FR2780941A1

FR2780941A1 - Cuve etanche et thermiquement isolante a barriere isolante perfectionnee, integree dans une structure porteuse de navire

Info

Publication number: FR2780941A1
Application number: FR9808895A
Authority: FR
Inventors: Jacques Dhellemmes; Pierre Jean
Original assignee: Gaztransport et Technigaz SA
Current assignee: Gaztransport et Technigaz SA
Priority date: 1998-07-10
Filing date: 1998-07-10
Publication date: 2000-01-14
Anticipated expiration: 2018-07-10
Also published as: CN1243784A; FR2780941B1; JP2000038190A; ES2166666B1; CN1098768C; DE19931703A1; ES2166666A1; IT1308797B1; ITTO990592A1; KR20000011365A

Abstract

Cuve étanche et thermiquement isolante intégrée dans une structure porteuse de navire, ladite cuve comportant deux barrières d'étanchéité successives, les deux barrières d'étanchéité étant alternées avec deux barrières thermiquement isolantes, caractérisée par le fait que la barrière isolante secondaire comporte une pluralité d'éléments sensiblement parallélépipédiques (104) constitués chacun d'un bloc à structure cellulaire en nid d'abeilles (106) conférant une haute résistance mécanique, chaque bloc étant pris en sandwich entre deux plaques en contre-plaqué formant respectivement le fond (5) et le couvercle (7) d'un élément de la barrière isolante secondaire, lesdites plaques étant collées par leur surface interne au bloc central et servant, par leur surface externe, pour la liaison avec la structure porteuse et avec la barrière d'étanchéité secondaire respectivement.

Description

CUVE ÉTANCHE ET THERMIQUEMENT ISOLANTE A

BARRIERE ISOLANTE PERFECTIONNÉE, INTÉGRÉE DANS

UNE STRUCTURE PORTEUSE DE NAVIRE.

La présente invention concerne une cuve étanche et thermiquement isolante, notamment pour le stockage d'un gaz liquéfié, tel que le méthane, à une température d'environ - 160 C, ladite cuve

étant intégrée dans une structure porteuse de navire.

On connaît par le brevet français n 2 629 897 une cuve étanche et thermiquement isolante intégrée dans une structure porteuse de navire, ladite cuve comportant deux barrières d'étanchéité successives, l'une primaire au contact avec le produit contenu dans la cuve, et l'autre secondaire disposée entre la barrière primaire et la structure porteuse, ladite structure porteuse comportant, pour chaque cuve, d'une part, des parois qui sont sensiblement parallèles à l'axe du navire et forment les flans internes de sa double coque, et d'autre part, deux cloisons transversales sensiblement perpendiculaires à l'axe du navire, ces deux barrières d'étanchéité étant alternées avec deux barrières thermiquement isolantes, la barrière isolante primaire étant maintenue en appui contre la barrière d'étanchéité secondaire grâce à des moyens d'accrochage disposés linéairement de façon sensiblement continue et mécaniquement liés à la barrière isolante secondaire, le raccordement d'angle des éléments de barrières primaire et secondaire, dans les zones o les cloisons transversales rejoignent les flans internes de la double coque, étant réalisé sous la forme d'un anneau de raccordement, dont la structure reste sensiblement constante tout le long de l'arête d'intersection d'une cloison transversale avec le flan interne de la double coque. Une telle cuve est généralement en forme de polyèdre, notamment en octaèdre irrégulier dont les angles de cuve présentent généralement une ouverture de 90 ou de 135 , ce qui nécessite un anneau de raccordement pouvant s'adapter à ces différents

angles d'ouverture.

Dans le brevet français n 2 629 897, l'anneau de raccordement est constitué d'une pluralité de tôles qui ont des formes variables, par exemple, droites, recourbées et en équerre. L'ensemble de ces tôles sont soudées entre elles pour définir un volume intérieur dont la section droite est carrée et dont un côté correspond à l'épaisseur de la barrière isolante primaire. Dans les vides existant à l'intérieur de l'anneau et entre l'anneau et l'arête de l'angle de cuve, des blocs de matière isolante sont introduits pour assurer la continuité des barrières isolantes primaire et secondaire. La fabrication de cet anneau de raccordement nécessite donc de multiples opérations de soudage, de formage et d'assemblage, ce qui rend la fabrication complexe et coûteuse. Dans le brevet français n 2 724 623, l'anneau de raccordement est solidarisé à la structure porteuse par soudure sur des plats d'ancrage perpendiculaires aux parois. Les plats d'ancrage sont soudés à la paroi interne de la double coque, après l'étape d'application de la peinture de protection sur la double coque. La soudure continue des plats d'ancrage sur la paroi interne de la double coque engendre un flux de chaleur élevé qui risque de détériorer la peinture sur la face extérieure de la paroi interne de la double coque et peut entraîner une corrosion de ladite paroi interne de la double coque, qui est destinée à être en contact avec l'eau de mer, lorsque le navire est à vide et que la double coque sert de ballast. Pour remédier à cet inconvénient, on applique une nouvelle couche de peinture sur les parties de la double coque détériorées par la soudure continue des plats d'ancrage, mais une telle reprise de peinture assure une protection moins efficace contre la corrosion et nécessite des opérations supplémentaires qui grèvent le

coût de fabrication.

En outre, on sait que lorsque le navire se déplace à la houle, la déformation de l'anneau de raccordement génère au niveau des barrières d'étanchéité primaire et secondaire des contraintes de traction très importantes, qui, en fait, s'ajoutent aux contraintes de traction générées dans ces barrières d'étanchéité lors de la mise en

froid de la cuve.

Dans le brevet français n 2 709 725, l'anneau de raccordement est constitué d'un bandeau oblique qui s'étend à partir de l'arête d'intersection de l'angle de cuve jusqu'à l'intersection des barrières d'étanchéité primaire et secondaire, ce qui permet de reprendre les efforts générés dans les barrières d'étanchéité primaire et secondaire, au voisinage immédiat de l'arête d'intersection d'un angle de cuve grâce au bandeau oblique sur lequel s'exerce la composition des efforts générés dans la paroi de cuve parallèle à la double coque et dans la paroi de cuve parallèle à la cloison transversale. Toutefois, un tel bandeau d'ancrage est susceptible de flamber et a pour inconvénient qu'il traverse la barrière isolante primaire, en assurant une liaison entre la barrière d'étanchéité primaire et la barrière d'étanchéité secondaire. La présente invention a pour premier but de proposer une cuve dont l'anneau de raccordement au niveau des angles de cuve, ait

une structure simple et soit de montage facile, pour un coût réduit.

L'invention a également pour but de proposer une cuve dont l'anneau de raccordement perfectionné n'endommage pas les peintures de la double coque. L'invention a encore pour but de proposer une cuve dont l'anneau de raccordement perfectionné assure la continuité de l'étanchéité des barrières primaire et secondaire, ainsi que la continuité de l'isolation thermique, tout en ayant un point de rigidité comparable à la structure porteuse à proximité des barrières d'étanchéité, pour améliorer la résistance des barrières d'étanchéité aux chocs produits sur les parois de la cuve par les mouvements du liquide en cours de

transport, mouvements qui sont dus au roulis et au tangage du navire.

Dans le brevet français n 2 629 897, on a proposé de supprimer le pont thermique entre la barrière d'étanchéité primaire et la structure porteuse, ce qui permet de réduire l'épaisseur et donc le poids de la barrière isolante primaire, ladite barrière isolante primaire pouvant ainsi être accrochée directement sur la barrière isolante secondaire, en raison de son poids réduit. D'après le brevet français n 2 709 725, on sait qu'il est intéressant, à épaisseur de paroi de cuve constante, d'augmenter l'épaisseur de la barrière isolante secondaire au détriment de celle de la barrière isolante primaire, car s'il se produit une fuite au niveau de la barrière d'étanchéité primaire, la zone froide accidentelle est d'autant plus éloignée de la double coque que la barrière secondaire est plus épaisse. Toutefois, l'épaisseur de la barrière isolante primaire est le résultat d'un compromis entre la fonction d'isolation thermique de la barrière primaire et la nécessité pour cette barrière isolante primaire d'assurer une bonne rigidité aux

chocs générés par le liquide en cours de transport.

En outre, comme la barrière isolante primaire est maintenue en appui contre la barrière d'étanchéité secondaire par la barrière d'étanchéité primaire elle-même, lesdites barrières d'étanchéité primaire et secondaire étant solidarisées de façon étanche à la barrière isolante secondaire par l'intermédiaire de moyens d'accrochage, il est nécessaire de prévoir un joint glissant double au niveau des moyens d'accrochage, pour éviter les contraintes dues à la dilatation différentielle entre la barrière d'étanchéité primaire et la barrière d'étanchéité secondaire. Si un unique joint glissant est prévu au niveau des moyens d'accrochage, l'épaisseur des moyens d'accrochage doit être suffisante pour résister au cisaillement généré par l'absence de

joint glissant entre les deux barrières d'étanchéité.

L'invention a pour deuxième but de proposer une cuve à barrière isolante simplifiée, qui assure une excellente rigidité aux chocs générés par le liquide en cours de transport, tout en supprimant les problèmes de dilatation différentielle entre les barrières d'étanchéité au

niveau des moyens d'accrochage.

Il est connu d'utiliser dans le brevet français n 2 724 623 une barrière isolante secondaire constituée d'une couche d'isolant thermique en matériau plastique alvéolaire tel qu'une mousse de polyuréthanne renforcée par des tissus de fibre de verre insérés dans

ladite mousse pour lui conférer de bonnes propriétés mécaniques.

Il est également connu par le brevet français n 2 683 786 une barrière isolante secondaire constituée d'une pluralité de caissons

qui comprennent chacun une boîte parallélépipédique en bois contre-

plaqué munie intérieurement de cloisons longitudinales et transversales et remplie d'un matériau particulaire calorifuge connu, par exemple,

sous le nom de "perlite".

Toutefois, ces barrières isolantes ont une structure

complexe et un coût de fabrication élevé.

L'invention a pour troisième but de proposer une cuve à barrière isolante perfectionnée, qui présente de bonnes propriétés

mécaniques, tout en étant simple et économique à fabriquer.

Pour atteindre le premier but précité, l'invention a pour premier objet une cuve étanche et thermiquement isolante intégrée dans une structure porteuse de navire, ladite cuve comportant deux barrières d'étanchéité successives, l'une primaire au contact avec le produit contenu dans la cuve, et l'autre secondaire disposée entre la barrière primaire et la structure porteuse, ladite structure porteuse comportant, pour chaque cuve, d'une part, des parois qui sont sensiblement parallèles à l'axe du navire et forment les flans internes de sa double coque, et d'autre part, deux cloisons transversales sensiblement perpendiculaires à l'axe du navire, ces deux barrières d'étanchéité étant alternées avec deux barrières thermiquement isolantes, la barrière isolante primaire étant maintenue en appui contre la barrière d'étanchéité secondaire par l'intermédiaire de moyens d'accrochage disposés linéairement de façon sensiblement continue et mécaniquement liés à la barrière isolante secondaire, le raccordement d'angle des éléments de barrières primaire et secondaire, dans les zones o les cloisons transversales rejoignent les flans internes de la double coque, étant réalisé sous la forme d'un anneau de raccordement, dont la structure reste sensiblement constante tout le long de l'arête d'intersection d'une cloison transversale avec les flans internes de la double coque, caractérisée par le fait que chaque anneau de raccordement comporte une poutre composite préfabriquée constituée d'une armature rigide métallique, notamment en acier inoxydable, incorporée dans un matériau thermiquement isolant, notamment une mousse de polyuréthanne, ladite armature rigide défminissant une zone centrale d'ancrage fixe sensiblement à l'intersection entre le plan bissecteur de l'angle de raccordement issu de l'arête d'intersection et le prolongement de la barrière d'étanchéité secondaire, de part et d'autre de ladite arête d'intersection, pour la solidarisation mécanique de la barrière d'étanchéité secondaire sur ladite zone centrale d'ancrage fixe de l'armature, les extrémités opposées de ladite armature étant solidarisées de la structure porteuse par des moyens de fixation portés respectivement par une cloison transversale et un flan interne de la

double coque.

De préférence, la poutre composite préfabriquée est constituée d'une pluralité de tronçons monobloc, obtenus par injection ou collage de polyuréthanne ou de tout autre matériau isolant dans un

moule o est prépositionnée l'armature, afin de former une mousse.

Avantageusement, l'armature de la poutre composite est formée d'une bande métallique s'étendant dans la direction transversale et à profil général en W dont les deux branches d'extrémité sont sensiblement parallèles aux parois porteuses respectives, de part et d'autre de l'arête d'intersection, lesdites branches d'extrémité étant solidarisées aux moyens de fixation précités, et dont les deux branches centrales définissent à leur sommet la zone centrale d'ancrage fixe précitée, la distance entre ledit sommet et chaque paroi porteuse

correspondant à l'épaisseur de la barrière isolante secondaire.

Selon une autre caractéristique, les moyens de fixation sont constitués par un alignement périphérique de goujons filetés soudés à leur base perpendiculairement à chaque paroi porteuse, de part et d'autre de l'arête d'intersection. La soudure locale des goujons sur les parois porteuses engendre un flux de chaleur suffisamment faible pour

ne pas risquer de détériorer la peinture sur la double coque.

Dans un mode de réalisation préféré, la poutre composite comporte sur sa surface opposée au flan interne de la double coque une pluralité de puits régulièrement espacés dans la direction transversale et s'étendant perpendiculairement à la cloison transversale, et sur sa surface opposée à la cloison transversale une pluralité de puits régulièrement espacés dans la direction transversale et s'étendant perpendiculairement au flan interne de la double coque, les puits étant formés par des réservations dans le matériau isolant de la poutre composite, lesquelles réservations débouchent en direction de la paroi porteuse respective sur une branche d'extrémité de la bande d'armature en W, ladite branche d'extrémité définissant le fond de chaque puits qui est muni d'un orifice pour le passage d'un goujon fileté des moyens de fixation précités qui sont agencés de façon à correspondre auxdits puits, l'armature étant fixement maintenue sur lesdits goujons par un écrou venant se visser sur le goujon en prenant appui sur le fond de chaque puits. Selon une autre caractéristique, ladite armature en W comporte des voiles de renforts s'étendant respectivement entre les branches adjacentes du W, les voiles étant disposés dans des plans parallèles régulièrement espacés dans la direction transversale et perpendiculaires aux parois de la structure porteuse. De préférence, les voiles de renforts sont intercalés sensiblement à mi-distance entre deux

réservations successives dans la direction transversale.

Avantageusement, l'armature comporte une cornière d'ancrage, notamment en acier inoxydable, sensiblement en équerre, soudée en son centre à ladite zone centrale d'ancrage fixe, de façon que les ailes de la cornière s'étendent sensiblement en direction de la barrière d'étanchéité secondaire, de part et d'autre de l'arête d'intersection, ladite barrière d'étanchéité secondaire recouvrant partiellement lesdites ailes pour leur solidarisation mécanique, par soudure discontinue, autorisant une dilatation transversale entre la

barrière d'étanchéité secondaire et ladite cornière d'ancrage.

Selon une réalisation particulière, les orifices de passage pour les goujons ont une forme sensiblement en U et les puits comportent au voisinage de leur fond un dégagement à 450 en direction de la base du U pour permettre l'insertion selon la bissectrice de l'angle de la poutre composite dans un angle de cuve à 90 , sans être

gêné par l'alignement des goujons.

Selon encore une autre caractéristique, la barrière d'étanchéité secondaire est constituée par des virures métalliques à bords relevés vers l'intérieur de la cuve, lesdites virures étant réalisées en tôle mince à faible coefficient de dilatation et étant soudées bord à bord, par leurs bords relevés, sur les deux faces d'un support de soudure qui est retenu mécaniquement sur les éléments de la barrière isolante secondaire par un joint glissant, ledit support de soudure constituant une partie du moyen d'accrochage destiné à retenir mécaniquement la barrière isolante primaire sur la barrière d'étanchéité secondaire. La barrière d'étanchéité secondaire est raccordée à la poutre composite par des fourrures d'étanchéité secondaires à bords relevés vers l'intérieur de la cuve, lesdites fourrures étant réalisées en tôle mince à faible coefficient de dilatation et étant soudées bord à bord, par leurs bords relevés, sur les deux faces d'un support de soudure, lesdits bords relevés s'amenuisant progressivement, par exemple sensiblement en sifflet, au voisinage de la poutre composite de façon à ménager sur la portion proximale de ladite fourrure un bord droit dans le prolongement de l'un des bords relevés et sur le bord latéral opposé une patte de recouvrement légèrement repliée vers le bas, qui est destinée à être chevauchée par le bord droit de la fourrure adjacente, sensiblement à la manière d'un assemblage de tuiles, les parties proximales des fourrures étant soudées entre elles de manière étanche au niveau de la zone de chevauchement de chaque patte de recouvrement, lesdites fourrures étant mécaniquement solidarisées à la

cornière d'ancrage par ladite soudure discontinue.

Dans ce cas, on prévoit une cornière d'étanchéité secondaire réalisée en tôle mince à faible coefficient de dilatation et sensiblement en équerre, dont les ailes viennent partiellement recouvrir la portion proximale des fourrures d'étanchéité secondaires et sont soudées en continu à ces dernières dans la direction transversale pour assurer la continuité de la liaison d'étanchéité de la barrière secondaire d'étanchéité. Selon encore une autre caractéristique, les pattes de recouvrement des fourrures s'étendent partiellement sur une aile de la cornière d'ancrage et partiellement sur une plaque en contre-plaqué qui forme un pont entre la poutre composite et l'élément adjacent de la barrière d'isolation secondaire et sert de couvre-joint pour l'espace intercalaire entre la poutre composite et ledit élément adjacent de la barrière d'isolation secondaire, ladite plaque en contre-plaqué étant munie de créneaux et ladite cornière d'ancrage étant munie de meulages qui sont agencés de manière à recevoir chaque patte de

recouvrement des fourrures.

Selon encore une autre caractéristique, la barrière d'étanchéité primaire est formée par des virures métalliques à bords relevés vers l'intérieur de la cuve, lesdites virures étant constituées de tôles minces à faible coefficient de dilatation et étant soudées bord à bord, par leurs bords relevés, sur les deux faces dudit support de soudure qui est retenu mécaniquement par la barrière isolante secondaire. Ladite barrière d'étanchéité primaire est raccordée à la poutre composite par des fourrures d'étanchéité primaires à bords relevés vers l'intérieur de la cuve, lesdites fourrures d'étanchéité primaires étant constituées de tôles minces à faible coefficient de dilatation et étant soudées bord à bord, par leurs bords relevés, sur les deux faces dudit support de soudure, lesdits bords relevés de la fourrure primaire s'amenuisant progressivement, par exemple sensiblement en sifflets, au voisinage de la poutre composite de façon à ménager sur la portion proximale de la fourrure primaire un bord droit dans le prolongement de l'un des bords relevés et sur le bord latéral opposé, une patte de recouvrement légèrement repliée vers le bas qui est destinée à être chevauchée par le bord droit de la fourrure primaire adjacente, à la manière d'un assemblage de tuiles, lesdites pattes de recouvrement des fourrures primaires étant soudées aux fourrures primaires adjacentes au niveau de ladite zone de chevauchement, lesdites pattes de recouvrement des fourrures primaires s'étendant partiellement sur la portion proximale des fourrures primaires à partir du bord relevé, de façon que la partie extrême de ladite portion proximale soit repliée sensiblement en marche d'escalier vers le bas, dont la hauteur correspond à l'épaisseur de la barrière d'isolation primaire, ladite partie extrême étant soudée de manière discontinue à la portion proximale de la fourrure secondaire sous-jacente pour leur

solidarisation mécanique.

Dans ce cas, on prévoit une cornière d'étanchéité primaire réalisée en tôle mince à faible coefficient de dilatation et sensiblement en équerre, dont les ailes recouvrent partiellement la portion proximale des fourrures primaires, dans le plan de la barrière d'étanchéité primaire, les ailes de la cornière d'étanchéité primaire étant soudées en continu auxdites fourrures primaires pour assurer la continuité de la

liaison d'étanchéité de la barrière d'étanchéité primaire.

Avantageusement, les ailes de la cornière d'étanchéité primaire recouvrent un alignement de vis qui traversent la portion proximale de la fourrure primaire pour son ancrage sur la barrière

isolante primaire.

Dans une variante de réalisation, la barrière isolante primaire est remplacée par un bouclier de protection mécanique résistant aux chocs, l'isolation thermique étant assurée uniquement par la barrière isolante secondaire. Par exemple, le bouclier est constitué d'une pluralité de panneaux rigides sensiblement parallélépipédiques en contre-plaqué, de faible épaisseur, par exemple de l'ordre de 21 mm,

entre lesquels passent les moyens d'accrochage précités.

Le fait de prévoir un bouclier non thermiquement isolant à la place de la barrière isolante primaire permet d'éviter tous les problèmes de dilatation différentielle entre les barrières d'étanchéité primaire et secondaire, et donc de supprimer l'utilisation d'un double joint glissant et tous problèmes de cisaillement lors de l'utilisation d'un joint glissant unique, car les deux barrières d'étanchéité subiront la même dilatation thermique. Ainsi, le bouclier est maintenu en appui contre la barrière d'étanchéité secondaire par la barrière d'étanchéité primaire elle-même, lesdites barrières d'étanchéité étant solidaires de

façon étanche du même support de soudure.

Selon une autre caractéristique, la barrière isolante secondaire comporte une pluralité d'éléments sensiblement parallélépipédiques constitués chacun d'une couche en matériau isolant prise en sandwich entre deux plaques en contre-plaqué formant respectivement le fond et le couvercle d'un élément de la barrière isolante secondaire, lesdites plaques étant collées sur leur face interne à la couche de matériau isolant et étant destinées à assurer la liaison par leur surface externe avec la structure porteuse et la barrière

d'étanchéité secondaire respectivement.

Selon encore une autre caractéristique, le support de soudure comporte un alignement de pattes partiellement découpées dans son épaisseur et repliées alternativement de part et d'autre de son plan pour venir se loger dans des évidements prévus sur la surface supérieure des éléments du bouclier, pour servir au maintien provisoire du bouclier sur la barrière d'étanchéité secondaire, avant l'assemblage

de la barrière d'étanchéité primaire.

De façon connue en soi, les moyens d'accrochage sont des bandes à profils en L comportant chacune un petit côté et un grand côté à angle droit, le grand côté formant le support de soudure et le petit côté étant inséré dans une rainure en T inversé pratiquée dans l'épaisseur de la plaque formant couvercle des éléments de la barrière isolante secondaire qui supporte la barrière d'étanchéité secondaire, l'extrémité libre du support de soudure étant en saillie vers l'intérieur

de la cuve par rapport à la barrière d'étanchéité primaire.

Selon une réalisation particulière, la couche en matériau isolant est une mousse de polyuréthanne de densité comprise entre 90 et Kg/m3, de préférence de l'ordre de 100 Kg/m3, pour garantir le portage mécanique des barrières d'étanchéité soumises à la pression et

aux mouvements de la cargaison.

Selon encore une autre caractéristique, le bouclier comporte des cales en contre-plaqué intercalées de part et d'autre de l'arête d'intersection entre les cornières d'étanchéité primaire et secondaire et les portions extrêmes en marche d'escalier des fourrures d'étanchéité primaire. Dans une autre variante de réalisation, la couche en matériau isolant de la barrière isolante secondaire est constituée d'un bloc à structure cellulaire en nid d'abeilles conférant une haute

résistance mécanique.

Avantageusement, le bloc à structure en nid d'abeilles comporte des éléments réflecteurs de rayonnement recouvrant au moins une partie des faces planes internes des cellules de la structure en nid d'abeilles, ces éléments réflecteurs de rayonnement pouvant être

constitués par des feuilles argentées ou en aluminium poli.

D'après le brevet français n 2 586 082, on sait que lorsque des éléments réflecteurs de rayonnement sont mis en place dans le volume de la barrière isolante secondaire, les pertes thermiques par rayonnement peuvent être réduites, ce qui améliore l'isolation fournie

par la barrière secondaire.

De préférence, au moins certaines des parois des cellules du bloc en nid d'abeilles sont perforées de manière à assurer une communication de fluide entre lesdites cellules et l'extérieur du bloc, et le volume occupé par la barrière isolante secondaire est soumis à une pression réduite comprise entre 0,1 et 300 millibars absolus, de préférence entre 2 et 3 millibars. L'établissement d'une pression réduite dans le volume occupé par la barrière isolante secondaire permet de réduire considérablement les pertes thermiques par convection. La combinaison d'une pression réduite avec des éléments réflecteurs de rayonnement permet d'assurer une réduction optimale

des pertes thermiques.

Selon une autre caractéristique, le gaz à pression réduite qui occupe le volume de la barrière isolante secondaire est un gaz

inerte conférant des caractéristiques d'isolation satisfaisantes.

Selon encore une autre caractéristique, le volume occupé par la barrière isolante secondaire est relié en permanence à une pompe à vide réglable pour ajuster la pression dans ce volume en fonction de la vaporisation souhaitée du gaz liquéfié stocké dans la cuve pour servir

de carburant à la propulsion du navire.

De préférence, la pompe à vide est auto-ajustable, de façon à redémarrer dès que la pression dans le volume précité remonte à un seuil de pression prédéterminé, par exemple de l'ordre de 7 millibars, et à s'arrêter dès qu'un autre seuil de pression inférieur prédéterminé

est atteint, par exemple de l'ordre de 2 à 3 millibars.

Avantageusement, le bloc à structure cellulaire en nid

d'abeilles est obtenu à partir d'un flan de carton replié.

Dans une forme de réalisation particulière, la cuve comporte des moyens de fixation de la barrière isolante secondaire sur la structure porteuse, ces moyens de fixation comportant des goujons soudés sensiblement perpendiculairement sur les parois internes de la structure porteuse, lesdits goujons ayant chacun leur extrémité libre filetée, la disposition relative des goujons et des éléments de la barrière d'isolation secondaire étant réalisée de sorte que les goujons se trouvent au droit de deux rebords périphériques opposés de la plaque de fond des éléments de la barrière isolante secondaire, un puits étant ménagé à travers la plaque formant couvercle dudit élément et à travers l'épaisseur du bloc en nid d'abeilles au droit de chaque goujon, le fond du puits étant constitué par la plaque de fond qui comporte un orifice pour le passage d'un goujon, une rondelle mise en place sur le goujon s'appuyant sur le fond du puits etétant maintenue par un écrou vissé sur le goujon pour assurer la fixation dudit élément de la barrière isolante secondaire sur la structure porteuse. De préférence, chaque puits est comblé, après fixation de l'élément de la barrière isolante secondaire sur la structure porteuse, par un bouchon thermiquement isolant, les joints existant entre les éléments de la barrière isolante

secondaire étant également comblés par un matériau isolant thermique.

La plaque formant couvercle comporte, de préférence, deux rainures parallèles recevant chacune un support de soudure et espacées l'une de l'autre d'une distance correspondant à la largeur d'une virure, les zones centrales des plaques formant couvercle de deux éléments adjacents étant recouvertes chacune par une virure, alors qu'une autre virure de même largeur réalise la jonction entre les deux

virures précitées.

Pour atteindre le deuxième but précité, l'invention a pour deuxième objet une cuve étanche et thermiquement isolante intégrée dans une structure porteuse de navire, ladite cuve comportant deux barrières d'étanchéité successives, l'une primaire au contact avec le produit contenu dans la cuve, et l'autre secondaire disposée entre la barrière d'étanchéité primaire et la structure porteuse, une barrière secondaire thermiquement isolante étant disposée entre la barrière d'étanchéité secondaire et les parois de la structure porteuse, caractérisée par le fait qu'elle comporte un bouclier de protection mécanique résistant aux chocs, disposé entre les deux barrières d'étanchéité, le bouclier étant maintenu élastiquement en appui sur la barrière d'étanchéité secondaire grâce à des moyens d'accrochage métalliques mécaniquement liés à la barrière isolante secondaire, l'isolation thermique étant assurée uniquement par la barrière isolante

secondaire.

Avantageusement, la barrière d'étanchéité secondaire est constituée par des virures métalliques à bords relevés vers l'intérieur de la cuve, lesdites virures étant réalisées en tôles minces à faible coefficient de dilatation et étant soudées bord à bord, par leurs bords relevés, sur les deux faces d'un support de soudure qui est retenu mécaniquement sur les éléments de la barrière isolante secondaire par un joint glissant, ledit support de soudure constituant une partie du moyen d'accrochage destiné à retenir mécaniquement le bouclier sur la

barrière d'étanchéité secondaire.

Avantageusement, le bouclier est constitué d'une pluralité de panneaux rigides sensiblement parallélépipédiques en contre-plaqué, de faible épaisseur, par exemple d'environ 21 mm, entre lesquels

passent les moyens d'accrochage précités.

De préférence, les moyens d'accrochage sont des bandes à profils en L comportant chacune un petit côté et un grand côté formant une équerre, le grand côté constituant le support de soudure, le petit côté étant inséré dans une rainure en T inversé pratiquée dans l'épaisseur d'une plaque rigide formant le couvercle des éléments de la barrière isolante secondaire et supportant la barrière d'étanchéité secondaire, l'extrémité libre du support de soudure étant en saillie vers

l'intérieur de la cuve par rapport à la barrière d'étanchéité primaire.

Selon une autre caractéristique, la barrière isolante secondaire comporte une pluralité d'éléments sensiblement parallélépipédiques constitués chacun d'une couche en matériau isolant prise en sandwich entre deux plaques en contre-plaqué formant respectivement le fond et le couvercle d'un élément de la barrière isolante secondaire, lesdites plaques étant collées par leur surface interne à ladite couche, et servant à la liaison par leur surface externe respectivement avec la structure porteuse et la barrière d'étanchéité secondaire. De façon connue en soi, la barrière d'étanchéité primaire est formée par des virures métalliques, à bords relevés vers l'intérieur de la cuve, lesdites virures étant constituées de tôles minces à faible coefficient de dilatation et étant soudées, bord à bord, par leurs bords relevés, sur les deux faces dudit support de soudure qui est retenu

directement par la barrière isolante secondaire.

Avantageusement, le support de soudure comporte un alignement transversal de pattes partiellement découpées dans son épaisseur et repliées alternativement de part et d'autre de son plan dans des logements prévus sur la partie supérieure de la périphérie des panneaux du bouclier, pour servir au maintien provisoire du bouclier sur la barrière d'étanchéité secondaire, avant l'assemblage de la

barrière d'étanchéité primaire.

Avantageusement, le bouclier est maintenu en appui contre la barrière d'étanchéité secondaire par la barrière d'étanchéité primaire, lesdites barrières d'étanchéité primaire et secondaire étant

solidaires de façon étanche desdits moyens d'accrochage.

Selon une autre caractéristique, la couche en matériau isolant est une mousse de polyuréthanne de densité comprise entre 90 et

Kg/m3, de préférence de l'ordre de 100 Kg/m3.

Dans une autre variante, la couche en matériau isolant est un bloc à structure cellulaire en nid d'abeilles conférant une haute

résistance mécanique.

constitués par des feuilles argentées ou en aluminium poli.

De préférence, au moins certaines des parois des cellules du bloc en nid d'abeilles sont perforées de manière à assurer une communication de fluide entre lesdites cellules et l'extérieur du bloc, et le volume occupé par la barrière isolante secondaire est soumis à une pression réduite comprise entre 0,1 et 300 millibars absolus, de

préférence entre 2 et 3 millibars.

Avantageusement, le bloc à structure cellulaire en nid

d'abeilles est obtenu à partir d'un flan de carton replié.

Dans une forme de réalisation particulière, la cuve comporte des moyens de fixation de la barrière isolante secondaire sur la structure porteuse, ces moyens de fixation comportant des goujons soudés sensiblement perpendiculairement les parois internes de la structure porteuse, lesdits goujons ayant chacun leur extrémité libre filetée, la disposition relative des goujons et des éléments de la barrière d'isolation secondaire étant réalisée de sorte que les goujons se trouvent au droit de deux rebords périphériques opposés de la plaque de fond des éléments de la barrière isolante secondaire, un puits étant ménagé à travers la plaque formant couvercle dudit élément et à travers l'épaisseur du bloc en nid d'abeilles au droit de chaque goujon, le fond du puits étant constitué par la plaque de fond qui comporte un orifice pour le passage d'un goujon, une rondelle mise en place sur le goujon s'appuyant sur le fond du puits et étant maintenue par un écrou vissé sur le goujon pour assurer la fixation dudit élément de la barrière

isolante secondaire sur la structure porteuse.

virures précitées.

Pour atteindre le troisième but précité, l'invention a pour troisième objet une cuve étanche et thermiquement isolante intégrée dans une structure porteuse de navire, ladite cuve comportant deux barrières d'étanchéité successives, l'une primaire au contact avec le produit contenu dans la cuve, et l'autre secondaire disposée entre la barrière d'étanchéité primaire et la structure porteuse, les deux barrières d'étanchéité étant alternées avec deux barrières thermiquement isolantes, la barrière isolante primaire étant maintenue élastiquement en appui sur la barrière d'étanchéité secondaire grâce à des moyens d'accrochage métalliques mécaniquement liés à la barrière isolante secondaire, caractérisée par le fait que la barrière isolante secondaire comporte une pluralité d'éléments sensiblement parallélépipédiques constitués chacun d'un bloc à structure cellulaire en nid d'abeilles conférant une haute résistance mécanique, chaque bloc étant pris en sandwich entre deux plaques en contre-plaqué formant respectivement le fond et le couvercle d'un élément de la barrière isolante secondaire, lesdites plaques étant collées par leur surface interne au bloc central et servant, par leur surface externe, pour la liaison avec la structure porteuse et avec la barrière d'étanchéité

secondaire respectivement.

Avantageusement, la barrière d'étanchéité secondaire est constituée par des virures métalliques à bords relevés vers l'intérieur de la cuve, lesdites virures étant réalisées en tôles minces à faible coefficient de dilatation et étant soudées bord à bord, par leurs bords relevés, sur les deux faces d'un support de soudure, qui est retenu mécaniquement sur les éléments de la barrière isolante secondaire par un joint glissant, ledit support de soudure constituant une partie du moyen d'accrochage destiné à retenir mécaniquement la barrière

isolante primaire sur la barrière d'étanchéité secondaire.

constitués par des feuilles argentées ou en aluminium poli.

préférence entre 2 et 3 millibars.

Selon une autre caractéristique, le gaz à pression réduite qui occupe le volume de la barrière isolante secondaire est un gaz inerte conférant des caractéristiques d'isolation satisfaisantes. Selon encore une autre caractéristique, le volume occupé par la barrière isolante secondaire est relié en permanence à une pompe à vide réglable pour ajuster la pression dans ce volume en fonction de la vaporisation souhaitée du gaz liquéfié stocké dans la cuve pour servir

de carburant à la propulsion du navire.

est atteint, par exemple de l'ordre de 2 à 3 millibars.

Avantageusement, le bloc à structure cellulaire en nid

d'abeilles est obtenu à partir d'un flan de carton replié.

Dans une forme de réalisation particulière, la cuve comporte des moyens de fixation de la barrière isolante secondaire sur la structure porteuse, ces moyens de fixation comportant des goujons soudés sensiblement perpendiculairement sur les parois internes de la structure porteuse, lesdits goujons ayant chacun leur extrémité libre filetée, la disposition relative des goujons et des éléments de la barrière d'isolation secondaire étant réalisée de sorte que les goujons se trouvent au droit de deux rebords périphériques opposés de la plaque de fond des éléments de la barrière isolante secondaire, un puits étant ménagé à travers la plaque formant couvercle dudit élément et à travers l'épaisseur du bloc en nid d'abeilles au droit de chaque goujon, le fond du puits étant constitué par la plaque de fond qui comporte un orifice pour le passage d'un goujon, une rondelle mise en place sur le goujon s'appuyant sur le fond du puits et étant maintenue par un écrou vissé sur le goujon pour assurer la fixation dudit élément de la barrière isolante secondaire sur la structure porteuse. De préférence, chaque puits est comblé, après fixation de l'élément de la barrière isolante secondaire sur la structure porteuse, par un bouchon thermiquement isolant, les joints existant entre les éléments de la barrière isolante

secondaire étant également comblés par un matériau isolant thermique.

virures précitées.

Dans une variante, la barrière isolante primaire est remplacée par un bouclier de protection mécanique résistant aux chocs, l'isolation thermique étant assurée uniquement par la barrière isolante secondaire. Pour mieux faire comprendre les différents objets de l'invention, on va en décrire maintenant à titre d'exemples purement illustratifs et non limitatifs, plusieurs modes de réalisation représentés

sur le dessin annexé.

Sur ce dessin: - la figure 1 est une vue partielle d'un angle de cuve conforme au premier objet de l'invention, suivant une coupe dans un plan perpendiculaire à l'arête du dièdre formé par ledit angle; - la figure 2 est une vue en perspective de la poutre composite préfabriquée illustrée sur la figure 1 et servant au raccordement au niveau d'un angle de cuve; la figure 3 est une vue agrandie d'un détail encerclé en III sur la figure 2; - la figure 4 est une vue partielle et en coupe suivant un plan transversal perpendiculaire à la double coque du navire, illustrant plus particulièrement le deuxième objet de l'invention; - la figure 5 est une vue partielle, agrandie et en perspective du support de soudure illustré sur la figure 4; - la figure 6 est une vue de dessus d'une fourrure d'étanchéité secondaire dans son état déplié, pour le raccordement de la barrière d'étanchéité secondaire à la poutre composite, comme illustré sur la figure 1; - la figure 7 est une vue partielle et en perspective des fourrures d'étanchéité secondaire de la figure 6, dans leur état assemblé; - la figure 8 est une vue partielle, agrandie et en coupe suivant la ligne VIII-VIII de la figure 7, montrant la zone de liaison entre deux fourrures adjacentes au-dessus de la cornière d'ancrage de la poutre composite; - la figure 9 est une vue partielle, agrandie et en coupe suivant la ligne IX-IX de la figure 7, montrant la zone de liaison de deux fourrures adjacentes au- dessus d'une plaque en contre-plaqué servant de couvre-joint entre la poutre composite et un élément adjacent de la barrière isolante secondaire; - la figure 10 est une vue partielle et en perspective de la plaque illustrée sur la figure 9; - la figure 11 est une vue partielle et en perspective de la cornière d'ancrage illustrée sur la figure 8; - la figure 12 est une vue de dessus d'une fourrure d'étanchéité primaire dans son état déplié, pour le raccordement entre la barrière d'étanchéité primaire et la poutre composite, comme illustré sur la figure 1; - la figure 13 est une vue partielle et en perspective des fourrures de la figure 12 dans leur état assemblé; - la figure 14 est une vue partielle, agrandie et en coupe suivant la ligne XIV-XIV de la figure 13; - la figure 15 est une vue éclatée en perspective d'un élément de la barrière isolante secondaire suivant le troisième objet de l'invention; la figure 16 est une vue en perspective de l'élément de la figure 15 dans son état assemblé; et - les figures 17 à 19 sont des vues agrandies d'un détail encerclé sur la figure 16 respectivement suivant les flèches XVII,

XVIII et XIX.

En se référant à la figure 1, on voit un angle de la cuve de l'invention, ladite cuve étant intégrée dans une structure porteuse dont une paroi est formée par le flan interne 1 de la double coque d'un navire et dont une autre paroi est formée par une cloison transversale 2 d'une double cloison servant de séparation entre deux cuves. Les parois porteuses 1 et 2 forment entre elles un angle à 90 et définissent une arête d'intersection 3. L'assemblage des cloisons transversales à la

double coque est réalisé par soudure.

La cuve selon l'invention comporte une barrière d'isolation secondaire fixée sur la structure porteuse du navire. La barrière d'isolation secondaire est constituée d'une pluralité d'éléments parallélépipédiques rectangles 4 qui sont disposés côte à côte, de manière à recouvrir sensiblement la surface interne de la structure porteuse. Chaque élément 4 est constitué d'une première plaque 5 en bois contre-plaqué formant le fond de l'élément 4, la plaque de fond 5 étant surmontée d'une couche épaisse d'isolant thermique 6 qui est collée à la surface interne de la plaque 5. Sur la couche d'isolant thermique 6, est collée une deuxième plaque 7 de contre-plaqué formant le couvercle de l'élément 4. Comme visible sur la figure 4, un tissu de fibre de verre 8 peut être intercalé à l'interface entre la couche 6 et la plaque formant couvercle 7. Ce tissu 8 peut être ajouté pour conférer de bonnes propriétés mécaniques à la couche d'isolant thermique 6. La couche 6 peut être constituée par un matériau plastique alvéolaire tel qu'une mousse de polyuréthanne. Bien entendu, on pourrait prévoir plusieurs tissus de fibre de verre dans l'épaisseur de la couche 6, comme décrit plus en détail dans le brevet français n 2 724 623 qui est incorporé ici par référence. Bien que cela ne soit pas représenté sur les figures, il est connu, pour assurer la fixation des éléments 4 sur la structure porteuse, de prévoir des puits régulièrement répartis sur le pourtour de l'élément 4, les puits étant des évidements cylindriques pratiqués à travers la plaque formant couvercle 7 et l'épaisseur de la couche 6 jusqu'à la plaque de fond 5. Le fond d'un

puits est ainsi constitué par la plaque rigide de fond 5 de l'élément 4.

Le fond du puits est perforé pour former un orifice dont le diamètre est suffisant pour laisser passer un goujon. Ces goujons sont soudés sur la face interne de la structure porteuse perpendiculairement à celle-ci et présentent une extrémité libre filetée. Ces goujons sont disposés selon des lignes parallèles à l'arête 3 constituée par l'intersection des parois porteuses 1 et 2 précitées. Bien entendu, les goujons et les puits sont disposés de telle sorte que si l'on amène un élément 4 en vis- à-vis de la paroi porteuse, on peut positionner ledit élément 4 par rapport à ladite

paroi, de façon qu'un goujon se trouve en vis-à-vis de chaque puits.

On sait que les parois 1 et 2 d'un navire présentent des écarts par rapport à la surface théorique prévue pour la structure porteuse, simplement en raison des imprécisions de fabrication. De façon connue, on rattrape ces écarts en mettant en appui les plaques de fond 5 contre la structure porteuse, par l'intermédiaire de boudins de résine polymérisable 9 (voir figure 1), qui permettent, à partir d'une surface de structure porteuse imparfaite, d'obtenir un habillage constitué par les éléments 4 adjacents qui présentent des plaques formant couvercle 7 qui, dans leur ensemble, définissent une surface pratiquement sans écart par rapport à la surface théorique désirée. Les boudins de résine 9 sont disposés parallèlement à l'arête d'intersection 3 précitée et espacés les uns des autres. Chaque élément 4 est appuyé en direction de la structure porteuse jusqu'à ce que des cales (non représentées) de dimensions prédéterminées fixées, par exemple, aux quatre angles de la plaque de fond 5 viennent en appui contre ladite structure porteuse. Dans cette position, les boudins de résine polymérisable 9 sont plus ou moins écrasés et cette technique permet de rattraper les défauts que présente la cloison porteuse à l'état statique par rapport à la surface théorique. Le dimensionnement des cales est calculé après un relevé précis du positionnement spatial de la face

interne de la paroi porteuse.

Lorsque ce positionnement correct d'un élément est effectué, on assure la fixation de l'élément 4 grâce aux goujons qui pénètrent dans les puits de l'élément 4 à travers les orifices précités, la fixation étant obtenue en mettant en place sur l'extrémité filetée des

goujons une rondelle d'appui et un écrou de serrage (non représentés).

Cette rondelle est appliquée par l'écrou contre le fond du puits, de sorte que l'on obtient une fixation de chaque élément 4 contre la structure porteuse par une pluralité de points répartis sur la périphérie de la

plaque de fond 5, ce qui est favorable sur le plan mécanique.

Puis, les boudins polymérisables 9 durcissent en quelques

heures par polymérisation, ce qui permet ensuite de retirer les cales.

Toutefois, avant d'appliquer les éléments 4 contre la structure porteuse, on peut interposer entre celle-ci et les boudins 9 un film de polyane ou tout autre matériau (non représenté), pour éviter que la résine du boudin ne colle à la cloison porteuse et pour permettre ainsi une déformation dynamique de la paroi porteuse sans que l'élément 4 ne subisse les efforts dus à ladite déformation entre les moyens de fixation des éléments 4 sur la structure porteuse. Lorsque la fixation a été réalisée, on bouche les puits en y insérant des bouchons (non représentés) de matériau isolant thermique, ces bouchons affleurant au niveau de la plaque formant couvercle 7 de

l'élément 4.

En outre, on met en place dans les zones de joint séparant deux éléments 4, un matériau isolant thermique, par exemple un isolant souple 10. La structure générale des puits pour la fixation sur les

goujons peut être du type décrit dans le brevet français n 2 724 623.

En variante, la barrière isolante secondaire pourrait être constituée d'une pluralité de caissons tels que décrits dans le brevet européen n 543 686 qui est incorporé ici par référence. Ces caissons sont globalement constitués d'une boite parallélépipédique en bois contre- plaqué à l'intérieur de laquelle on a disposé des cloisons longitudinales et des cloisons transversales, l'intérieur du caisson étant rempli d'un matériau particulaire calorifuge tel que celui connu sous le nom de "perlite". La fixation de ces caissons à la structure porteuse s'effectue par l'intermédiaire de pattes métalliques repliées en équerre à

la périphérie de la base du caisson.

Dans la face supérieure de la plaque formant couvercle 7 d'un élément 4, est ménagée au moins une rainure 11 s'étendant dans la direction longitudinale du navire, c'est-à-dire perpendiculairement aux boudins 9. Les rainures 11 ont une section transversale ayant une forme générale en T inversé, dont la barre du T s'étend complètement dans l'épaisseur de la plaque 7 et dont le montant du T débouche sur la face externe de la plaque 7 vers l'intérieur de la cuve. Dans chaque rainure 11, on met en place un moyen d'accrochage permettant de retenir sur la barrière d'isolation secondaire, d'une part, une barrière d'étanchéité secondaire, et d'autre part, une barrière d'étanchéité primaire qui seront décrites plus loin. Le moyen d'accrochage est constitué par une aile de soudure 12 pliée en L, la petite branche 12a du L étant insérée par coulissement dans l'une des deux branches de la barre du T de la rainure 11, alors que la grande branche 12b du L traverse le montant du T de la rainure 11 et s'étend au-delà de la barrière d'étanchéité primaire à l'intérieur de la cuve. L'aile de soudure 12 est constituée d'une tôle d'Invar qui définit un joint glissant au niveau de sa jonction avec la plaque 7. La grande branche 12b du L de l'aile de soudure 12 définmit un support de soudure pour la liaison avec les barrières d'étanchéité primaire et secondaire, comme expliqué ci-dessous. La barrière d'étanchéité secondaire est formée de virures 13 en tôle d'Invar de 0,7 mm d'épaisseur, à bords relevés 13a. Ces virures d'Invar 13 constituent des bandes qui ont sensiblement 50 cm de large entre deux bords relevés et qui sont soudées par leurs bords relevés 13a de part et d'autre du support de soudure 12b, comme illustré sur la figure 4. Les bords relevés 13a, ainsi que le support de soudure font saillie au-dessus de la surface constituée par les virures 13. Les soudures des bords relevés 13a étant étanches, on réalise ainsi une barrière d'étanchéité secondaire plaquée sur la barrière isolante secondaire. Comme visible sur la figure 5, le support de soudure 12b comporte sensiblement à mi- hauteur une pluralité de crevés 14 qui définissent des pattes d'accrochage 15, qui ont été partiellement découpées dans l'épaisseur de l'aile de soudure et repliées sensiblement à angle droit par rapport au plan du support de soudure 12b. De préférence, les pattes d'accrochage 15 sont repliées alternativement de part et d'autre du plan de support de soudure et sont alignées sensiblement les unes avec les autres, de manière à s'étendre au-dessus du bord supérieur des bords relevés 13a des virures 13, comme visible

sur la figure 4.

Lorsque la barrière d'étanchéité secondaire a été constituée, on met en place entre les supports de soudure 12b des

panneaux en bois contre-plaqué 16 d'une épaisseur d'environ 21 mm.

Ces panneaux 16 viennent en appui contre les virures 13 de la barrière d'étanchéité secondaire et comportent sur leur surface supérieure deux logements 16a s'étendant le long des bords en vis-à-vis des supports de soudure 12b, ce qui permet de rabattre les pattes d'accrochage 15 dans ces logements 16, ce qui empêche les panneaux 16 de se désolidariser de la barrière d'étanchéité secondaire qui les supporte et permet d'attendre, pour leur maintien définitif, la mise en place de la barrière d'étanchéité primaire. Les panneaux 16 constituent un bouclier de protection mécanique résistant aux chocs, ce bouclier remplaçant la barrière isolante primaire qui est généralement prévue, l'isolation thermique étant ainsi assurée uniquement par la barrière isolante secondaire. La barrière d'étanchéité primaire est constituée de virures 17 en tôles d'Invar comportant des bords relevés 17a et ayant une épaisseur d'environ 0,5 mm. La largeur des virures 17 est d'environ 50 mm, de sorte que les bords relevés 17a viennent de part et d'autre du support de soudure 12b; on peut alors réaliser, de façon connue, au moyen d'une machine automatique, une soudure étanche continue entre les bords 17a et le support de soudure 12b, comme on l'a préalablement fait pour les bords 13a et le support de soudure 12b. On a indiqué par 18 la soudure continue des bords relevés 17a sur le

support de soudure 12b sur la figure 4.

Comme visible sur la figure 4, le bord supérieur du support de soudure 12b s'étend au-delà des bords relevés 17a vers l'intérieur de la cuve et les pattes d'accrochage 15 s'étendent sous les

viruires 17.

On va maintenant décrire la réalisation de l'anneau de raccordement qui va être mis en place entre la paroi de cuve 1 qui se trouve le long de ladouble coque du navire et la paroi de cuve 2 qui se trouve le long d'une cloison transversale du navire. L'anneau de raccordement est constitué d'une poutre composite préfabriquée 20 qui comporte une armature rigide métallique 21, par exemple en acier inoxydable, noyée dans un matériau isolant thermique 22, par exemple en mousse de polyuréthanne. Cette poutre 20 est en forme de prisme symétrique par rapport à un plan bissecteur de l'angle issu de l'arête

d'intersection 3 et formé entre les parois porteuses 1 et 2 du navire.

Les bases du prisme 20 sont perpendiculaires aux parois 1 et 2. La poutre 20 a une structure qui reste sensiblement constante tout le long de l'arête d'intersection 3 de l'angle de cuve. L'armature 21 est une bande métallique repliée avec un profil sensiblement en W, dont les deux branches d'extrémité 23 sont parallèles aux parois porteuses respectives, de part et d'autre de l'arête d'intersection 3. Ces branches d'extrémité 23 du W ne sont pas recouvertes de matériau thermiquement isolant sur leur face externe qui affleure au niveau de la

surface extérieure du reste de la poutre.

Perpendiculairement à chaque branche d'extrémité 23, sont ménagés des puits 24 qui s'étendent à travers l'épaisseur du matériau isolant 22 de la poutre 20. Les puits 24 sont régulièrement espacés les uns des autres le long de l'arête d'intersection 3, comme visible sur la figure 2. Les puits 24 sont ouverts sur la face externe de la poutre 20 qui est en vis-à-vis avec l'élément adjacent 4 de la barrière isolante secondaire. Les puits 24 ont sensiblement une section en U. Le fond des puits 24 est formé par la branche d'extrémité 23 de l'armature 21, un orifice 25 en U étant formé dans ladite branche d'extrémité 23, au droit de chaque puits 24, pour le passage d'un goujon fileté 26. Les goujons 26 sont soudés à leur base perpendiculairement à chaque paroi porteuse, de part et d'autre de l'arête d'intersection 3, dans une direction transversale du navire, à la manière des goujons filetés pour la fixation de la barrière isolante secondaire. Un écrou 27 est vissé sur l'extrémité libre filetée du goujon 26 et vient en appui contre le fond du puits 24 pour solidariser l'armature 21 et donc la poutre 20 à la structure porteuse. Comme mieux visible sur la figure 1, chaque puits 24 comporte au voisinage de son fond un dégagement 24a sensiblement à 45 , pour permettre l'insertion de la poutre composite 20 dans un

angle de cuve, sans être gêné par les alignements de goujons 26.

Des boudins 9 en résine polymérisable peuvent être

intercalés entre les parois de la structure porteuse et les surfaces en vis-

à-vis de la poutre composite 20, comme cela est déjà le cas pour la

barrière isolante secondaire.

Les deux branches centrales 28 de l'armature en W définissent à leur sommet commun 29 une zone d'ancrage ayant une rigidité comparable à celle de la structure porteuse du navire. Une cornière d'ancrage 30, par exemple en acier inoxydable, est soudée à ce sommet 29 et présente une forme en équerre dont les deux ailes s'étendent sensiblement en direction de la barrière d'étanchéité secondaire, de part et d'autre de l'arête d'intersection 3. Cette cornière d'ancrage 30 est destinée à assurer la solidarisation mécanique avec la barrière d'étanchéité secondaire, comme expliqué plus loin. Entre les deux branches centrales 28 de l'armature en W, sont disposés une pluralité de voiles de renfort 31 ayant une forme sensiblement trapézoïdale et s'étendant dans des plans perpendiculaires aux parois porteuses 1 et 2. Dans le prolongement de chaque voile de renfort trapézoïdal 31, deux autres voiles triangulaires 32 sont soudés entre chaque branche centrale 28 et la branche d'extrémité adjacente 23 de l'armature 21. Les voiles 31 et 32 sont noyés dans le matériau thermiquement isolant 22 de la poutre composite 20 et sont agencés

sensiblement à mi-chemin entre deux puits 24.

L'armature 21 définit avec les parois 1 et 2 un anneau de

raccordement dans l'angle de cuve.

Dans le prolongement de chaque aile de la cornière d'ancrage 30, un renfoncement 33 est ménagé sur la surface externe du matériau isolant 22 qui est tournée vers l'intérieur de la cuve. Le sommet des puits 24 débouche dans ce renfoncement 33. L'élément adjacent 4 de la barrière isolante secondaire comporte une plaque formant couvercle 7 qui est interrompue au voisinage de la poutre composite 20, de manière à ménager un espace libre en face du renfoncement 33 de la poutre composite 20. Ainsi, une plaque en contre-plaqué 34 formant couvre-joint peut être montée à cheval entre la poutre composite 20 et l'élément 4 adjacent en venant reposer respectivement sur le renfoncement 33 et l'espace libre de l'élément adjacent 4. La plaque 34 vient recouvrir l'espace intercalaire entre la poutre composite 20 et l'élément 4 adjacent, cet espace intercalaire étant rempli d'un matériau thermiquement isolant souple 10, comme

expliqué précédemment.

Le raccordement des barrières d'étanchéité primaire et secondaire à la poutre composite 20 se fait par l'intermédiaire de virures spéciales qui sont désignées par la suite sous le terme de fourrures. Comme visible sur les figures 6 à 11, les fourrures d'étanchéité secondaires 113 se distinguent des virures 13 de la barrière d'étanchéité secondaire, par le fait que les bords relevés 113a ne s'étendent que sur une partie seulement de la longueur des fourrures 113, chaque bord relevé 113a s'amenuisant progressivement en sifflet au voisinage de la poutre composite. Les bords inclinés 113b des bords relevés 113a se terminent à une certaine distance du bord proximal de la fourrure 113. Dans le prolongement de l'un des bords relevés 113a, la fourrure 113 comporte sur sa portion proximale un bord rectiligne 114, et dans le prolongement de l'autre bord relevé 113a une patte de recouvrement 115 qui est repliée légèrement vers le bas pour être chevauchée par le bord rectiligne 114 de la fourrure adjacente, à la manière d'un assemblage de tuiles. Une soudure continue est effectuée entre le bord rectiligne 114 d'une fourrure 113 et la patte de recouvrement sous-jacente 115 d'une fourrure adjacente 113 pour assurer la continuité de l'étanchéité au niveau de la barrière d'étanchéité secondaire, comme visible sur les figures 8 et 9. Les pattes de recouvrement 115 des fourrures d'étanchéité secondaire 113 s'étendent partiellement sur la plaque formant couvre-joint 34 précitée et sur une aile de la cornière d'ancrage 30. La plaque 34 comporte sur sa face supérieure des créneaux 34a s'étendant parallèlement aux bords relevés 113a pour recevoir les pattes de recouvrement 115, comme illustré sur les figures 9 et 10. Dans le prolongement de certains créneaux 34a de la plaque 34, des meulages 30a sont usinés sur place dans les ailes de la cornière d'ancrage 30 pour recevoir également les

pattes de recouvrement 115, comme visible sur les figures 8 et 11.

Les pattes de recouvrement 115 permettent de soutenir le

cordon de soudure avec le bord droit 114 de la fourrure adjacente.

La portion proximale des fourrures d'étanchéité secondaire 113 est soudée de manière discontinue sur une aile de la cornière d'ancrage 30 pour assurer la solidarisation mécanique, tout en autorisant une dilatation transversale entre ladite fourrure d'étanchéité

secondaire et la cornière d'ancrage.

La continuité de la liaison d'étanchéité de la barrière d'étanchéité secondaire au niveau du raccordement d'angle est assurée par une cornière d'étanchéité secondaire 35, par exemple en Invar, ayant un profil en équerre dont les deux ailes viennent chevaucher respectivement la portion proximale des fourrures d'étanchéité secondaire, de part et d'autre de l'arête d'intersection 3, ladite cornière d'étanchéité secondaire 35 étant soudée en continu auxdites fourrures d'étanchéité secondaire pour assurer l'étanchéité. On a ainsi dissocié les fonctions d'étanchéité et d'ancrage de la barrière d'étanchéité

secondaire sur la poutre composite.

A titre d'exemple numérique, l'armature 21 en W de la poutre composite 20 a une épaisseur d'environ 8 mm, la cornière d'ancrage 30 a une épaisseur d'environ 6 mm et chaque aile de ladite cornière a une largeur de 60 mm. La longueur unitaire d'une poutre composite est d'environ 1 m, avec un espacement de 200 mm entre chaque puits, les puits d'extrémité étant à environ 100 mm du bord de la poutre. Les voiles de renfort défmissent ensemble une bande oblique perpendiculaire au plan bissecteur de l'angle de cuve, les voiles ayant une épaisseur d'environ 8 mm, pour une longueur totale dans la direction oblique d'environ 80 mm. Pour une poutre ayant une longueur d'environ 1 m, le nombre de puits est avantageusement de 5, ces puits étant destinés à recevoir des goujons ayant un diamètre de 18 mm. La plaque 34 a une épaisseur de 12 mm comme la plaque formant couvercle 7 des éléments de la barrière isolante secondaire et les créneaux 34a dans la plaque 34 sont prévus tous les 10 mm avec une largeur de 10 mm, pour une profondeur de 3 mm, alors que les meulages 30a de la cornière d'ancrage 30 sont prévus tous les 500 mm environ avec une largeur d'environ 10 mm pour une profondeur de 2 à 3 mm. Les pattes de recouvrement 115 des fourrures d'étanchéité secondaire peuvent avoir une longueur de 100 mm, une largeur de 10 mm et une épaisseur de 1,5 mm, pour une fourrure d'étanchéité secondaire ayant une longueur de 400 mm pour une largeur de 540

mm, dans son état déplié.

Les créneaux 34a étant formés à intervalles réguliers de 10 mm, seuls les créneaux situés tous les 500 mm à l'interface entre deux fourrures secondaires 113 recevront les pattes de recouvrement 115 des

fourrures d'étanchéité secondaire 113.

En se référant maintenant aux figures 12 à 14, on va décrire les fourrures d'étanchéité primaire 117 qui se distinguent des virures 17 de la barrière d'étanchéité primaire par le fait que les bords relevés 117a s'amenuisent progressivement au voisinage de la poutre composite. Les bords inclinés 117b sensiblement en sifflet des bords relevés 117a se terminent à une distance du bord proximal de la fourrure d'étanchéité primaire 117. L'un des bords relevés 117a se prolonge par un bord rectiligne 118, alors que l'autre bord relevé 117a se prolonge par une patte de recouvrement 119 ayant une longueur d'environ 50 mm et une largeur de 10 mm, pour une épaisseur de 1,5 mm. A titre de comparaison, les bords relevés ont une hauteur de 20 mm. Les pattes de recouvrement 119, contrairement aux pattes de recouvrement 115 de la fourrure d'étanchéité secondaire 113, s'étendent partiellement en direction de la poutre composite et sont

définies uniquement dans le plan de la barrière d'étanchéité primaire.

La partie extrême, située au-delà de la patte de recouvrement 119, de la fourrure d'étanchéité primaire 117 comporte des bords latéraux rectilignes, et cette partie extrême est repliée sensiblement en marche d'escalier sur une hauteur correspondant à l'épaisseur du panneau 16 du bouclier de protection mécanique. La partie en marche d'escalier comporte une portion inclinée 120 sensiblement en direction de l'arête d'intersection 3 et se termine par une patte 121 qui est soudée d'une manière discontinue sur la portion proximale de la fourrure d'étanchéité secondaire 113, comme illustré sur la figure 1. La soudure discontinue de la patte 121 sur la fourrure primaire 113 assure la solidarisation mécanique. Une pluralité de trous 122 sont percés à travers la fourrure primaire 117 dans un alignement transversal par rapport à la patte de recouvrement 119. Ces trous 122, au nombre de 5 par exemple, sont destinés à recevoir des vis de fixation 123 pour fixer la portion proximale de la fourrure primaire sur le dessus d'un panneau 16 du bouclier de protection mécanique. Le panneau 16 qui supporte la fourrure d'étanchéité primaire 117 comporte une face inclinée 16b

correspondant à la portion inclinée 120 de la fourrure 117.

Pour les pattes de recouvrement 119 des fourrures d'étanchéité primaire 117, il n'est pas nécessaire de prévoir des évidements dans les panneaux 16 du bouclier, car ces pattes de

recouvrement 119 sont situées à l'interface entre deux panneaux 16.

Comme visible sur la figure 4, les panneaux 16 du bouclier sont moins larges que les virures d'étanchéité primaire et secondaire, ce qui permet de loger les pattes de recouvrement 119 dans l'espace

intercalaire entre deux panneaux adjacents du bouclier.

Une cornière d'étanchéité primaire 36 en Invar sensiblement en équerre assure la continuité de la liaison d'étanchéité de la barrière d'étanchéité primaire au niveau de l'angle de cuve. Les deux ailes de la cornière d'étanchéité primaire 36 s'étendent respectivement dans le plan de la barrière d'étanchéité primaire de part et d'autre de l'arête d'intersection 3 et viennent recouvrir les orifices 122 de la fourrure d'étanchéité primaire 117, lesquels orifices pourraient autrement constituer une faille dans l'étanchéité de la barrière d'étanchéité primaire. Les ailes de la cornière d'étanchéité primaire 36 sont soudées de manière continue aux fourrures primaires 117 au-delà des orifices 122. La dimension de cette cornière d'étanchéité primaire 36 est supérieure à celle de la cornière d'étanchéité secondaire 35, comme visible sur la figure 1. On a ainsi dissocié les fonctions d'étanchéité et d'ancrage de la barrière

d'étanchéité primaire sur la poutre composite.

Dans l'espace compris entre les deux cornières d'étanchéité 35 et 36 et les portions inclinées 120 des fourrures primaires 117, sont intercalées deux cales parallélépipédiques 37, à bords inclinés, les cales 37 étant en bois contre-plaqué pour assurer la

continuité du bouclier de protection.

En se référant maintenant aux figures 15 à 19, on va

décrire une variante de réalisation de la barrière isolante secondaire.

Chaque élément 104 de la barrière isolante secondaire est constitué, comme les éléments 4 précités, d'une plaque de fond 5 en contre-plaqué, ayant une épaisseur de 9 mm, d'une plaque formant couvercle en contre- plaqué 7 ayant une épaisseur de 12 mm, et d'une couche intermédiaire en matériau isolant 106 qui est constituée ici d'un bloc à structure cellulaire en nid d'abeilles. L'épaisseur totale d'un élément 104 est, par exemple, d'environ 270 mm, sa largeur est de 1 m

*et sa longueur est de 3 m.

Le bloc à structure en nid d'abeilles 106 est réalisé de préférence par pliage d'un flan de carton et les cellules sont agencées

suivant un maillage hexagonal de 20 mm par 20 mm.

Les faces latérales des cellules du bloc 106 sont perforées de trous 107 d'un diamètre d'environ 3 mm, les trous 107 étant

perforés tous les 30 mm dans le sens de l'épaisseur du bloc 106.

Les trous 107 dans le bloc 106 permettent de faire le vide dans le volume occupé par la barrière isolante secondaire, par exemple en pompant l'air dans ce volume jusqu'à une pression réduite de l'ordre de 2 millibars. Les trous 107 permettent ainsi l'aspiration de l'air hors

des éléments 104.

Sur chaque bord longitudinal d'un élément 104 sont prévus plusieurs puits 108, par exemple quatre puits, qui s'étendent à travers la plaque formant couvercle 7 et l'épaisseur du bloc 106, la plaque de fond 5 formant le fond des puits 108. Un orifice 109 est percé à travers la plaque de fond 5, au droit de chaque puits 108, pour le passage d'un goujon fileté, comme cela a été précédemment décrit en référence aux

éléments 4.

Avant son pliage en structure cellulaire à nid d'abeilles, le flan de carton servant à réaliser le bloc 106 peut être revêtu d'une feuille argentée ou en aluminium poli, ou tout autre élément réflecteur

de rayonnement, pour réduire les pertes thermiques par rayonnement.

Comme visible sur la figure 16, la face supérieure de la plaque formant couvercle 7 comporte deux rainures longitudinales espacées l'une de l'autre d'environ 500 mm et agencées symétriquement par rapport au centre de la plaque, pour recevoir deux ailes de soudure 12, entre lesquelles est disposée une virure 13 ou une fourrure d'étanchéité secondaire 113 de la barrière d'étanchéité secondaire. Comme la largeur d'un élément 104 est d'environ 1 m, une virure 13 de 500 mm pourra être mise en place à cheval sur deux éléments 104 adjacents, en venant se souder par ses bords relevés 13a

sur une aile de soudure 12 de chaque élément 104.

Sur la figure 1, on voit que la poutre composite 20 comporte un pan oblique 39 s'étendant perpendiculairement au plan bissecteur de l'angle de cuve, pour définir un espace de drainage 40, de section sensiblement triangulaire au voisinage de l'arête d'intersection 3. Les barrières d'étanchéité primaire et secondaire n'étant pas isolées thermiquement l'une de l'autre, car le bouclier intercalaire assure uniquement une protection contre les chocs, les fourrures d'étanchéité primaire 117 ne risquent pas de se déplier au niveau de leur portion inclinée 120, car il n'existe pratiquement pas de

différentiel de contraction entre les deux barrières d'étanchéité.

Grâce à la présence du bouclier amortisseur de chocs, lorsque la cuve n'est pas entièrement remplie, par exemple à moins de %, les vagues déferlantes dans la cuve ne risquent pas de détériorer

l'étanchéité de la cuve.

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.

Claims

REVENDICATIONS

1 - Cuve étanche et thermiquement isolante intégrée dans une structure porteuse (1, 2) de navire, ladite cuve comportant deux barrières d'étanchéité successives, l'une primaire (17) au contact avec le produit contenu dans la cuve, et l'autre secondaire (13) disposée entre la barrière d'étanchéité primaire et la structure porteuse, les deux barrières d'étanchéité étant alternées avec deux barrières thermiquement isolantes, la barrière isolante primaire étant maintenue élastiquement en appui sur la barrière d'étanchéité secondaire (13) grâce à des moyens d'accrochage métalliques (12) mécaniquement liés à la barrière isolante secondaire (104), caractérisée par le fait que la barrière isolante secondaire comporte une pluralité d'éléments sensiblement parallélépipédiques (104) constitués chacun d'un bloc à structure cellulaire en nid d'abeilles (106) conférant une haute résistance mécanique, chaque bloc étant pris en sandwich entre deux plaques en contre-plaqué formant respectivement le fond (5) et le couvercle (7) d'un élément de la barrière isolante secondaire, lesdites plaques étant collées par leur surface interne au bloc central et servant, par leur surface externe, pour la liaison avec la structure porteuse (1,

2) et avec la barrière d'étanchéité secondaire (13) respectivement.

2 - Cuve selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la barrière d'étanchéité secondaire est constituée par des virures métalliques (13) à bords relevés (13a) vers l'intérieur de la cuve, lesdites virures étant réalisées en tôles minces à faible coefficient de dilatation et étant soudées bord à bord, par leurs bords relevés, sur les deux faces d'un support de soudure (12h), qui est retenu mécaniquement sur les éléments (104) de la barrière isolante secondaire par un joint glissant, ledit support de soudure constituant une partie du moyen d'accrochage (12) destiné à retenir mécaniquement la barrière

isolante primaire sur la barrière d'étanchéité secondaire (13).

3 - Cuve selon la revendication 2, caractérisée par le fait que la plaque formant couvercle (7) comporte deux rainures parallèles (11) recevant chacune un support de soudure (12b) et espacées l'une de l'autre d'une distance correspondant à la largeur d'une virure (13), les zones centrales des plaques formant couvercle de deux éléments adjacents (104) étant recouvertes chacune par une virure, alors qu'une autre virure de même largeur réalise la jonction entre les deux virures précitées.

4 - Cuve selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée

par le fait qu'elle comporte des moyens de fixation de la barrière isolante secondaire (104) sur la structure porteuse (1, 2), ces moyens de fixation comportant des goujons soudés sensiblement perpendiculairement sur les parois internes de la structure porteuse, lesdits goujons ayant chacun leur extrémité libre filetée, la disposition relative des goujons et des éléments de la barrière d'isolation secondaire étant réalisée de sorte que les goujons se trouvent au droit de deux rebords périphériques opposés de la plaque de fond (5) des éléments (104) de la barrière isolante secondaire, un puits (108) étant ménagé à travers la plaque formant couvercle (7) dudit élément et à travers l'épaisseur du bloc en nid d'abeilles (106) au droit de chaque goujon, le fond du puits étant constitué par la plaque de fond (5) qui comporte un orifice (109) pour le passage d'un goujon, une rondelle mise en place sur le goujon s'appuyant sur le fond du puits et étant maintenue par un écrou vissé sur le goujon pour assurer la fixation dudit élément de la barrière isolante secondaire sur la structure

porteuse.

- Cuve selon la revendication 4, caractérisée par le fait que chaque puits (108) est comblé, après fixation de l'élément (104) de la barrière isolante secondaire sur la structure porteuse (1, 2), par un bouchon thermiquement isolant, les joints existant entre les éléments de la barrière isolante secondaire étant également comblés par un matériau

isolant thermique (10).

6 - Cuve selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée

par le fait que le bloc à structure cellulaire en nid d'abeilles (106) est

obtenu à partir d'un flan de carton replié.

7 - Cuve selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée

par le fait que le bloc à structure en nid d'abeilles (106) comporte des éléments réflecteurs de rayonnement recouvrant au moins une partie des faces planes internes des cellules de la structure en nid d'abeilles, ces éléments réflecteurs de rayonnement pouvant être constitués par des

feuilles argentées ou en aluminium poli.

8 - Cuve selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée

par le fait qu'au moins certaines des parois des cellules du bloc en nid d'abeilles (106) sont perforées de manière à assurer une communication de fluide entre lesdites cellules et l'extérieur du bloc, et le volume occupé par la barrière isolante secondaire (104) est soumis à une pression réduite comprise entre 0,1 et 300 millibars absolus, de

préférence entre 2 et 3 millibars.

9 - Cuve selon la revendication 8, caractérisée par le fait que le gaz à pression réduite qui occupe le volume de la barrière isolante secondaire (104) est un gaz inerte conférant des

caractéristiques d'isolation satisfaisantes.

- Cuve selon la revendication 8 ou 9, caractérisée par le fait que le volume occupé par la barrière isolante secondaire (104) est relié en permanence à une pompe à vide réglable pour ajuster la pression dans ce volume en fonction de la vaporisation souhaitée du gaz liquéfié stocké dans la cuve pour servir de carburant à la propulsion du navire. 1 - Cuve selon la revendication 10, caractérisée par le fait que la pompe à vide est auto-ajustable, de façon à redémarrer dès que la pression dans le volume précité remonte à un seuil de pression prédéterminé, par exemple de l'ordre de 7 millibars, et à s'arrêter dès qu'un autre seuil de pression inférieur prédéterminé est atteint, par

exemple de l'ordre de 2 à 3 millibars.

12 - Cuve selon l'une des revendications 9 à 11,

caractérisée par le fait que la barrière isolante primaire est remplacée par un bouclier de protection mécanique (16) résistant aux chocs, l'isolation thermique étant assurée uniquement par la barrière isolante

secondaire (104).