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FR3119660A1 - Dispositif porte-flotteur - Google Patents

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FR3119660A1
FR3119660A1 FR2101231A FR2101231A FR3119660A1 FR 3119660 A1 FR3119660 A1 FR 3119660A1 FR 2101231 A FR2101231 A FR 2101231A FR 2101231 A FR2101231 A FR 2101231A FR 3119660 A1 FR3119660 A1 FR 3119660A1
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float holder
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FR2101231A
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Matthieu Malochet
Antoine Beauquet
Stéphane KUMMER
Laurent Spittael
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Original Assignee
Gaztransport et Technigaz SA
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Abstract

L’invention concerne un dispositif porte-flotteur (1) pour une cuve étanche et thermiquement isolante de stockage d’un liquide, le dispositif porte-flotteur (1) comprenant : - un tube creux destiné à recevoir un flotteur, le tube creux comprenant une ouverture, - une porte qui est retenue audit tube creux et montée coulissante sur le tube creux selon la direction longitudinale du tube creux et au moyen d’un dispositif de guidage et de retenue, la porte présentant une position fermée dans laquelle la porte couvre au moins partiellement l’ouverture du tube creux et dans laquelle sous l’effet de la gravité terrestre un élément de butée de la porte est en butée contre un élément de butée du tube creux. Figure pour l’abrégé : Fig. 1

Description

Dispositif porte-flotteur
L’invention se rapporte au domaine des cuves, étanches et thermiquement isolantes, à membranes, pour le stockage et/ou le transport de fluides, tel qu’un fluide cryogénique. Plus précisément, l’invention se rapporte à un dispositif porte-flotteur destiné à être intégré dans une cuve.
Des cuves étanches et thermiquement isolantes à membranes sont notamment employées pour le stockage de gaz naturel liquéfié (GNL), qui est stocké, à pression atmosphérique, à environ -162°C. Ces cuves peuvent être installées à terre ou sur un ouvrage flottant. Dans le cas d’un ouvrage flottant, la cuve peut être destinée au transport de gaz naturel liquéfié ou à recevoir du gaz naturel liquéfié servant de carburant pour la propulsion de l’ouvrage flottant.
Arrière-plan technologique
Dans l’état de la technique, il est connu des cuves étanches et thermiquement isolantes pour le stockage de gaz naturel liquéfié, intégrées dans une structure porteuse, telle que la double coque d’un navire destiné au transport de gaz naturel liquéfié.
Les cuves comportent des systèmes de mesures du niveau de liquide. Pour ce faire, il est connu des systèmes de jaugeage à flotteur. Les systèmes de jaugeage à flotteur comportent un tube porte-flotteur qui traverse une paroi de plafond de la cuve, s’étend jusqu’à proximité d’une paroi de fond de la cuve et dans lequel est logé le flotteur du système.
Pour diverses raisons, par exemple pour la calibration, la maintenance, le contrôle ou le renouvellement du matériel, l’intérieur du tube porte-flotteur doit être accessible. A ce jour, il n’existe pas de dispositif porte-flotteur permettant de réaliser de telles opérations de manière facile et sécurisée.
En outre, durant la durée de vie de la cuve, le tube porte-flotteur est soumis à des efforts importants, notamment en raison du ballotement du liquide à l’intérieur de la cuve sous l’effet de la houle. Ce phénomène de ballottement est généralement désigné par le terme « sloshing ».
Ce phénomène ainsi que l’usure du matériel et les opérations de montages et démontage du dispositif porte-flotteur sont susceptibles d’endommager la cuve et, par exemple, d’entraîner une déformation importante de la membrane lorsque la porte du dispositif porte-flotteur tombe au fond de la cuve et lorsque la porte ou la boulonnerie se déplace librement à l'intérieur de la cuve. A ce jour, il n’existe pas de dispositif porte-flotteur permettant de maintenir la porte du flotteur de manière fiable et dont la résistance à l’effet « sloshing » est améliorée.
En outre, les opérations de maintenance du système de jaugeage à flotteur sont susceptibles d’être réalisées par différents acteurs ayant une expertise et des compétences différentes. Ainsi, il convient de simplifier le dispositif afin d’éviter toute difficulté ou erreur de montage et démontage, notamment susceptibles d’entrainer par exemple la chute de la porte du dispositif porte-flotteur sur une membrane de la cuve.
À cet égard, un dispositif porte flotteur spécifique a été développé.
Présentation de l'invention
Une idée à la base de l’invention est de résoudre tout ou partie des problèmes susmentionnés.
Une idée à la base de l’invention est de proposer un dispositif porte-flotteur dont la résistance au « sloshing » est améliorée. Notamment, un dispositif porte-flotteur avec une résistance importante aux différentes forces hydrodynamiques qu’il est susceptible de subir.
Une autre idée à la base de l’invention est de proposer un dispositif porte-flotteur amélioré. Plus particulièrement, un dispositif porte-flotteur dont les contraintes mécaniques sont mieux réparties, permettant ainsi de limiter les cassures et les dommages du dispositif porte-flotteur et du matériel environnant.
Une autre idée à la base de l’invention est de proposer un dispositif porte-flotteur davantage fiable, permettant une maintenance facilitée. En particulier, une idée à la base de l’invention est de fournir un dispositif porte-flotteur dont l’intérieur de ce dispositif serait davantage accessible.
Selon un autre mode de réalisation, l’invention concerne un dispositif porte-flotteur pour une cuve étanche et thermiquement isolante de stockage d’un liquide, le dispositif porte-flotteur comprenant :
- un tube creux destiné à recevoir un flotteur, le tube creux étant destiné à être installé dans la cuve dans une configuration dans laquelle le tube creux traverse une paroi de plafond de la cuve et s’étend jusqu’à proximité d’une paroi de fond de la cuve, le tube creux comprenant une ouverture,
- une porte qui est retenue audit tube creux et est montée mobile sur le tube creux ;
et dans lequel, le dispositif porte-flotteur présente une position fermée dans laquelle la porte couvre partiellement l’ouverture du tube creux position fermée de manière à créer un passage vers un espace intérieur du tube creux.
Ainsi, au moins une partie des opérations de maintenance, notamment le calibrage, pourra être réalisée sans avoir à retirer la porte.
Selon un mode de réalisation, la porte est montée mobile sur le tube creux au moyen d’un dispositif de guidage et de retenue, position fermée et dans laquelle sous l’effet de la gravité terrestre un élément de butée de la porte est en butée contre un élément de butée du tube creux.
Selon un mode de réalisation, la porte est montée coulissante sur le tube creux selon la direction longitudinale du tube creux.
Selon un mode de réalisation, la porte (305) est montée mobile en rotation autour du tube creux (404).
Selon un mode de réalisation, l’invention fournit un dispositif porte-flotteur pour une cuve étanche et thermiquement isolante de stockage d’un liquide, le dispositif porte-flotteur comprenant :
- un tube creux destiné à recevoir un flotteur, le tube creux présentant une direction longitudinale et étant destiné à être installé dans la cuve dans une configuration dans laquelle la direction longitudinale dudit tube-creux est parallèle à la direction de la gravité terrestre, le tube creux traversant une paroi de plafond de la cuve et s’étendant jusqu’à proximité d’une paroi de fond de la cuve, le tube creux comprenant une ouverture,
- une porte qui est retenue audit tube creux et montée coulissante sur le tube creux selon la direction longitudinale du tube creux et au moyen d’un dispositif de guidage et de retenue, le dispositif porte flotteur présentant une position fermée dans laquelle la porte couvre partiellement l’ouverture du tube creux et dans laquelle sous l’effet de la gravité terrestre un élément de butée de la porte est en butée contre un élément de butée du tube creux.
Ainsi, pour que la porte rejoigne une position de dégagement dans laquelle l’ouverture du tube creux est intégralement dégagée, elle doit être coulissée vers le haut. Dès lors, grâce aux caractéristiques précitées, la porte est maintenue en position fermée sous l’effet de la gravité, ce qui évite qu’elle ne tombe au fond de la cuve et ne l’endommage.
Selon un mode de réalisation, le dispositif porte-flotteur comprend en outre un dispositif de verrouillage configuré pour, à l’état verrouillé, bloquer la porte dans la position fermée et, à l’état libéré, autoriser un mouvement de coulissement de la porte en direction d’une extrémité supérieure du tube creux.
Ceci permet de limiter encore davantage les risques que la porte ne tombe au fond de la cuve et permet, en outre, d’éviter les mouvements de la porte. Par exemple, lorsque le dispositif porte-flotteur est intégré dans une cuve présente sur un navire, la porte demeure en position fermée quels que soient les angles de gite et d’assiette et les mouvements du liquide à l’intérieur de la cuve.
Selon un mode de réalisation, la porte comporte au moins deux pattes qui font saillie latéralement de part et d’autre de la porte et qui comportent chacune un orifice, lesdites pattes formant l’élément de butée de la porte, dans lequel le tube creux comporte au moins deux ailes faisant saillie vers l’extérieur du tube creux de part et d’autre de l’ouverture, lesdites ailes formant l’élément de butée du tube creux, le dispositif de guidage et de retenue comportant au moins deux tiges faisant saillie en direction d’une extrémité supérieure du tube creux, parallèlement à la direction longitudinale du tube creux, respectivement depuis l’une et l’autre des deux ailes et qui s’étendent respectivement à l’intérieur de l’orifice de l’une et l’autre des deux pattes.
Grâce à ces caractéristiques, le dispositif de guidage et de retenue est simple et permet d’assurer un guidage fiable du mouvement de coulissement de la porte.
Selon un mode de réalisation, dans la position fermée, au moins deux pattes sont respectivement en butée sous l’effet de la gravité terrestre respectivement contre l’une et l’autre des ailes.
Grâce à ces caractéristiques, le poids de la porte repose sur les ailes du tube creux, ce qui permet de limiter les contraintes susceptibles de s’exercer sur les tiges assurant le guidage de la porte.
Selon un mode de réalisation, la porte comporte quatre pattes et le tube creux comporte quatre ailes.
Grâce à ces caractéristiques, la porte est davantage maintenue en position fermée. En outre, les efforts sont davantage répartis et la résistance au ballotement est donc accrue.
Selon un mode de réalisation, la porte comporte entre deux et huit pattes et le tube creux comporte entre deux et huit ailes.
Selon un mode de réalisation, le nombre de pattes et d’ailes sont identique.
Selon un mode de réalisation, les pattes faisant saillie latéralement de part et d’autre de la porte sont respectivement en vis-à-vis, deux à deux.
Selon un mode de réalisation, les ailes faisant saillie latéralement de part et d’autre de l’orifice du tube creux sont respectivement en vis-à-vis, deux à deux.
Selon un mode de réalisation, les tiges du dispositif de guidage et de retenue sont des goujons filetés sur lesquels sont fixés respectivement au moins un écrou, bloquant ainsi l’une des pattes contre l’une des ailes afin de verrouiller la porte dans la position fermée.
Grâce à ces caractéristiques, la porte est fermement maintenue en position fermée et peut également être démontée facilement.
Selon un mode de réalisation, l’ouverture est ménagée dans une portion inférieure du tube creux.
La portion inférieure du tube creux peut être définie comme une zone située à proximité du fond de la cuve. Plus précisément, la portion inférieure du tube creux se situe dans la moitié inférieure à proximité du fond de la cuve, c’est-à-dire qu’elle s’étend sur une longueur inférieure à 50% de la longueur totale du tube creux. Plus précisément, la portion inférieure s’étend sur une longueur inférieure à 30 % et de préférence inférieure à 15 % de la longueur totale du tube creux.
Grâce à ces caractéristiques, l’opérateur pourra aisément accéder à l’intérieur du tube au travers de l’ouverture. En effet, l’opérateur pourra par exemple récupérer, remplacer ou réparer le flotteur et la boulonnerie située à l’intérieur du tube creux.
Selon un mode de réalisation, dans la position fermée, la porte ne recouvre que partiellement l’ouverture de manière à créer un passage vers un espace intérieur du tube creux. Selon un mode de réalisation, un orifice de passage est ménagé sur la porte afin de créer un accès à l’espace intérieur du tube creux.
Grâce à ces caractéristiques, au moins une partie des opérations de maintenance, notamment le calibrage, pourra être réalisée sans avoir à retirer la porte. Cette possibilité est particulièrement avantageuse car elle permet de limiter les accidents susceptibles d’être causé par un montage inapproprié de la porte.
Selon un mode de réalisation, les dimensions du passage permettant d’accéder à l’espace intérieur du tube creux sont comprises entre 20 mm et 300 mm de longueur et 10 et 300 mm de largeur, entre 40 mm et 150 mm de longueur et 30 et 120 mm de largeur, préférentiellement, 100 mm de longueur et 80 mm de largeur. Ces dimensions permettent notamment d’extraire un flotteur, par exemple s’il est endommagé, ainsi que la boulonnerie.
Selon un mode de réalisation, le passage permettant d’accéder à l’espace intérieur du tube creux est de forme circulaire, ovale, parallélépipèdique, rectangulaire, rectangulaire avec les bords arrondis, carrée, carrée avec les bords arrondis.
Selon un mode de réalisation, la porte présente un bord inférieur présentant une échancrure. Cette échancrure participe notamment à la création du passage permettant l’accès à l’espace intérieur du tube creux. Par exemple, l’échancrure peut constituer la partie supérieure dudit passage.
Selon un mode de réalisation, l’ouverture présente un bord inférieur présentant une échancrure. Cette échancrure participe notamment à la création du passage permettant l’accès à l’espace intérieur du tube creux. Par exemple, l’échancrure peut constituer la partie inférieure dudit passage.
Selon un mode de réalisation, le tube creux présente un fond recouvrant au moins partiellement une extrémité inférieure du tube creux, l’ouverture présentant un bord inférieur ménagé à distance du fond de manière à définir un volume de rétention entre le bord inférieur de l’ouverture et le fond du tube creux.
Grâce à ces caractéristiques, il est possible de maintenir dans un volume déterminé les éventuels débris, de la boulonnerie ou un flotteur qui serait tombé au fond du dispositif porte-flotteur. En outre, cela permet également de protéger la cuve et les éléments environnants. En effet, les éléments présents dans le volume de rétention ne sont pas libres de se mouvoir dans la cuve. En conséquence, cela limite les impacts sur la membrane de la cuve. En outre, cela autorise au moins une partie du bord inférieur de la porte à venir, dans la position fermée, recouvrir une zone du tube creux disposé en-dessous du bord inférieur de l’ouverture augmentant ainsi la résistance du dispositif porte-flotteur aux effets dus au « sloshing ».
Selon un mode de réalisation, le bord inférieur de l’ouverture est écarté du fond d’une distance minimale comprise entre 15 mm et 600 mm. De manière préférée, la distance minimale est comprise entre 20 mm et 300 mm, entre 25 mm et 150 mm, entre 30 mm et 100 mm entre 40 et 60 mm, par exemple 50 mm.
Selon un mode de réalisation, le tube creux présente un diamètre compris entre 50 mm et 500 mm, entre 100 mm et 300 mm, entre 200 mm et 250 mm, par exemple 219 mm.
Selon un mode de réalisation, le volume de rétention est préférentiellement compris entre 1,5 litres et 2,3 litres.
Selon un mode de réalisation, le tube creux et/ou la porte est réalisée dans un matériau choisi parmi l’acier inoxydable, l’acier haut manganèse, l’invar® ou tout autre alliage présentant une résilience adaptée aux applications cryogéniques.
Selon un mode de réalisation, l’épaisseur du tube creux et/ou de la porte est comprise entre 5 et 30 mm
Selon un mode de réalisation, la masse de la porte est comprise entre 2 kg (kilogrammes) et 15 kg, par exemple de l’ordre de 5 à 10 kg.
Selon un mode de réalisation, la porte comporte une zone périphérique comportant une partie débordante qui, dans la position fermée, recouvre une zone du tube creux bordant l’ouverture.
Grâce à ces caractéristiques, les efforts exercées sur la porte en raison du phénomène de « sloshing » sont repris par le tube creux. Cela permet d’accroitre la résistance du dispositif porte-flotteur au phénomène de « sloshing ».
Selon un mode de réalisation, la porte comprend un bord supérieur, un bord inférieur et deux bords longitudinaux s’étendant selon la direction longitudinale du tube creux et reliant chacun le bord inférieur et le bord supérieur et dans lequel la partie débordante comprend les bords longitudinaux et le bord supérieur de la porte.
Selon un mode de réalisation, la partie débordante comprend les bords longitudinaux, le bord supérieur et le bord inférieur. Dans ce mode de réalisation, un orifice de passage est ménagé sur la porte afin de créer un accès à l’espace intérieur du tube creux.
Selon un mode de réalisation, le tube creux présente une forme générale de cylindre de révolution et dans lequel la porte présente une section qui est concentrique au tube creux et épouse une surface extérieure du tube-creux. Selon un mode de réalisation, la porte entoure le tube creux. Ceci permet de limiter les contraintes dues au phénomène de ballottement qui sont exercées sur le tube creux et la porte. Ces caractéristiques permettent en outre un coulissement de la porte dans la direction longitudinale du tube creux ou sa rotation autour dudit tube creux selon un axe de rotation parallèle à la direction longitudinale.
Selon un autre mode de réalisation, l’invention concerne un dispositif porte-flotteur pour une cuve étanche et thermiquement isolante de stockage d’un liquide, le dispositif porte-flotteur comprenant :
- un tube creux destiné à recevoir un flotteur, le tube creux étant destiné à être installé dans la cuve dans une configuration dans laquelle le tube creux traverse une paroi de plafond de la cuve et s’étend jusqu’à proximité d’une paroi de fond de la cuve, le tube creux comprenant une ouverture,
- une porte qui est retenue audit tube creux, la porte comportant une zone périphérique comportant une partie débordante qui, dans la position fermée, recouvre une zone du tube creux bordant l’ouverture. Ainsi, les efforts exercés sur la porte en raison du phénomène de « sloshing » sont repris par le tube creux.
Selon un mode de réalisation, l’invention présente également une cuve étanche et thermiquement isolante de stockage d’un liquide comprenant une paroi de plafond, une paroi de fond et un dispositif porte-flotteur précité, le tube creux traversant la paroi de plafond et s’étendant jusqu’à proximité de la paroi de fond.
Une telle cuve peut faire partie d’une installation de stockage terrestre, par exemple pour stocker du GNL ou être installée dans une structure flottante, côtière ou en eau profonde, notamment un navire méthanier, une unité flottante de stockage et de regazéification (FSRU), une unité flottante de production et de stockage déporté (FPSO) et autres. Une telle cuve peut aussi servir de réservoir de carburant dans tout type de navire.
Selon un mode de réalisation, un navire pour le transport d’un produit liquide froid comporte une double coque et une cuve précitée disposée dans la double coque.
Selon un mode de réalisation, l’invention fournit aussi un procédé de chargement ou déchargement d’un tel navire, dans lequel on achemine un produit liquide froid à travers des canalisations isolées depuis ou vers une installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.
Selon un mode de réalisation, l’invention fournit aussi un système de transfert pour un produit liquide froid, le système comportant le navire précité, des canalisations isolées agencées de manière à relier la cuve installée dans la coque du navire à une installation de stockage flottante ou terrestre et une pompe pour entrainer un flux de produit liquide froid à travers les canalisations isolées depuis ou vers l’installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.
Brève description des figures
L’invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation particuliers de l’invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés.
La représente une vue schématique en coupe d’une cuve étanche et thermiquement isolante de stockage d’un liquide comprenant un dispositif porte-flotteur.
La illustre une vue agrandie et détaillée de la zone I, représentant en perspective une partie du dispositif porte-flotteur selon un mode de réalisation.
La représente une vue de face d’un dispositif porte-flotteur selon un mode de réalisation similaire à la .
La représente une vue en coupe de la section A-A du dispositif porte-flotteur de la .
La représente une vue schématique d’un tube creux d’un dispositif porte flotteur selon un mode de réalisation, la porte n’étant pas représentée afin de permettre une visualisation du flotteur.
La représente une vue en perspective d’un dispositif porte flotteur selon un autre mode de réalisation.
La représente une vue en perspective d’un dispositif porte flotteur selon un autre mode de réalisation.
La représente une vue en perspective d’un dispositif porte flotteur en position fermée selon un autre mode de réalisation.
La représente une vue en perspective du dispositif porte flotteur de la dans une position de dégagement.
La représente une vue en perspective du dispositif porte flotteur de la dans une autre position de dégagement.
La est une représentation schématique écorchée d’une cuve de navire méthanier comportant une cuve étanche et thermiquement isolante et d’un terminal de chargement/déchargement de cette cuve.
Description détaillée
Par convention, les termes « inférieur » et « supérieur » définissent la position relative d'un élément ou d’une partie d’élément, « inférieur » signifie à proximité du fond de la cuve et supérieur signifie à proximité du plafond de la cuve.
La représente une cuve étanche et thermiquement isolante de stockage d’un liquide, tel que du gaz liquéfié. La cuve comporte une paroi de plafond 2, une paroi de fond 3 et un dispositif porte-flotteur 1. Le dispositif porte-flotteur 1 traverse la paroi de plafond 2 de la cuve et s’étend jusqu’à proximité de la paroi de fond 3 de la cuve.
De telles cuves sont par exemple des cuves à membranes. Elles comportent une structure multicouche présentant successivement, dans le sens de l’épaisseur, depuis l’extérieur vers l’intérieur de la cuve, une barrière thermiquement isolante secondaire retenue à la structure porteuse, une membrane étanche secondaire reposant contre la barrière thermiquement isolante secondaire, une barrière thermiquement isolante primaire reposant contre la membrane étanche secondaire et une membrane étanche primaire reposant contre la barrière thermiquement isolante primaire et destinée à être en contact avec le gaz naturel liquéfié contenu dans la cuve. De telles cuve sont par exemples décrites dans les A titre d’exemple, de telles cuves à membranes sont notamment décrites dans les demandes de brevet WO14057221, FR2691520 et FR2877638.
Toutefois, la présente invention ne se limite pas à ce type de cuve particulier.
Comme illustré sur les figures 2 à 5, le dispositif porte flotteur 1 comprend un tube creux 4 destiné à recevoir un flotteur 9, par exemple un flotteur permettant de mesurer le niveau de liquide dans la cuve. Le tube creux 4 présente une direction longitudinale ainsi qu’une ouverture 41, partiellement visible dans la partie inférieure du tube creux 4 de la et 3, et complètement visible sur la . Le tube creux 4 présente une forme générale de cylindre de révolution. L’ouverture 41 est réalisée sur une partie inférieure du tube creux 4. L’ouverture 41 présente une forme générale de rectangle avec les angles arrondis et présente en outre une échancrure 42 située sur la partie inférieure de l’ouverture 41. Préférentiellement, l’ouverture 41 est de taille supérieure au diamètre du flotteur 9 destiné à être intégré dans le dispositif porte-flotteur. En général, le diamètre d’un flotteur est compris entre 50 mm et 300 mm. Par exemple, le flotteur 9 illustré présente un diamètre de 127 mm.
Le tube creux 4 comporte en outre quatre ailes 43 faisant saillies vers l’extérieur du tube creux 4 de part et d’autre de l’ouverture 41. Quatre goujon 44 sont fixés par soudure sur respectivement chaque aile 43. Les goujons 44 font saillie en direction d’une extrémité supérieure du tube creux 4. Dans le mode de réalisation représenté, les goujons 44 passent au travers d’une ouverture ménagé dans les ailes 43 et sont soudés auxdites ailes 43.
Le tube creux 4 présenté comprend en outre un fond 45 recouvrant l’extrémité inférieure du tube creux 4. Le fond 45 présente un trou 451 permettant la communication du liquide entre l’espace interne du dispositif porte-flotteur 1 et la cuve. L’ouverture 41 présente un bord inférieur représenté par l’échancrure 42 ménagée à distance du fond 45 de manière à définir un volume de rétention entre le bord inférieur 42 de l’ouverture 41 et le fond 45 du tube creux 4. Ce volume de rétention permet de retenir les éléments pouvant tomber dans l’espace intérieur du dispositif porte-flotteur 1, cela peut être par exemple un flotteur 9, une vis, un goujon etc.
Le dispositif porte-flotteur 1 comprend également une porte 5. La porte présente une section de forme semi-circulaire et comprend un bord supérieur 52, un bord inférieur 53 et deux bords longitudinaux 54 s’étendant selon la direction longitudinale du tube creux 4 et reliant chacun le bord inférieur 53 et le bord supérieur 52. La porte présente en outre une échancrure 55 sur le bord inférieur 53. La porte 5 comprend quatre pattes 51 qui font saillies latéralement de part et d’autre de la porte 5 et qui comportent chacune un orifice.
La porte 5 est retenue au tube creux 4 et montée coulissante sur le tube creux 4 selon la direction longitudinale du tube creux 4 en faisant traverser les goujons filetés 44 à travers les orifices des quatre pattes 51. Les goujons 44 ont alors pour rôle le guidage et la retenue de la porte 5 contre le tube creux 4. Sous l’effet de la gravité terrestre, au moins deux des pattes 51 de la porte 5 viennent buter sur les ailes respectives 43 du tube creux 4. La porte 5 est ainsi en position fermée, cette position fermée est notamment représentée sur les figures 2 à 4 et correspond à la position de la porte 5 dans laquelle elle recouvre davantage l’ouverture que pour toutes les autres positions de la porte 5. Cette disposition combinée à la force de gravité terrestre permet un maintien fiable de la porte 5 en position fermée.
En outre, la porte 5 ne couvre que partiellement l’ouverture 41 du tube creux 4 de manière à définir un passage permettant d’accéder l’espace intérieur du tube creux 4 bien que la porte 5 soit en position fermée. Ce passage est délimité et 2 par l’échancrure 42 du tube creux 4 ainsi que l’échancrure 55 de la porte 5. Les deux échancrures 42,55 communiquent et crées un passage vers l’espace intérieur du tube creux 4. Selon le mode de réalisation représenté , les échancrures 42,55 est des formes semblables. Il est également possible que la forme de l’échancrure 42 du tube creux 4 soit différente de l’échancrure 55 de la porte 5.
Comme représenté sur la , la porte 5 présente une section qui est concentrique au tube creux 4 et épouse une surface extérieure du tube-creux 4. En outre, la porte 5 comporte une zone périphérique comportant une partie débordante 6 qui, dans la position fermée, recouvre une zone du tube creux 4 bordant l’ouverture 42. La partie débordante 6 de la zone périphérique peut être plus ou moins importante. Par exemple, la parte débordante peut présenter une largeur comprise entre 2 mm et 20 mm, par exemple égal à 13 mm selon la direction perpendiculaire à la direction longitudinale du tube creux 4.
Le dispositif porte-flotteur 1 comprend en outre une rondelle plate et un écrou 8, par exemple un écrou à créneau HK M8 fixé respectivement sur la partie filetée 441 de chaque goujon fileté 44 après insertion de la porte 5 puis de la rondelle. Les écrous 8 bloquent ainsi les quatre pattes 51 et les quatre ailes 43 afin de verrouiller la porte 5 dans la position fermée. La rondelle est optionnelle et son but consiste essentiellement à protéger les pattes 51 des frottements durant la fixation avec l’écrou 8.
Le porte 5 initialement en position fermée peut être dégagée de l’ouverture en procédant de la manière suivante : retirer les écrous 8 et exercer sur la porte une force en direction opposée à la force de gravité terrestre jusqu’à ce que les ouvertures des pattes 51 de désengagent des goujons filetés 44. La direction de la force nécessaire pour dégager la porte est représentée par la flèche partant de la porte 5 sur la .
Sur la , les éléments similaires, identiques ou réalisant la même fonction que ceux du mode de réalisation présenté ci-dessus sont augmentés de 100.
La présente un dispositif porte-flotteur selon un autre mode de réalisation.
Le tube creux 104 comporte une pluralité de trous 551 aménagés dans la paroi de fond 145 permettant la communication du liquide entre l’espace interne du dispositif porte-flotteur 100 et la cuve. Le tube creux 104 comporte en outre quatre ailes 143 faisant saillie vers l’extérieur du tube creux 104 de part et d’autre de l’ouverture et qui comportent chacune un orifice.
Le dispositif porte-flotteur 100 comprend en outre une porte 105 comprenant une échancrure 155 de forme rectangulaire avec les angles arrondis dans le bord inférieur 153 du tube creux 104. La porte 105 comporte également quatre pattes 151 qui font saillie latéralement de part et d’autre de la porte 105 et qui comportent chacune un orifice. Toutefois, chaque paire de pattes 151 est disposé entre deux ailes 134 du tube creux. Ainsi, sous l’effet de la gravité terrestre, les deux pattes inférieures 151 de la porte 105 viennent buter respectivement sur les deux ailes inférieures 143 du tube creux 104. Les deux pattes supérieures 151 sont en contact avec les deux ailes supérieures 143 et ne reposent pas sur les ailes supérieures 143. Les quatre pattes 151 et les quatre ailes 143 sont verrouillées par un système de type vis écrou bloquant ainsi les quatre pattes 151 et les quatre ailes 143 afin de verrouiller la porte 105 dans la position fermée. Les quatre systèmes vis-écrou doivent être enlevées afin permettre à la porte 105 d’être enlevée. Dans un tel mode de réalisation, si l’un ou plusieurs des systèmes vis-écrou se dévissent accidentellement, il existe un risque qu’ils endommagent la cuve et qu’ils entraînent la chute de la porte 105 au fond de la cuve.
La présente un autre mode de réalisation du dispositif porte-flotteur 200. Ce dispositif porte-flotteur 200 diffère des figures décrites précédemment en ce que la partie inférieure du dispositif porte-flotteur 200 présentée sur la comporte un tube creux 204 formé par deux demi-coques dont une première demi-coque 205 formant une porte et comprenant dans la partie inférieure un passage 296 de forme rectangulaire avec les angles arrondies.
Les deux demi-coques sont reliées l’une à l’autre sur un premier côté par deux charnières 21. Chaque charnières 21 comprennent respectivement une première patte 22 faisant saillie de la première demi-coque 205 et une deuxième patte 23 faisant saillie d’une deuxième demi-coque 304 et comprennent respectivement un orifice. Les pattes 22 et 23 sont reliées via un système vis écrou traversant les orifices présents sur les pattes 22 et 23 et permet de bloquer le mouvement longitudinal de la première demi-coque 205. Le deuxième côté des deux demi-coques sont reliées et fixées via un système de fixation longitudinal 30. La première et deuxième demi-coques comportent respectivement une languette 30 faisant saillie depuis la demi-coque sur une longueur suivant une direction longitudinale du tube creux 204 et étant en vis-à-vis et accolées l’une à l’autre. Les languettes 30 comportent respectivement trois orifices répartis sur la longueur de la languette 30 et sont fixées via un système vis écrou traversant les orifices et bloquant ainsi le mouvement longitudinal et perpendiculaire au mouvement longitudinal de la première demi-coque 205. La première demi-coque 205 est ainsi en position fermée.
Cette partie inférieure du dispositif porte-flotteur 200 est intégrée au reste du dispositif porte flotteur 200 via une bride d’assemblage 24 permettant de faire la liaison avec la partie supérieure du tube creux 204.
Les figures 8, 9 et 10 représentent un dispositif porte flotteur selon un autre mode de réalisation. Ce dispositif porte-flotteur 300 diffère des modes de réalisation précédents en ce que la porte 305 entoure le tube creux 404. La porte 305 présente une section de forme circulaire et comprend un bord supérieur 152, un bord inférieur 153 et deux bords longitudinaux 154 s’étendant selon la direction longitudinale du tube creux 404 et reliant chacun le bord inférieur 153 et le bord supérieur 152. La porte 305 comporte en outre deux prolongements 251, 252 qui rejoignent les deux bords longitudinaux 154 de manière à entourer le tube-creux 404.
Les prolongements 251, 252 se situent avantageusement, dans la position fermée, axialement de part et d’autre de l’ouverture 141.
La porte 305 présente ainsi une section concentrique qui entoure le tube creux 404 et épouse la surface extérieure du tube-creux 404, ce qui permet de maintenir la porte en position sur le tube creux 404.
Les prolongements 251, 252 forment ainsi des éléments de guidage et de retenue de la porte 305. Ils autorisent un mouvement de coulissement selon la direction longitudinale du tube creux 404, tel que représenté sur la , et/ou un mouvement de rotation de la porte 305 autour de l’axe longitudinal du tube creux 404, tel que représenté sur la .
La porte 305 est sous l’effet de la gravité en buté contre un élément de buté 243 du tube creux 404. L’élément de buté 243 du tube creux 404 est formé par le fond 245 du tube creux 404 qui présente un diamètre supérieur au diamètre en section du tube creux 404. La portion du fond 245 visible à l’extérieur du tube creux correspond à l’élément de buté 243. Ainsi, dans la position fermée telle que représenté sur la , la porte repose sur l’élément de buté 243 permettant notamment une meilleure assise de la porte sur le tube creux et permet ainsi d’accroitre la résistance du dispositif porte-flotteur aux effets dus au « sloshing ». Le fond 245 comporte de manière similaire au figures 2 et 3 un trou 651 permettant la communication du liquide entre l’espace interne du dispositif porte-flotteur 300 et la cuve.
Selon une variante de réalisation, le dispositif porte-flotteur 300 comporte au moins un organe de maintien amovible, non représenté, qui est configuré pour maintenir la porte dans une position de dégagement, telle que représentés sur la ou 10. A titre d’exemple, un tel organe de maintien peut être un pion qui passe au travers de deux orifices en regard respectivement formés dans la porte et le tube creux. L’organe de maintien peut également être un pion qui passe au travers d’un orifice formé dans le tube creux et qui fait saillie à l’extérieur du tube-creux. Dans ce cas, le pion est positionné de sorte que la porte vienne en butée contre celui-ci lors d’un mouvement visant à la déplacer de la position de dégagement vers la position fermée. Tout autre organe de maintien peut être envisagé et notamment clip de fixation, vis ou autres.
Selon une autre variante de réalisation alternative ou complémentaire à la précédente, le dispositif porte-flotteur 300 peut également comporter au moins un organe de maintien amovible, non représenté, qui est configuré pour maintenir la porte dans la position fermée. A titre d’exemple, un tel organe de maintien peut être un pion qui passe au travers de deux orifices en regard respectivement formés dans la porte et le tube creux.
La technique décrite ci-dessus présentant différents dispositifs porte-flotteur peut être utilisée dans différents types de cuve, par exemple dans un réservoir de GNL dans une installation terrestre ou dans un ouvrage flottant comme un navire méthanier ou autre.
De manière connue en soi, des canalisations de chargement/déchargement 73 disposées sur le pont supérieur du navire peuvent être raccordées, au moyen de connecteurs appropriées, à un terminal maritime ou portuaire pour transférer une cargaison de GNL depuis ou vers la cuve 71.
La figure 11 représente un exemple de terminal maritime comportant un poste de chargement et de déchargement 75, une conduite sous-marine 76 et une installation à terre 77. Le poste de chargement et de déchargement 75 est une installation fixe off-shore comportant un bras mobile 74 et une tour 78 qui supporte le bras mobile 74. Le bras mobile 74 porte un faisceau de tuyaux flexibles isolés 79 pouvant se connecter aux canalisations de chargement/déchargement 73. Le bras mobile 74 orientable s'adapte à tous les gabarits de méthaniers. Une conduite de liaison non représentée s'étend à l'intérieur de la tour 78. Le poste de chargement et de déchargement 75 permet le chargement et le déchargement du méthanier 70 depuis ou vers l'installation à terre 77. Celle-ci comporte des cuves de stockage de gaz liquéfié 80 et des conduites de liaison 81 reliées par la conduite sous-marine 76 au poste de chargement ou de déchargement 75. La conduite sous-marine 76 permet le transfert du gaz liquéfié entre le poste de chargement ou de déchargement 75 et l'installation à terre 77 sur une grande distance, par exemple 5 km, ce qui permet de garder le navire méthanier 70 à grande distance de la côte pendant les opérations de chargement et de déchargement.
Pour engendrer la pression nécessaire au transfert du gaz liquéfié, on met en œuvre des pompes embarquées dans le navire 70 et/ou des pompes équipant l'installation à terre 77 et/ou des pompes équipant le poste de chargement et de déchargement 75.
Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention tel que défini par les revendications.

Claims (21)

  1. Dispositif porte-flotteur (1, 100, 200, 300, 400) pour une cuve étanche et thermiquement isolante de stockage d’un liquide, le dispositif porte-flotteur (1, 100, 200, 300, 400) comprenant :
    - un tube creux (4, 104, 204, 404) destiné à recevoir un flotteur (9), le tube creux (4, 104, 204, 404) étant destiné à être installé dans la cuve dans une configuration dans laquelle le tube creux (4, 104, 204, 404) traverse une paroi de plafond (2) de la cuve et s’étend jusqu’à proximité d’une paroi de fond (3) de la cuve, le tube creux (4, 104, 204, 404) comprenant une ouverture (41, 141),
    - une porte (5, 105, 205, 305) qui est retenue audit tube creux (4, 104, 204, 404) et est montée mobile sur le tube creux (4, 104, 204, 404) ;
    et dans lequel, le dispositif porte-flotteur (1, 100, 200, 300, 400) présente une position fermée dans laquelle la porte (5, 105, 205, 305) couvre partiellement l’ouverture (41) du tube creux (4, 104, 204, 404) de manière à créer un passage (296, 396) vers un espace intérieur du tube creux (4, 104, 204, 404).
  2. Dispositif porte-flotteur selon la revendication 1, dans lequel la porte (5, 305) est montée mobile sur le tube creux (4, 404) au moyen d’un dispositif de guidage et de retenue (441, 44, 252), et dans laquelle sous l’effet de la gravité terrestre un élément de butée (51, 251) de la porte (5, 305) est en butée contre un élément de butée (43, 243) du tube creux (4, 305).
  3. Dispositif porte-flotteur selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la porte (5, 305) est montée coulissante sur le tube creux (4, 404) selon la direction longitudinale du tube creux (4, 404).
  4. Dispositif porte-flotteur selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la porte (305) est montée mobile en rotation autour du tube creux (404)
  5. Dispositif porte-flotteur selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, comprenant en outre un dispositif de verrouillage (8) configuré pour, à l’état verrouillé, bloquer la porte (5) dans la position fermée et, à l’état libéré, autoriser un mouvement de coulissement de la porte (5) en direction d’une extrémité supérieure du tube creux (4).
  6. Dispositif porte-flotteur selon l’une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel la porte (5) comporte au moins deux pattes (51) qui font saillie latéralement de part et d’autre de la porte (5) et qui comportent chacune un orifice, lesdites pattes (51) formant l’élément de butée (51) de la porte (5), dans lequel le tube creux (4) comporte au moins deux ailes (43) faisant saillie vers l’extérieur du tube creux (4) de part et d’autre de l’ouverture (41), lesdites ailes (43) formant l’élément de butée (43) du tube creux (4), le dispositif de guidage et de retenue (441, 44) comportant au moins deux tiges (441) faisant saillie en direction d’une extrémité supérieure du tube creux (4), parallèlement à la direction longitudinale du tube creux (4), respectivement depuis l’une et l’autre des deux ailes (43) et qui s’étendent respectivement à l’intérieur de l’orifice de l’une et l’autre des deux pattes (51).
  7. Dispositif porte-flotteur selon la revendication 6, dans lequel, dans la position fermée, au moins deux pattes (51) sont respectivement en butée sous l’effet de la gravité terrestre respectivement contre l’une et l’autre des ailes (43).
  8. Dispositif porte-flotteur selon la revendication 6 ou 7, dans lequel la porte (5) comporte quatre pattes (51) et le tube creux (4) comporte quatre ailes (43).
  9. Dispositif porte-flotteur selon l’une quelconque des revendications 6 à 8, dans lequel les tiges du dispositif de guidage et de retenue (441, 44) sont des goujons filetés (441, 44) sur lesquels sont fixés respectivement au moins un écrou (8), bloquant ainsi l’une des pattes (51) contre l’une des ailes (43) afin de verrouiller la porte (5) dans la position fermée.
  10. Dispositif porte-flotteur selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel l’ouverture (41, 141) est ménagée dans une portion inférieure du tube creux (4, 304, 404).
  11. Dispositif porte-flotteur selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel la porte (5, 105) présente un bord inférieur (53, 153) présentant une échancrure (55, 155).
  12. Dispositif porte-flotteur selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel l’ouverture (41) présente un bord inférieur présentant une échancrure (42).
  13. Dispositif porte-flotteur selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel le tube creux (4, 104, 204, 404) présente un fond (45, 145, 245) recouvrant au moins partiellement une extrémité inférieure du tube creux (4, 104, 204, 404), l’ouverture (41, 141) présentant un bord inférieur ménagé à distance du fond (45, 145, 245) de manière à définir un volume de rétention entre le bord inférieur de l’ouverture (41, 141) et le fond (45, 145, 245) du tube creux (4, 104, 204, 404).
  14. Dispositif porte-flotteur selon la revendication 13, dans lequel le bord inférieur de l’ouverture (41, 141) est écarté du fond (45, 145, 245) d’une distance minimale comprise entre 15 mm et 600 mm.
  15. Dispositif porte-flotteur selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la porte (5, 105, 205, 305) comporte une zone périphérique comportant une partie débordante (6) qui, dans la position fermée, recouvre une zone du tube creux (4, 104, 204, 404) bordant l’ouverture (41, 141).
  16. Dispositif porte-flotteur selon la revendication 15, dans lequel la porte (5, 105, 205, 305) comprend un bord supérieur (52, 152), un bord inférieur (53, 153) et deux bords longitudinaux (54, 154) s’étendant selon la direction longitudinale du tube creux (4, 104, 204, 404) et reliant chacun le bord inférieur (53) et le bord supérieur (52, 152) et dans lequel la partie débordante (6) comprend les bords longitudinaux (54, 154) et le bord supérieur (52, 152) de la porte (5, 105, 205, 305).
  17. Dispositif porte-flotteur selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le tube creux (4, 104, 204, 404) présente une forme générale de cylindre de révolution et dans lequel la porte (5, 105, 205, 305) présente une section qui est concentrique au tube creux (4, 104, 204, 404) et épouse une surface extérieure du tube-creux (4, 104, 204, 404).
  18. Cuve étanche et thermiquement isolante de stockage d’un liquide comprenant une paroi de plafond (2), une paroi de fond (3) et un dispositif porte-flotteur (1, 100, 200, 300, 400) selon l’une quelconque des revendications 1 à 17, le tube creux (4) traversant la paroi de plafond (2) et s’étendant jusqu’à proximité de la paroi de fond (3).
  19. Navire (70) pour le transport d’un produit liquide froid, le navire comportant une double coque (72) et une cuve (71) selon la revendication 18 disposée dans la double coque.
  20. Système de transfert pour un produit liquide froid, le système comportant un navire (70) selon la revendication 19, des canalisations isolées (73, 79, 76, 81) agencées de manière à relier la cuve (71) installée dans la coque du navire à une installation de stockage flottante ou terrestre (77) et une pompe pour entrainer un flux de produit liquide froid à travers les canalisations isolées depuis ou vers l’installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.
  21. Procédé de chargement ou déchargement d’un navire (70) selon la revendication 19, dans lequel on achemine un produit liquide froid à travers des canalisations isolées (73, 79, 76, 81) depuis ou vers une installation de stockage flottante ou terrestre (77) vers ou depuis la cuve du navire (71).
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