 4, ainsi que la cloison de la structure porteuse 4 adjacente à cette
paroi frontale ne sont
pas représentées sur la figure 1.
Tel qu'illustré sur la figure 1, la paroi de plafond 6 comprend deux espaces
séparés, dont une
première portion 46 est composée d'au moins deux espaces étanches l'un par
rapport à l'autre, et
une deuxième portion 48 étant composée au moins par une couche étanche et
thermiquement
isolante 50 en contact avec la structure porteuse 4, tout en participant à
définir un volume interne
45 de la cuve 1.
La cuve 1, et plus particulièrement la structure de stockage 2, est configurée
pour maintenir le gaz
naturel liquide à une température inférieure à -163 'C. Pour cela et tel
qu'illustré sur la figure 2,
chaque paroi de la structure de stockage 2, ainsi que la première portion 46
de la paroi de plafond
6, comportent successivement dans le sens de l'épaisseur depuis l'extérieur
vers l'intérieur de la
cuve 1, un espace secondaire 28 et un espace primaire 30, thermiquement
isolants et étanches
l'un par rapport à l'autre.
Selon l'invention et tel qu'illustré sur la figure 2, la structure de stockage
2 comprend un
dispositif de fermeture 58 relié à au moins l'une des portions 46, 48 par un
dispositif de fixation
84 disposé dans l'épaisseur de la structure de stockage 2. Plus
particulièrement, le dispositif de
fixation 84 est disposé au niveau de l'espace secondaire 28 de la première
portion 46.
Une description plus détaillée du dispositif de fermeture 58 et du dispositif
de fixation 84 sera
réalisée à la suite de la description des différents composants de chacun des
espaces primaire 30 et
secondaires 28, et des composants de la couche étanche et thermiquement
isolante 50, en
référence à la figure 2 qui est une coupe de la cuve 1 selon un plan P
illustré sur la figure 1.
Plus précisément, l'espace secondaire 28 au niveau de la première portion 46
de la paroi de
plafond comprend, successivement depuis la structure porteuse 4 vers l'espace
primaire 30, une
barrière secondaire thermiquement isolante 32, une membrane secondaire
d'étanchéité 34,
l'espace primaire 30 comprenant quant à lui, successivement depuis l'espace
secondaire 28 vers
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l'intérieur de la cuve 1, une barrière primaire thermiquement isolante 36 et
une membrane
primaire d'étanchéité 38.
La barrière secondaire thermiquement isolante 32 est une juxtaposition de
panneaux
autoporteurs, qui sont calorifuge, chaque panneau autoporteur comprenant,
successivement
depuis la structure porteuse 4 vers la membrane secondaire d'étanchéité 34,
une première plaque
de contreplaqué de bois, un bloc d'isolant thermique et une deuxième plaque de
contreplaqué de
bois. Le bloc d'isolant thermique s'étend entre les plaques de contreplaqué de
bois et peut être
constituée par un matériau synthétique alvéolaire, tel qu'une mousse de
polyuréthane par
exemple, permettant une isolation thermique efficace et homogène.
La barrière secondaire thermiquement isolante 32, et plus particulièrement la
deuxième plaque de
contreplaqué de bois, est solidaire de la membrane secondaire d'étanchéité 34,
par exemple par
collage.
La membrane secondaire d'étanchéité 34 comprend une membrane rigide secondaire
d'étanchéité
40 et une membrane souple secondaire d'étanchéité 42, tel que plus
particulièrement visible sur
les figures 3 et 4.
Tel qu'illustré sur la figure 2, la barrière primaire thermiquement isolante
36 présente les mêmes
composants que la barrière secondaire thermiquement isolante 32, ces mêmes
composants étant
superposés de façon similaire. On retrouve ainsi un bloc d'isolant thermique
encadrée dans le sens
de l'épaisseur par deux plaques de contreplaqué de bois. On pourra se référer
à ce qui précède
pour la composition et la fonction de chacun de ces éléments.
Lors du montage de la cuve 1 étanche et thermiquement isolante, les parois de
la structure de
stockage 2 sont montées par juxtaposition des panneaux autoporteurs. Ces
panneaux
d'assemblage sont ensuite recouverts par la membrane primaire d'étanchéité 38,
qui peut être en
acier inoxydable en présentant des ondes. On notera qu'alternativement la
membrane
d'étanchéité primaire est par exemple en tôle d'Invar'.
La membrane primaire d'étanchéité 38 est destinée à être en contact avec le
fluide contenu dans la
cuve 1 tout en participant à définir le volume interne 45 de la cuve 1.
La deuxième portion 48 comprend, dans le sens de l'épaisseur depuis la
structure porteuse 4 vers
le volume interne 45 de la cuve 1, une paroi thermiquement isolante 52
reposant contre la
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structure porteuse 4 et une membrane imperméable 54 reposant sur la paroi
thermiquement
isolante 52 et destinée à être en contact avec le fluide contenu dans la cuve
1.
La paroi thermiquement isolante 52 est de même composition que les barrières
primaire et
secondaire thermiquement isolantes 32, 36 des espaces primaires et secondaires
28, 30, et
comprend donc au moins un bloc d'isolant thermique s'étendant entre deux
plaques de
contreplaqué de bois, dont l'une des plaques est fixée sur la structure
porteuse 4, par collage par
exemple.
La paroi thermiquement isolante 52 de la couche étanche et thermiquement
isolante 50 présente
une épaisseur au moins égale à la somme de l'épaisseur de la barrière primaire
thermiquement
isolante 36 et de l'épaisseur de l'espace secondaire 28 mesurées au niveau de
la première portion
46. L'épaisseur de la paroi thermiquement isolante 52 est mesurée le long d'un
axe
perpendiculaire à un plan dans lequel s'étend principalement la deuxième
portion 48, l'épaisseur
de la barrière primaire thermiquement isolante 36 et l'épaisseur de l'espace
secondaire 28 étant
mesurées le long d'une direction perpendiculaire à un plan dans lequel s'étend
principalement la
première portion 46. En d'autres termes, l'épaisseur de la paroi thermiquement
isolante 52 est
l'addition des épaisseurs de la barrière secondaire thermiquement isolante 32,
de la membrane
secondaire d'étanchéité 34 et de la barrière primaire thermiquement isolante
36.
Par ailleurs et selon l'exemple illustré ici, la paroi thermiquement isolante
52 de la couche étanche
et thermiquement isolante 50 communique aérauliquement avec la barrière
primaire
thermiquement isolante 36 de l'espace primaire 30. En effet, un fluide
d'inertage circule dans la
barrière primaire thermiquement isolante 36 de l'espace primaire 30 et peut
également parcourir
la paroi thermiquement isolante 52 de la couche étanche et thermiquement
isolante 50.
La membrane imperméable 54 est fixée sur la paroi thermiquement isolante 52 et
est de même
composition que la membrane primaire d'étanchéité 38, c'est-à-dire en acier
inoxydable en
présentant des ondes, ou encore en tôle d'Invar'. La membrane imperméable 54
est soudée au
niveau d'au moins une de ses extrémités à la membrane primaire d'étanchéité 38
assurant une
continuité de la paroi de plafond 6 entre la première portion 46 et la
deuxième portion 48.
Selon l'exemple illustré sur la figure 2, la membrane imperméable 54 de la
couche étanche et
thermiquement isolante 50 et la membrane primaire d'étanchéité 38 de l'espace
primaire 30
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s'étendent au moins partiellement dans un plan commun, la membrane imperméable
54
prolongeant la membrane primaire d'étanchéité 38 de l'espace primaire 30 sur
la couche étanche
et thermiquement isolante 50 au niveau de la deuxième portion 48.
Selon l'exemple illustré sur la figure 2, la structure de stockage comprend
également au moins un
dispositif de fermeture 58 de l'espace secondaire 28 disposé au niveau d'au
moins une jonction
entre la première portion 46 et la deuxième portion 48 de la paroi de plafond
6. La description du
dispositif de fermeture 58 est réalisée en rapport avec les figures 3 et 4.
On va maintenant décrire plus en détail la forme de la paroi de plafond 6 de
la structure porteuse
2 en référence aux figures 1 et 2.
La paroi de plafond 6 est composée d'au moins quatre pans 14, 16, 18, 20
distincts, chacun de
ces pans 14, 16, 18, 20 s'étendant dans un plan sécant aux plans dans lesquels
s'inscrivent les
autres pans 14, 16, 18, 20. Les quatre pans 14, 16, 18, 20 de la paroi de
plafond 6 sont
symétriques deux à deux en formant deux pans centraux 14, 16 et deux pans
extérieurs 18, 20. La
structure de stockage 2 comprend un plan de symétrie qui passe par un sommet
26 de la cuve et
qui s'étend dans un plan longitudinal et vertical, un pan central et un pan
extérieur étant
symétriques à l'autre pan central et l'autre pan extérieur.
Sur l'exemple illustré sur la figure 2, la deuxième portion 48 de la paroi de
plafond 6 est formé
dans au moins l'un des pans centraux 14, 16 de la paroi de plafond 6.
Cependant, une deuxième
portion 48 s'étendant uniquement sur un des pans centraux 14, 16 ou uniquement
sur l'un des
pans extérieurs 18, 20 ne sortirait pas du cadre de l'invention.
Selon l'exemple illustré ici, la cuve 1 comprend un tube traversant 56 au
moins la structure
porteuse 4 et la structure de stockage 2 au niveau de la deuxième portion 48
de la paroi de
plafond 6, au niveau du sommet 26 des pans centraux 14, 16.
On va maintenant décrire plus en détails le dispositif de fermeture 58 de
l'espace secondaire 28
disposé au niveau d'au moins une jonction entre la première portion 46 et la
deuxième portion
48 de la paroi de plafond, en référence aux figures 3 et 4, la figure 3 étant
une vue de détails d'une
zone de jonction U entre la première portion 46 et la deuxième portion 48
illustrée sur la figure
2.
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Le dispositif de fermeture 58, tel qu'illustré sur la figure 3, comprend un
premier organe de
fermeture 60 et au moins un deuxième organe de fermeture 62 configurés pour
coopérer l'un avec
l'autre de manière à séparer l'espace secondaire 28 de la première portion 46
de la deuxième
portion 48.
Selon un mode de réalisation alternatif, le premier organe de fermeture 60
et/ou le deuxième
organe de fermeture 62 comprennent au moins une plaque de fixation 68 à
l'espace secondaire
28. On comprend que le premier organe de fermeture 60 et/ou le deuxième organe
de fermeture
62 peuvent former avec cette plaque de fixation 68 une unique pièce avant
d'être montés sur
l'espace secondaire 28.
Tel que représenté sur les figures 3 et 4, chacun des organes de fermeture 60,
62 présente un
profil en L vu dans un plan de coupe transversale de la paroi de plafond,
par exemple selon le
plan de coupe de la figure 2. Chaque organe de fermeture 60, 62 comprend une
première partie
64 et au moins une deuxième partie 66 s'étendant dans des plans sécants.
Comme plus particulièrement visible sur la figure 4, chaque organe de
fermeture 60, 62 est une
plaque métallique pliée comprenant la première partie 64 et la deuxième partie
66, chaque plaque
s'étendant au moins le long de la direction longitudinale L de la cuve 1. Le
Plus particulièrement,
le dispositif de fermeture 58 est composé par une succession de plaques mises
les unes après les
autres pour forme une bande de fermeture de l'espace secondaire 28. De plus,
les plaques
s'étendent en périphérie de la deuxième portion 48, c'est-à-dire sur
l'ensemble du pourtour de la
deuxième portion 48, et peuvent ainsi s'étendre principalement le long des
directions
longitudinale L ou transversale T.
On va maintenant décrire la coopération de chacune des parties 64, 66 de
chacun des organes de
fermeture 60, 62 avec certains composants de la cuve 1.
Tel qu'illustré sur la figure 3, la première partie 64 du premier organe de
fermeture 60 s'étend ici
au moins en partie entre l'espace secondaire 28 et l'espace primaire 30 de la
première portion 46.
La barrière secondaire thermiquement isolante 32 présente une zone de fixation
de la première
partie 64 du premier organe de fermeture 60. En effet, l'espace secondaire 28
comprend une
plaque de fixation 68 sur laquelle est fixée la première partie 64 du premier
organe de fermeture
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60, cette plaque de fixation 68 s'étendant dans le prolongement de la membrane
secondaire
d'étanchéité 34.
Selon une alternative de l'invention, la plaque de fixation 68 et le premier
organe de fermeture 60
forment un élément monobloc, c'est-à-dire que la séparation de l'un des deux
éléments
entraînerait la destruction d'un et/ou des deux éléments. On comprend que dans
cette
configuration, le première partie 64 du premier organe de fermeture 60 est
directement en
contact avec l'espace secondaire 28, voire directement Fixée sur l'espace
secondaire 28.
Plus précisément et tel qu'illustré sur les figures 3 et 4, la plaque de
fixation 68 prolonge ici la
membrane rigide secondaire d'étanchéité 40, la membrane souple secondaire
d'étanchéité 42
recouvrant au moins en partie la plaque de fixation 68, de sorte à assurer une
étanchéité entre la
plaque de fixation 68 et la membrane rigide secondaire d'étanchéité 40. La
plaque de fixation 68
est fixée par un organe de maintien 70, telle qu'une vis ou un rivet par
exemple, à la barrière
secondaire thermiquement isolante 32. La première partie 64 de l'organe de
fermeture est fixée à
la plaque de fixation 68, par exemple grâce à un cordon de soudure, de sorte à
que la première
partie 64 du premier organe de fermeture 60 est disposée au moins entre la
plaque de fixation 68
et l'espace primaire 30.
Préférentiellement et selon un mode de réalisation alternatif, la membrane
rigide secondaire
d'étanchéité 40 et la membrane souple secondaire d'étanchéité 42 recouvrent au
moins en partie
la plaque de fixation 68, de sorte à assurer une étanchéité entre la plaque de
fixation 68 et la
membrane secondaire d'étanchéité 34. Dans cette alternative, la membrane
rigide secondaire
d'étanchéité 40 est partiellement collée sur la plaque de fixation 68 et la
membrane souple
secondaire d'étanchéité 42 recouvrant au moins en partie la plaque de fixation
68 et la membrane
rigide secondaire d'étanchéité 40.
Tel qu'illustré sur la figure 3, la barrière secondaire thermiquement isolante
32 comprend au
moins un panneau autoporteur 71 thermiquement isolant présentant une face
externe 72 fixé à la
structure porteuse 4 par un élément de fixation 74, tel que du mastic par
exemple, une face
interne 76 sur laquelle la plaque de fixation 68 de l'espace secondaire 28 est
fixée, et une face
d'épaisseur 78 s'étendant entre la face externe 72 et la face interne 76 en
regard de la deuxième
portion 48 de la paroi de plafond. Par ailleurs, chacune des faces 72, 76, 78
du panneau
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au toporteur 71 comprend une plaque en bois de contre-plaqué 81. C'est sur ou
dans ces plaques
en bois de contre-plaqué que l'organe de maintien 70 et/ou le dispositif de
fixation 84 sont fixés,
notamment par vissage ou rivetage.
Le panneau autoporteur 71 présente un chanfrein 80 reliant la face interne 76
à la face d'épaisseur
78 de la barrière secondaire thermiquement isolante 32. Le premier organe de
fermeture 60
comprend une partie coudée 82 reliant la première partie 64 à la deuxième
partie 66 du premier
organe de fermeture 60, la partie coudée 82 du premier organe de fermeture 60
étant agencée en
droit du chanfrein 80 du panneau au.toporteur 71, c'est-à-dire en face de ce
chanfrein.
Par ailleurs, chaque organe de fermeture 60, 62 comprend ici une partie coudée
82 reliant les
premières parties 64 aux deuxièmes parties 66 respectives de chacun des
organes de fermeture 60,
62. Grâce à cette partie coudée 82, au moins le premier organe de fermeture 60
et le deuxième
organe de fermeture 62 du dispositif de fermeture 58 sont élastiquement
déformables. Les
différents composants de la paroi de plafond peuvent être amenés se rétracter
et/ou s'étendre, par
exemple à cause des mouvements de la houle ou encore à cause de changement
thermique
brusque, notamment en phase de chargement ou de déchargement de la cuve objet
de l'invention.
Le premier organe de fermeture 60 et le deuxième organe de fermeture 62 du
dispositif de
fermeture 58 sont configurés pour pouvoir adapter leurs formes aux mouvements
des composants
de la paroi de plafond. Plus précisément, chaque partie 64, 66 de chaque
organe de fermeture 60,
62 peut s'éloigner et se rapprocher l'une de l'autre sous l'effet des
contraintes décrites ci-dessus.
Selon l'invention, au moins une des parties 64, 66 de l'un et/ou l'autre des
organes de fermeture
60, 62 est reliée à au moins l'une des portions 46, 48 par le dispositif de
fixation 84 disposé dans
l'épaisseur de la structure de stockage 2. En d'autres termes, au moins une
des parties 64, 66 de
l'un et/ou l'autre des organes de fermeture 60, 62 est en contact et fixé par
le dispositif de fixation
84 sur l'une des portions 46, 48, l'au moins une des parties 64, 66 de l'une
ou de l'autre des
organes de fermeture étant s'étendant le long d'une direction perpendiculaire
au plan d'extension
principale des portions 46, 48.
Tel qu'illustré ici sur la figure 3, le premier organe de fermeture 60 est
positionné contre la
barrière secondaire thermiquement isolante 32 de sorte que la deuxième partie
66 du premier
organe de fermeture 60 s'étendent le long de la face d'épaisseur 78 de la
barrière secondaire
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thermiquement isolante 32. La deuxième partie 66 du premier organe de
fermeture 60 est rendue
solidaire de la barrière secondaire thermiquement isolante 32 au niveau de la
face d'épaisseur 78
par le dispositif de fixation 84 s'étendant au moins en partie dans la plaque
en bois de contre-
plaqué 81 de la face d'épaisseur 78, le dispositif de fixation 84 pouvant
être, par exemple, une vis
ou un rivet. Avantageusement, le dispositif de fixation 84 est une vis à bois.
On comprend de ce qui précède que le dispositif de fixation 84 est installé au
niveau d'une
portion d'extrémité de la barrière secondaire thermiquement isolante 32.
Autrement dit, le
dispositif de fixation 84 s'étend au travers de la face d'épaisseur 78 du
panneau autoporteur 71,
face s'étendant entre la face externe 72 et la face interne 76 dudit panneau
autoporteur, pour
solidariser le premier organe de fermeture 60 du panneau autoporteur 71.
Selon l'exemple illustré ici sur la figure 3, la deuxième partie 66 de chaque
organe de fermeture
60, 62 s'étend dans un plan perpendiculaire aux plans dans lesquels s'étendent
les premières
parties 64 des premier et deuxième organe de fermeture 60, 62. La deuxième
partie 66 du premier
organe de fermeture 60 s'étend ainsi depuis la partie coudée 82 du premier
organe de fermeture
60 vers la structure porteuse 4, la deuxième partie 66 du deuxième organe de
fermeture 62
s'étendant depuis la partie coudée 82 du deuxième organe de fermeture 62 vers
le volume interne
de la cuve. La deuxième partie 66 de chacun des organes de fermeture 60, 62
comprend une
extrémité 86, la deuxième partie 66 de chacun des organes de fermeture 60, 62
étant en contact
avec la deuxième partie 66 de l'autre organe de fermeture 60, 62 au moins sur
une zone qui
s'étend entre l'extrémité 86 de la deuxième partie 66 du premier organe de
fermeture 60 et
l'extrémité 86 de la deuxième partie 66 du deuxième organe de fermeture 62.
On comprend qu'ici la deuxième partie 66 du premier organe de fermeture 60 est
encadrée d'une
part par la plaque en bois de contre-plaqué 81 de la face d'épaisseur 78 et
d'autre part par la
deuxième partie 66 du deuxième organe de fermeture 62. Chaque organe de
fermeture 60, 62 est
fixé à l'autre organe de fermeture 60, 62 par au moins un cordon de soudure.
Plus précisément, la
deuxième partie 66 du deuxième organe de fermeture 62 est fixée à la deuxième
partie 66 du
premier organe de fermeture 60 au moyen par exemple d'au moins un cordon de
soudure réalisé
le long de l'extrémité 86 de la deuxième partie 66 du premier organe de
fermeture 60 sur la
deuxième partie 66 du deuxième organe de fermeture 62.
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Dans un mode de réalisation alternatif à celui décrit
ci-dessus,
la deuxième partie 66 du deuxième
organe de fermeture 62 est fixée par le dispositif de fixation 84 à la plaque
en bois de contre-
plaqué 81 de la face d'épaisseur, la deuxième partie 66 du premier organe de
fermeture 60 étant
quant à elle fixée sur la deuxième partie 66 du deuxième organe de fermeture
62. De la sorte, la
deuxième partie 66 du deuxième organe de fermeture 62 est encadrée d'une part
par la plaque en
bois de contre-plaqué 81 de la face d'épaisseur 78 et d'autre part par la
deuxième partie 66 du
premier organe de fermeture 60.
Tel qu'illustré sur la figure 3, la première partie 64 du deuxième organe de
fermeture 62 s'étend
quant à elle au moins en partie entre la couche étanche et thermiquement
isolante 50 de la
deuxième portion 48 et la structure porteuse 4. La première partie 64 du
deuxième organe de
fermeture 62 est fixée à la structure porteuse 4. Pour cela, la structure
porteuse 4 comprend un
insert 88, visible également à la figure 4, contre lequel la première partie
64 du deuxième organe
de fermeture 62 est fixée.
Selon un exemple de l'invention, l'insert 88 de la structure porteuse est
métallique, la première
partie 64 du deuxième organe de fermeture 62 étant fixée sur l'insert 88 de la
structure porteuse 4
par au moins un cordon de soudure.
Selon l'exemple illustré ici sur la figure 3, les deuxièmes parties 66 des
organes de fermeture 60,
62, une partie de la paroi thermiquement isolante 52 et une partie de la
barrière primaire
thermiquement isolante 36 participent à délimiter une cavité 90 remplie par un
composant
thermiquement isolant, tel que de la laine de verre, par exemple.
L'invention concerne également un procédé de montage de la zone de jonction U
de la cuve 1
comprenant au moins sept étapes réalisées chronologiquement les unes après les
autres.
Cependant, d'autres étapes de montage non listées pouvant être intercalées
entre ces sept étapes.
Ce procédé de montage comprend une première étape durant laquelle la barrière
secondaire
thermiquement isolante 32 est montée contre la structure porteuse 4 de la cuve
1. Pour cela, au
moins un panneau autoporteur 71 est préassemblé, ce panneau autoporteur 71
étant composé
principalement d'un bloc d'isolant thermique encadré par deux plaques de
contreplaqué de bois,
ce panneau autoporteur 71 étant collé à la structure porteuse 4, avec du
mastic par exemple.
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Le procédé de montage de la zone de jonction U comprend une deuxième étape
durant laquelle la
première partie 64 du premier organe de fermeture 60 est installée contre la
plaque de fixation 68
de la barrière secondaire thermiquement isolante 32, la plaque de fixation 68
étant positionné sur
la face interne 76 du panneau autoporteur 71, la deuxième partie 66 du premier
organe de
fermeture 60 étant installé contre la face d'épaisseur 78 du panneau
autoporteur 71 formant la
barrière secondaire thermiquement isolante 32. La deuxième partie 66 du
premier organe de
fermeture 60 est ensuite fixée à la face d'épaisseur 78 du panneau autoporteur
71 de la barrière
secondaire thermiquement isolante 32 par le dispositif de fixation 84.
Le procédé de montage de la zone de jonction U comprend une troisième étape
durant laquelle la
première partie 64 du premier organe de fermeture 60 est fixée à la plaque de
fixation 68 de la
barrière secondaire thermiquement isolante 32, par exemple au moyen d'un
cordon de soudure.
Le procédé de montage de la zone de jonction U comprend une quatrième étape
durant laquelle
la première partie 64 du deuxième organe de fermeture 62 est installée contre
la structure
porteuse 4, la deuxième partie 66 du deuxième organe de fermeture 62 étant
installée contre la
deuxième partie 66 du premier organe de fermeture 60. La deuxième partie 66 du
deuxième
organe de fermeture 62 est ensuite fixée à la deuxième partie 66 du premier
organe de fermeture
60 par exemple au moyen d'un cordon de soudure. La première partie 64 du
deuxième organe de
fermeture 62 est fixée quant à elle à l'insert 88 de la structure porteuse 4
par exemple au moyen
d'un autre cordon de soudure. Ces deux dernières sous-étapes peuvent être
réalisées
indifféremment l'une avant l'autre.
Le procédé de montage de la zone de jonction U comprend une étape durant
laquelle la
membrane secondaire d'étanchéité 34 est installée contre la barrière
secondaire thermiquement
isolante 32. Cette étape peut être réalisée indifféremment entre la première
et chacune des autres
étapes du procédé. Plus précisément, la membrane rigide secondaire
d'étanchéité 40 est collée
contre la barrière secondaire thermiquement isolante 32 de sorte que la
membrane rigide
secondaire d'étanchéité 40 soit dans le même plan que la plaque de fixation 68
de la barrière
secondaire thermiquement isolante 32. La membrane souple secondaire
d'étanchéité 42 est
ensuite collée contre la membrane rigide secondaire d'étanchéité 40 et au
moins partiellement
contre la plaque de fixation 68 de la barrière secondaire thermiquement
isolante 32, recouvrant
ainsi la jonction entre la membrane secondaire d'étanchéité 34 et la plaque de
fixation 68.
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Le procédé de montage de la zone de jonction U comprend une sixième étape
durant laquelle la
barrière primaire thermiquement isolante 36 est installé contre l'espace
secondaire 28, une partie
de la barrière primaire thermiquement isolante 36 recouvrant partiellement la
première partie 64
du premier organe de fermeture 60. Ensuite, la paroi thermiquement isolante 52
est installée
contre la structure de stockage 2 au moins dans le même plan majoritaire
d'extension que celui de
la première portion 46, une partie de la paroi thermiquement isolante 52
recouvrant
partiellement la première partie 64 du deuxième organe de fermeture 62.
Le procédé de montage de la zone de jonction U comprend une septième étape
durant laquelle la
membrane primaire d'étanchéité 38 et la membrane imperméable 54 sont
installées
respectivement contre la barrière primaire thermiquement isolante 36 et contre
la paroi
thermiquement isolante 52. La membrane primaire d'étanchéité 38 et la membrane
imperméable
54 recouvrent la jonction entre la barrière primaire thermiquement isolante 36
et la paroi
thermiquement isolante 52. La barrière primaire thermiquement isolante 36 et
la paroi
thermiquement isolante 52 sont en communication l'une avec l'autre en formant
un volume
commun parcouru par un fluide d'inertage, tel que du diazote par exemple. La
membrane
d'étanchéité 38 et la membrane imperméable 54 rendent ainsi ce volume commun,
mais
également la première portion 46 et la deuxième portion 48, étanches au fluide
circulant et/ou
stocké dans le volume interne 45 de la cuve 1.
L'invention concerne également un procédé de chargement ou de déchargement de
gaz liquéfié
contenu dans la cuve précédemment décrite, durant lequel on achemine un
produit liquide froid
à travers des canalisations isolées depuis ou vers une installation de
stockage flottante ou terrestre
vers ou depuis une cuve 1 tel que décrite dans le présent document.
L'invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations
décrits et illustrés ici, et
elle s'étend également à tout moyen ou configuration équivalents décrits et
illustrés ici, et elle
s'étend également à tout moyen ou configuration équivalents et à toute
combinaison technique
opérant de tels moyens. En particulier, la position de la deuxième portion
ainsi que du dispositif
de fermeture, ici disposés au niveau des pans centraux de la paroi de plafond,
peuvent dans un
autre mode de réalisation être installés au niveau d'au moins un autre pan et
même au niveau
d'une autre paroi de la structure de stockage. De plus, l'orientation donnée à
chacun des éléments
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est susceptible d'être modifiée en fonction du positionnement de la deuxième
portion dans la
cuve.
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