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WO2014167214A2 - Structure d'angle d'une cuve etanche et thermiquement isolante de stockage d'un fluide - Google Patents

Structure d'angle d'une cuve etanche et thermiquement isolante de stockage d'un fluide Download PDF

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Publication number
WO2014167214A2
WO2014167214A2 PCT/FR2014/050793 FR2014050793W WO2014167214A2 WO 2014167214 A2 WO2014167214 A2 WO 2014167214A2 FR 2014050793 W FR2014050793 W FR 2014050793W WO 2014167214 A2 WO2014167214 A2 WO 2014167214A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
angle
insulating
panels
tank
primary
Prior art date
Application number
PCT/FR2014/050793
Other languages
English (en)
Other versions
WO2014167214A3 (fr
Inventor
Johan Bougault
Sébastien DURAND
Original Assignee
Gaztransport Et Technigaz
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gaztransport Et Technigaz filed Critical Gaztransport Et Technigaz
Priority to AU2014252959A priority Critical patent/AU2014252959B2/en
Priority to SG11201508340VA priority patent/SG11201508340VA/en
Priority to EP14721453.0A priority patent/EP2984384B1/fr
Priority to PL14721453T priority patent/PL2984384T3/pl
Priority to ES14721453.0T priority patent/ES2629281T3/es
Priority to JP2016507030A priority patent/JP6250139B2/ja
Priority to MYPI2015703593A priority patent/MY181964A/en
Priority to US14/783,768 priority patent/US9677710B2/en
Priority to RU2015145720A priority patent/RU2637788C2/ru
Priority to CN201480020889.8A priority patent/CN105164460B/zh
Priority to KR1020157032133A priority patent/KR102188368B1/ko
Publication of WO2014167214A2 publication Critical patent/WO2014167214A2/fr
Publication of WO2014167214A3 publication Critical patent/WO2014167214A3/fr

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    • F17C3/00—Vessels not under pressure
    • F17C3/02—Vessels not under pressure with provision for thermal insulation

Definitions

  • the invention relates to the field of tanks, sealed and thermally insulating, membranes for storing and / or transporting fluid, such as a cryogenic fluid.
  • Watertight and thermally insulating membrane tanks are used in particular for the storage of liquefied natural gas (LNG), which is stored at atmospheric pressure at about -162 ° C. These tanks can be installed on the ground or on a floating structure. In the case of a floating structure, the tank may be intended for the transport of liquefied natural gas or to receive liquefied natural gas used as fuel for the propulsion of the floating structure.
  • LNG liquefied natural gas
  • the invention relates more particularly to an angle structure of such a sealed and thermally insulating vessel.
  • the document FR 2 691 520 describes a sealed and thermally insulating tank having successively, in the direction of the thickness, from the inside towards the outside of the tank, a primary sealing membrane, in contact with the fluid contained in the tank, a primary thermal insulation barrier, a secondary waterproofing membrane, a secondary thermal insulation barrier and a supporting structure made of metal sheets forming the hull or the double-hull of a merchant ship, such as a tanker.
  • the corner areas of the tank are made from pre-assembled dihedral corner structures, illustrated in FIG. 3 of document FR 2 691 520.
  • a pre-assembled corner structure comprises two bevelled insulating plates forming the secondary thermal insulation barrier, a flexible membrane resting on the insulating plates of the secondary thermal insulation barrier and constituting the secondary sealing barrier, a plurality of insulating blocks of the primary thermal insulation barrier bonded to the membrane secondary sealing and metal angles of primary waterproofing membrane fixed on the insulating blocks of the primary thermal insulation barrier.
  • the bonding of the insulating blocks of the primary thermal insulation barrier to the secondary sealing barrier is not totally satisfactory. In particular, the bonding operations of the insulating blocks are complex to implement.
  • An idea underlying the invention is to provide an angle structure that is easy to assemble.
  • the invention provides a sealed and thermally insulating fluid storage tank comprising a secondary thermal insulation barrier retained to a supporting structure, a secondary sealing membrane, a primary thermal insulation barrier. and a primary sealing membrane intended to be in contact with the fluid contained in the vessel, the vessel comprising an angle structure comprising:
  • a first and a second panels forming a corner of the secondary thermal insulation barrier and having an outer face vis-à-vis the carrier structure and an inner face;
  • a primary sealing barrier bracket comprising first and second wings respectively fixed to the first and second insulating blocks; in which :
  • the first and the second panels each comprise a metal plate fixed on their internal face and carrying a fixing member of an insulating block; and the angle arrangement of the secondary sealing membrane is metallic, has openings for the fastening members of the insulating blocks and is welded, at the periphery of said orifices, to the metal plates carrying said fastening members so as to ensure the sealing of the secondary waterproofing membrane.
  • Such an angle structure therefore does not require bonding operation of the insulating blocks of the primary thermal insulation membrane.
  • the fixing of insulating blocks on the corner structure can be more easily performed in situ.
  • the mechanical anchoring of said insulating blocks on the corner structure makes it possible to ensure a greater mechanical strength than an anchoring by gluing.
  • such a tank may comprise one or more of the following characteristics:
  • the fixing members of the insulating blocks are threaded studs cooperating with nuts, the insulating blocks each comprising a hole for passing a stud and a recess communicating with said hole for passing a stud and having a bearing surface of a nut bordering said passage hole of a stud.
  • the first and second insulating blocks have a lateral edge adjacent to the vial angle, a side edge opposite the vial angle, and an inner face cooperating with the primary sealing barrier angle and in which the recesses open on the side edge opposite the vial angle and / or in a portion of the inner face, contiguous to the side edge opposite the vial angle, and not covered by the primary sealing barrier angle.
  • the corner structure comprises insulating elements for closing said recesses.
  • the recesses are formed by wells having a bottom forming the bearing surface of a nut and opening onto a portion of the inner face of the insulating blocks extending towards the lateral edge opposite the vial angle of said insulating blocks beyond one edge of the primary sealing barrier angle.
  • the angle has edges provided with cutouts arranged vis-à-vis the wells opening on the inner face of the first and second insulating blocks.
  • the recess is formed by a recess of the side edge opposite the vial angle, providing a tab bearing the bearing surface of a nut.
  • the angle arrangement of the secondary sealing membrane comprises a first metal sheet fixed to the first panel, a second metal sheet fixed to the second panel and a metal angle welded to said first and second metal sheets.
  • the wings of the primary sealing barrier angle each comprise an external surface equipped with an outwardly projecting pin for fixing the angle on the first and the second insulating block,
  • the angle structure comprises a plurality of first and second insulating blocks respectively distributed along the first and second panels and a plurality of primary sealing barrier angles each fixed to a first and a second insulating block.
  • the tank has a flat wall at the end of which is disposed the angle structure, the secondary sealing membrane of the flat wall being welded to the angle arrangement of the secondary sealing membrane and the membrane of the primary sealing of the plane wall being welded to one flange of the primary sealing barrier angle, the secondary sealing membrane of the plane wall comprises a plurality of metal plates having corrugations extending in two perpendicular directions.
  • the secondary thermal insulation barrier of the plane wall comprises a plurality of heat-insulated panels between which are formed interstices, the corrugations of the metal plates of the secondary sealing membrane being protruding towards the outside of the tank and inserted into the interstices .
  • Such a tank can be part of a land storage facility, for example to store LNG or be installed in a floating structure, coastal or deep water, including a LNG tank, a floating storage and regasification unit (FSRU) , a floating production and remote storage unit (FPSO) and others.
  • FSRU floating storage and regasification unit
  • FPSO floating production and remote storage unit
  • the invention relates to a method of assembling an angle structure as mentioned above, comprising: assembling a plurality of preassembled modules each having a primary sealing barrier angle and a first and a second insulating block, said assembling step comprising, for each preassembled module, attaching a barrier barrier primary sealing on first and second insulating blocks; and
  • a first plurality of preassembled modules are attached to the first and second shop floor panels and a second plurality of preassembled modules are attached to the first and second panels in situ in the tank.
  • a vessel for the transport of a fluid comprises a double hull and a said tank, in which the double hull forms the external bearing structure of the tank.
  • the invention also provides a method for loading or unloading such a vessel, in which a fluid is conveyed through isolated pipes from or to a floating or land storage facility to or from the tank of the vessel. ship.
  • the invention also provides a transfer system for a fluid, the system comprising the abovementioned vessel, insulated pipes arranged to connect the vessel installed in the hull of the vessel to a floating or ground storage facility. and a pump for driving fluid flow through the insulated pipelines from or to the floating or land storage facility to or from the vessel vessel.
  • Figures 1, 3, 5, 7 and 9 are perspective views illustrating the successive steps of assembling an angle structure of a sealed and insulating thermal tank.
  • FIG. 2 is a detail view of FIG. 1, illustrating a metal plate, fixed on the internal face of one of the panels forming the corner of the secondary thermal insulation barrier, and carrying pins for fixing insulating blocks. of the primary thermal insulation barrier.
  • FIG. 4 is a detail view of FIG. 3, illustrating the passage of studs for fixing insulating blocks of the primary thermal insulation barrier, through a metal sheet of the secondary sealing membrane.
  • Figure 6 is a detail view of Figure 5, illustrating an angle arrangement of the secondary sealing membrane.
  • FIG. 8 is a detailed view of FIG. 7, in which, for better understanding, two insulating blocks and an angle of the primary waterproofing membrane are shown in a transparent manner so as to display the fixing members of said angle on the insulating blocks and the fasteners of the insulating blocks on the secondary thermal insulation barrier.
  • FIG. 10 is a detailed view of FIG. 9 illustrating more particularly insulating elements for clogging a recess formed in an insulating block or a joint between two adjacent insulating blocks, before the placement of said insulating elements. .
  • Figure 11 is a perspective view of an angle structure according to a second embodiment.
  • Figure 12 is a detail view of Figure 11.
  • Fig. 13 is a perspective view of an angle structure according to a third embodiment.
  • Figure 14 is a cutaway perspective representation of the elements of a sealed and thermally insulating tank wall.
  • FIG. 16 is a cutaway schematic representation of a tank of a LNG carrier and a loading / unloading terminal of this tank.
  • the sealed and thermally insulating tank comprises, from the outside towards the inside of the tank, a carrier structure, a secondary thermal-insulating barrier, a secondary sealing membrane, a primary thermally insulating barrier and a primary waterproofing membrane to be in contact with the cryogenic fluid contained in the tank.
  • the supporting structure may in particular be a self-supporting metal sheet or, more generally, any type of rigid partition having appropriate mechanical properties.
  • the supporting structure may in particular be formed by the hull or the double hull of a ship.
  • the carrying structure comprises a plurality of walls defining the general shape of the tank.
  • FIG. 1 illustrates the secondary thermal insulation barrier, of an angle structure intended to be disposed at the intersection between two walls of the supporting structure.
  • the secondary thermal insulation barrier comprises two insulating panels 1, 2.
  • the panels 1, 2 have an outer face intended to be fixed against the walls of the supporting structure.
  • the panels 1, 2 have, in addition, a rectangular trapezoid-shaped section and are connected to one another, for example by gluing, via their bevelled lateral edge 3, 4.
  • the panels 1, 2 thus form a corner of the secondary thermal insulation barrier.
  • the heat-insulating panels 1, 2 comprise a layer of insulating polymer foam sandwiched between two rigid plates, internal and external, bonded to said foam layer.
  • the rigid plates, internal and external, are for example plywood.
  • the polymer foam may in particular be a high density polyurethane foam, optionally reinforced with glass fibers.
  • the panels 1, 2 have cylindrical wells 5 opening on their inner face and intended to receive the end of a threaded stud, welded to the structure carrier, in order to ensure anchoring of the panels 1, 2.
  • the cylindrical wells 5 communicate with orifices of passage of the studs, not shown, opening on the outer face of the panels 1, 2.
  • the cylindrical wells 5 have a diameter larger than that of the holes for passing the studs so that the bottoms of the cylindrical wells 5 define a bearing surface intended to cooperate with a nut screwed onto the stud bolt.
  • polymerizable resin rods may be arranged between the supporting structure and the outer face of the panels 1, 2.
  • the panels 1, 2 are equipped with a plurality of metal plates 6, fixed on their internal rigid plate, by screws, rivets or staples, for example.
  • the metal plates 6 carry threaded studs 7, protruding towards the inside of the tank, and intended to ensure the fixing of the primary thermal insulation barrier on the panels 1, 2.
  • Figures 3 to 6 illustrate the corner arrangement of the secondary waterproofing membrane.
  • the angle arrangement comprises two metal sheets 8, 9 each fixed to a panel 1, 2, by screws, rivets or staples, for example.
  • the metal sheets 8, 9 are provided with orifices 11 for passing the studs 7.
  • the metal plates 8, 9 are welded, at the periphery of said orifices 11, to the plates metal 6.
  • the welding of the metal sheets 8, 9 on the plates 6 is performed by an orbital welding process.
  • the orbital welding equipment is advantageously adapted to anchor on the studs 7 so that the welding can be performed in an automated manner.
  • the angle arrangement of the secondary sealing membrane also comprises a metal angle 10, illustrated in FIGS. 5 and 6.
  • the metal angle member 10 is welded over the metal sheets 8, 9 so as to ensure the tightness of the secondary waterproofing membrane in the corner area.
  • the welding of the metal angle 10 on the metal plates 8, 9 is ensured by continuous welding equipment. Such welding equipment is advantageously suitable for anchoring on the studs 7.
  • the holes 11 for the passage of the studs 7 are bores formed in the metal sheets 8, 9.
  • the holes for passing the studs may be made by any other means.
  • such orifices may be formed by means of cuts made in an edge of the angle and / or in the edge of the metal sheets adjacent to said angle.
  • insulating blocks 13, 14 of the primary thermal insulation barrier and metal angles 15 of the primary sealing barrier are fixed on the panels 1, 2.
  • the insulating blocks 13, 14 and the metal angles 15 are previously assembled as a module 12a, 12b, 12c, 12d.
  • Each preassembled module 12a, 12b, 12c, 12d comprises two insulating blocks 13, 14 of primary thermal insulation barrier and an angle 15 fixed on the two insulating blocks 13, 14.
  • the insulating blocks 13, 14 have the general shape of a rectangular parallelepiped. They comprise an inner face on which the angle 15 rests and an outer face resting against one of the metal sheets 8, 9.
  • the insulating blocks 13 and 14 are respectively fixed on the panels 1 and 2.
  • the insulating blocks 13, 14 can be integrally made of wood plywood or presented a composite structure similar to that of the panels 1, 2, that is to say having a layer of insulating polymer foam sandwiched between two rigid plates, internal and external, bonded to said layer of foam .
  • the angles 15 are metal angles, for example made of stainless steel.
  • the angles 15 have two wings 15a and 15b, perpendicular in the embodiment shown, resting against the inner face of the insulating blocks 13 and 14.
  • the wings 15a, 15b have pins 16 of fixing to the insulating blocks 13, 14, illustrated in Figure 8, welded to the outer face of the wings 15a, 15b and projecting inwardly of the vessel.
  • the insulating blocks comprise orifices 17 for the passage of the studs 16, formed on their internal face. Said holes 17 passing the studs communicate with cylindrical wells 18 opening on the outer face of the insulating blocks 13, 14. Nuts screwed on the studs 16 bear against the bottom of said cylindrical wells 18 and thus secure the bracket 15 to said insulating block 13, 14.
  • the wings 15a, 15b also have studs 19 welded on their inner face. Such studs 19 make it possible to anchor a welding equipment during the welding of the primary waterproofing membrane elements on the angles 15.
  • an angle connection 46 of insulating material such as a polymer foam, is disposed between the edges adjacent to the tank angle of two insulating blocks 13, 14 and thus makes it possible to ensure a continuity of the thermal insulation at the angle of the tank.
  • the insulating blocks 13, 14 are provided with orifices 20 for passing said studs 7, formed in their internal face.
  • the orifices 20 for the passage of the studs 7 communicate with cylindrical wells 21 opening on the internal face of the insulating blocks 13, 14.
  • the bottoms of the cylindrical wells 21 define surfaces of support for nuts cooperating with threaded ends of studs 7.
  • the cylindrical wells 21 open into portions of the inner face of the insulating blocks. 13, 14, not covered by the angles 15.
  • the insulating blocks 13, 14 protrude, in the direction opposite to the tank angle, beyond the edges of the angles 15.
  • the cylindrical wells 21 are formed in the portions of the insulating blocks 13, 14 which protrude beyond the edge of the angles 15.
  • the arrangement of the insulating blocks 13, 14 and the angles 15 in the form of preassembled modules 12a, 12b, 12c, 12d is particularly advantageous and allows different methods of assembling and transporting corner structures.
  • the panels 1, 2 of the angle structure are assembled, in situ, on the implantation site of the tank by fixing a plurality of preassembled modules 12a, 12b, 12c, 12d on said panels 1 2.
  • the panels 1, 2, the corner arrangement of the secondary sealing membrane and some or all of the preassembled modules 12a, 12b, 12c, 12d are assembled in the workshop.
  • Figures 11 and 12 show an angle structure according to another embodiment.
  • the insulating blocks 13, 14 also have holes for passing studs formed in their internal face.
  • the orifices communicate with recesses 24, formed in the insulating blocks 13, 14 and opening on their side edge opposite the vial angle.
  • the recesses 24 are formed by recesses formed in the side edge opposite the vial angle.
  • the recesses provide tabs 25 which bear the bearing surface of the nuts cooperating with the threaded end of the studs 7.
  • the recesses 24 are advantageously formed at the corners of the insulating blocks 13, 14. Thus, the recesses 24 open on the outside.
  • gap between two adjacent insulating blocks 13, 14 and the clogging of a gap between two adjacent insulating blocks 13, 14, and two recesses 24 bordering said gap can be achieved by a single insulating joint member 26. It is noted that such recesses 24 also allow fixing of the insulating blocks 13, 14 on the studs 7, while angles 15 have been previously fixed on said insulation blocks 13, 14.
  • FIG 13 shows another embodiment.
  • the angles 15 have edges with cutouts 27.
  • the insulating blocks 13, 14 comprise cylindrical wells 28, communicating with the passage holes of the studs 7 formed on the outer face of said insulating blocks 13, 14 and 14. the bottom cooperates with a nut screwed onto a stud 7.
  • the cylindrical wells 28 open on the inner face of the insulating blocks 13, 14 vis-à-vis the cutouts 27 formed in the edges of the angles 15 so that the fixing insulating blocks 13, 14 on the studs 7 may be provided despite the presence of the angle 15.
  • the cylindrical wells 28 are closed by plugs.
  • Figures 14 and 15 illustrate, by way of example, the structure of the walls of a sealed and thermally insulating tank equipped with an angle structure as described above.
  • the secondary thermal insulation barrier comprises a plurality of heat-insulating panels 29 anchored to the supporting structure 30 by means of resin tubes 31 and studs 32 welded to the supporting structure 1.
  • the panels 29 have substantially a rectangular parallelepiped shape and exhibit , according to their two axes of symmetry, a metal bonding strip 33, which is placed in a recess and which is fixed by screws, rivets, staples or glue.
  • a pin 34 projecting towards the inside of the tank and allowing the fixing of the primary thermal insulation barrier.
  • the secondary waterproofing membrane is obtained by assembling a plurality of edge-to-edge welded metal plates having a substantially rectangular shape.
  • the metal plates 35 comprise, in each of the two axes of symmetry of this rectangle, a corrugation 36 forming a relief in the direction of the supporting structure 30.
  • the metal plates 35 are here arranged offset from the panels 29 so that each of said metal plates 35 straddles four adjacent panels 29.
  • the undulations 36 are housed in interstices 37 of the secondary thermal insulation barrier formed between two panels 29 adjacent.
  • the adjacent metal plates 35 are welded together.
  • the anchoring of the metal plates 35 on the panels 29 is carried out by means of the metal binding strips 33 on which at least two edges of said metal plates 35 are welded.
  • the metal plates 35 of the secondary sealing barrier are lap welded to the metal plates 8, 9 of the angle arrangement of the secondary sealing membrane.
  • the primary thermal insulation barrier comprises a plurality of heat-insulating panels 38 of substantially rectangular parallelepiped shape covering the secondary sealing membrane.
  • the panels 38 of the primary thermal insulation barrier also comprise, on their inner face, metal connecting strips 39 for anchoring, by welding, the primary sealing barrier.
  • the primary waterproofing membrane is obtained by assembling a plurality of metal plates 40, welded to each other along their edges.
  • the metal plates 40 comprise corrugations 41 extending in two perpendicular directions.
  • the corrugations 41 of the primary waterproofing membrane protrude from the side of the inner face of the metal plates 40.
  • the metal plates 40 are, for example, made of stainless steel sheet or aluminum, shaped by folding or by stamping.
  • the metal plates 40 are offset from the panels 38, each of said metal plates 40 straddling four adjacent panels 38.
  • the metal plates 40 are welded to the angles 15. Moreover, pieces of angles, not shown, are positioned astride between two adjacent angles. such corner pieces comprise in their central zone, a corrugation extending in the extension of a corrugation of the metal plate 40 and are welded by overlap on the metal sheets 40 extending on either side of the structure corner and on the two angles 35 they overlap.
  • a cutaway view of a LNG tank 70 shows a sealed and insulated tank 71 of generally prismatic shape mounted in the double hull 72 of the ship.
  • the wall of the tank 71 has a sealed barrier primary material intended to be in contact with the LNG contained in the tank, a secondary watertight barrier arranged between the primary waterproof barrier and the double hull 72 of the ship, and two insulating barriers arranged respectively between the primary watertight barrier and the secondary watertight barrier and between the secondary watertight barrier and the double hull 72.
  • loading / unloading lines 73 arranged on the upper deck of the ship can be connected, by means of appropriate connectors, to a marine or port terminal to transfer a cargo of LNG from or to the tank 71.
  • FIG. 16 represents an example of a marine terminal comprising a loading and unloading station 75, an underwater pipe 76 and an onshore installation 77.
  • the loading and unloading station 75 is a fixed off-shore installation comprising an arm mobile 74 and a tower 78 which supports the movable arm 74.
  • the movable arm 74 carries a bundle of insulated flexible pipes 79 that can connect to the loading / unloading pipes 73.
  • the movable arm 74 can be adapted to all gauges of LNG carriers .
  • a connection pipe (not shown) extends inside the tower 78.
  • the loading and unloading station 75 enables the loading and unloading of the LNG tank 70 from or to the shore facility 77.
  • the underwater line 76 allows the transfer of the liquefied gas between the loading or unloading station 75 and the onshore installation 77 over a large distance, for example 5 km, which makes it possible to keep the tanker vessel 70 at great distance from the coast during the loading and unloading operations.
  • pumps on board the ship 70 and / or pumps equipping the shore installation 77 and / or pumps equipping the loading and unloading station 75 are used.

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Abstract

L'invention concerne une structure d'angle convenant pour une cuve étanche et thermiquement isolante de stockage d'un fluide comprenant une barrière d'isolation thermique secondaire retenue à une structure porteuse, une membrane d'étanchéité secondaire, une barrière d'isolation thermique primaire et une membrane d'étanchéité primaire destinée à être en contact avec le fluide contenu dans la cuve, ladite structure d'angle comportant: - un premier et un second panneaux (1, 2) formant un coin de la barrière d'isolation thermique secondaire, et comportant une face externe destinée à venir en vis-à-vis de la structure porteuse et une face interne; - un arrangement d'angle (8, 9, 10) de la membrane d'étanchéité secondaire, fixé sur le premier et le second panneaux (1, 2); - un premier et un second blocs isolants (13, 14) de barrière d'isolation thermique primaire fixés respectivement sur le premier et le second panneaux (1, 2) et reposant contre l'arrangement d'angle (8, 9, 10) de la membrane d'étanchéité secondaire; et - une cornière (15) de barrière d'étanchéité primaire comprenant une première et une seconde ailes (15a, 15b) fixées respectivement sur le premier et le second blocs isolants (1, 2); dans lequel : - le premier et le second panneaux (1, 2) comportent chacun une platine métallique fixée sur leur face interne et portant un organe de fixation d'un bloc isolant; et - l'arrangement d'angle de la membrane d'étanchéité secondaire est métallique, présente des orifices de passage des organes de fixation des blocs isolants et est soudé, en périphérie desdits orifices, aux platines métalliques portant lesdits organes de fixation de manière à assurer l'étanchéité de la membrane d'étanchéité secondaire.

Description

Structure d'angle d'une cuve étanche et thermiquement isolante de stockage d'un fluide
Domaine technique
L'invention se rapporte au domaine des cuves, étanches et thermiquement isolantes, à membranes pour le stockage et/ou le transport de fluide, tel qu'un fluide cryogénique.
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.
L'invention concerne plus particulièrement une structure d'angle d'une telle cuve étanche et thermiquement isolante.
Arrière-plan technologique
Le document FR 2 691 520 décrit une cuve étanche et thermiquement isolante présentant successivement, dans le sens de l'épaisseur, depuis l'intérieur vers l'extérieur de la cuve, une membrane d'étanchéité primaire, en contact avec le fluide contenu dans la cuve, une barrière d'isolation thermique primaire, une membrane d'étanchéité secondaire, une barrière d'isolation thermique secondaire et une structure porteuse constituée de tôles métalliques formant la coque ou la double-coque d'un navire marchand, tel qu'un méthanier.
Les zones d'angle de la cuve sont réalisées à partir de structures d'angle préassemblées, en forme de dièdre, illustrées sur la figure 3 du document FR 2 691 520. Une telle structure d'angle préassemblée comporte deux plaques isolantes biseautées formant la barrière d'isolation thermique secondaire, une membrane souple reposant sur les plaques isolantes de la barrière d'isolation thermique secondaire et constituant la barrière d'étanchéité secondaire, une pluralité de blocs isolants de la barrière d'isolation thermique primaire collées sur la membrane d'étanchéité secondaire et des cornières métalliques de membrane d'étanchéité primaire fixées sur les blocs isolants de la barrière d'isolation thermique primaire. Le collage des blocs isolants de la barrière d'isolation thermique primaire sur la barrière d'étanchéité secondaire n'est pas totalement satisfaisant. En particulier, les opérations de collage des blocs isolants sont complexes à mettre en œuvre.
Compte-tenu de cette complexité, le collage des blocs isolants de la barrière d'isolation thermique primaire sur la membrane d'étanchéité secondaire est réalisé en atelier et les structures d'angles sont intégralement préassemblées. Toutefois, de telles structures d'angle préassemblées sont lourdes rendant leur transport et leur manutention, vers le site d'implantation de la cuve, difficiles.
Résumé
Une idée à la base de l'invention est de proposer une structure d'angle qui soit facile à assembler.
Selon un mode de réalisation, l'invention fournit une cuve étanche et thermiquement isolante de stockage d'un fluide comprenant une barrière d'isolation thermique secondaire retenue à une structure porteuse, une membrane d'étanchéité secondaire, une barrière d'isolation thermique primaire et une membrane d'étanchéité primaire destinée à être en contact avec le fluide contenu dans la cuve, la cuve comprenant une structure d'angle comportant :
- un premier et un second panneaux formant un coin de la barrière d'isolation thermique secondaire et comportant une face externe en vis-à-vis de la structure porteuse et une face interne ;
- un arrangement d'angle de la membrane d'étanchéité secondaire, fixé sur le premier et le second panneaux ;
- un premier et un second blocs isolants de barrière d'isolation thermique primaire fixés respectivement sur le premier et le second panneaux et reposant contre l'arrangement d'angle de la membrane d'étanchéité secondaire; et
- une cornière de barrière d'étanchéité primaire comprenant une première et une seconde ailes fixées respectivement sur le premier et le second blocs isolants ; dans lequel :
- le premier et le second panneaux comportent chacun une platine métallique fixée sur leur face interne et portant un organe de fixation d'un bloc isolant ; et - l'arrangement d'angle de la membrane d'étanchéité secondaire est métallique, présente des orifices de passage des organes de fixation des blocs isolants et est soudé, en périphérie desdits orifices, aux platines métalliques portant lesdits organes de fixation de manière à assurer l'étanchéité de la membrane d'étanchéité secondaire.
Une telle structure d'angle ne nécessite donc pas d'opération de collage des blocs isolants de la membrane d'isolation thermique primaire. Ainsi, la fixation de blocs isolants sur la structure d'angle peut être plus facilement réalisée, in situ.
En outre, l'ancrage mécanique desdits blocs isolants sur la structure d'angle permet d'assurer une tenue mécanique plus importante qu'un ancrage par collage.
Selon des modes de réalisation, une telle cuve peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
les organes de fixation des blocs isolants sont des goujons filetés coopérant avec des écrous, les blocs isolants comportant chacun un orifice de passage d'un goujon et un évidement communiquant avec ledit orifice de passage d'un goujon et présentant une surface d'appui d'un écrou bordant ledit orifice de passage d'un goujon.
le premier et le second blocs isolants comportent un bord latéral adjacent à l'angle de cuve, un bord latéral opposé à l'angle de cuve, et une face interne coopérant avec la cornière de barrière d'étanchéité primaire et dans laquelle les évidements débouchent sur le bord latéral opposé à l'angle de cuve et/ou dans une portion de la face interne, contiguë au bord latéral opposé à l'angle de cuve, et non recouverte par la cornière de barrière d'étanchéité primaire. La structure d'angle comporte des éléments isolants d'obturation desdits évidements.
les évidements sont formés par des puits comportant un fond formant la surface d'appui d'un écrou et débouchant sur une portion de la face interne des blocs isolants s'étendant, vers le bord latéral opposé à l'angle de cuve desdits blocs isolants, au-delà d'un bord de la cornière de barrière d'étanchéité primaire.
la cornière présente des bords pourvus de découpes disposées en vis-à-vis des puits débouchant sur la face interne des premier et second blocs isolants. l'évidement est formé par un décrochement du bord latéral opposé à l'angle de cuve, ménageant une patte portant la surface d'appui d'un écrou.
l'arrangement d'angle de la membrane d'étanchéité secondaire comporte une première tôle métallique fixée sur le premier panneau, une seconde tôle métallique fixée sur le second panneau et une cornière métallique soudée auxdites première et seconde tôles métalliques.
les ailes de la cornière de barrière d'étanchéité primaire comportent chacune une face externe équipée d'un goujon, faisant saillie vers l'extérieur, pour la fixation de la cornière sur le premier et le second bloc isolants,
la structure d'angle comporte une pluralité de premiers et de seconds blocs isolants respectivement répartis le long du premier et du second panneaux et une pluralité de cornières de barrière d'étanchéité primaire fixées chacune sur un premier et un second blocs isolants.
La cuve comporte une paroi plane à l'extrémité de laquelle est disposée la structure d'angle, la membrane d'étanchéité secondaire de la paroi plane étant soudée sur l'arrangement d'angle de la membrane d'étanchéité secondaire et la membrane d'étanchéité primaire de la paroi plane étant soudée sur une aile de la cornière de barrière d'étanchéité primaire, la membrane d'étanchéité secondaire de la paroi plane comporte une pluralité de plaques métalliques comportant des ondulations s'étendant selon deux directions perpendiculaires.
la barrière d'isolation thermique secondaire de la paroi plane comporte une pluralité de panneaux calorifuges entre lesquelles sont ménagés des interstices, les ondulations des plaques métalliques de la membrane d'étanchéité secondaire étant saillantes vers l'extérieur de la cuve et insérées dans les interstices.
Une telle cuve peut faire partie d'une installation de stockage terrestre, par exemple pour stocker du GNL ou être installée dans une structure flottante, côtière ou en eau profonde, notamment un navire méthanier, une unité flottante de stockage et de regazéification (FSRU), une unité flottante de production et de stockage déporté (FPSO) et autres.
Selon un mode de réalisation, l'invention concerne un procédé d'assemblage d'une structure d'angle telle que mentionnée ci-dessus, comportant : l'assemblage d'une pluralité de modules préassemblés comportant chacun une cornière de barrière d'étanchéité primaire et un premier et un second blocs isolants, ladite étape d'assemblage comportant, pour chaque module préassemblé, la fixation d'une cornière de barrière d'étanchéité primaire sur un premier et un second blocs isolants ; et
la fixation de la pluralité de modules préassemblés sur le premier et le second panneaux formant un coin de la membrane d'isolation thermique secondaire.
Selon un mode de réalisation, une première pluralité de modules préassemblés est fixée sur le premier et le second panneaux en atelier et une seconde pluralité de modules préassemblés est fixée sur le premier et le second panneaux, in situ, dans la cuve. Ainsi, le transport et la manutention de la structure d'angle sont facilités.
Selon un mode de réalisation, un navire pour le transport d'un fluide comporte une double coque et une cuve précitée, dans lequel la double coque forme la structure porteuse externe de la cuve.
Selon un mode de réalisation, l'invention fournit aussi un procédé de chargement ou déchargement d'un tel navire, dans lequel on achemine un fluide à travers des canalisations isolées depuis ou vers une installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.
Selon un mode de réalisation, l'invention fournit aussi un système de transfert pour un fluide, le système comportant le navire précité, des canalisations isolées agencées de manière à relier la cuve installée dans la coque du navire à une installation de stockage flottante ou terrestre et une pompe pour entraîner un flux de fluide 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. • Les figures 1 , 3, 5, 7 et 9 sont des vues en perspective illustrant les étapes successives d'assemblage d'une structure d'angle d'une cuve étanche et thermique isolante.
• La figure 2 est une vue de détail de la figure 1 , illustrant une platine métallique, fixée sur la face interne d'un des panneaux formant le coin de la barrière d'isolation thermique secondaire, et portant des goujons de fixation de blocs isolants de la barrière d'isolation thermique primaire.
• La figure 4 est une vue de détail de la figure 3, illustrant le passage de goujons pour la fixation de blocs isolants de la barrière d'isolation thermique primaire, au travers d'une tôle métallique de la membrane d'étanchéité secondaire.
• La figure 6 est une vue de détail de la figure 5, illustrant un arrangement d'angle de la membrane d'étanchéité secondaire.
• La figure 8 est une vue de détail de la figure 7, dans laquelle, pour une meilleur compréhension, deux blocs isolants et une cornière de la membrane d'étanchéité primaire sont représentés de manière transparente de sorte à visualiser les organes de fixation de ladite cornière sur les blocs isolants et les organes de fixation des blocs isolants sur la barrière d'isolation thermique secondaire.
• La figure 10 est une vue de détail de la figure 9 illustrant plus particulièrement des éléments isolants pour le colmatage d'un évidement formé dans un bloc isolant ou d'une jointure entre deux blocs isolants adjacents, avant le mise en place desdits éléments isolants.
• La figure 11 est une vue en perspective d'une structure d'angle selon un deuxième mode de réalisation.
• La figure 12 est une vue de détail de la figure 11.
• La figure 13 est une vue en perspective d'une structure d'angle selon un troisième mode de réalisation.
• La figure 14 est une représentation en perspective écorchée des éléments d'une paroi de cuve étanche et thermiquement isolante.
• La figure 15 est une vue en coupe d'une paroi de cuve étanche et thermiquement isolante. • La figure 16 est une représentation schématique écorchée d'une cuve de navire méthanier et d'un terminal de chargement/déchargement de cette cuve.
Description détaillée de modes de réalisation
Par convention, les termes « externe » et « interne » sont utilisés pour définir la position relative d'un élément par rapport à un autre, par référence à l'intérieur et à l'extérieur de la cuve.
La cuve étanche et thermiquement isolante comporte, depuis l'extérieur vers l'intérieur de la cuve, une structure porteuse, une barrière thermiquement isolante secondaire, une membrane d'étanchéité secondaire, une barrière thermiquement isolante primaire et une membrane d'étanchéité primaire destinée à être en contact avec le fluide cryogénique contenu dans la cuve.
La structure porteuse peut notamment être une tôle métallique autoporteuse ou, plus généralement, tout type de cloison rigide présentant des propriétés mécanique appropriées. La structure porteuse peut notamment être formée par la coque ou la double coque d'un navire. La structure porteuse comporte une pluralité de parois définissant la forme générale de la cuve.
La figure 1 illustre la barrière d'isolation thermique secondaire, d'une structure d'angle destinée à être disposée à l'intersection entre deux parois de la structure porteuse. La barrière d'isolation thermique secondaire comporte deux panneaux calorifuges 1 , 2. Les panneaux 1 , 2 présentent une face externe destinée à être fixée contre les parois de la structure porteuse. Les panneaux 1 , 2 présentent, en outre, une section en forme de trapèze rectangle et sont raccordés l'un à l'autre, par exemple par collage, via leur bord latéral biseauté 3, 4. Les panneaux 1 , 2 forment ainsi un coin de la barrière d'isolation thermique secondaire.
Dans le mode de réalisation représenté, les panneaux calorifuges 1 , 2 comportent une couche de mousse polymère isolante prise en sandwich entre deux plaques rigides, interne et externe, collées sur ladite couche de mousse. Les plaques rigides, interne et externe, sont par exemple en bois contreplaqué. La mousse polymère peut notamment être une mousse de polyuréthane haute densité, éventuellement renforcée de fibres de verre.
Les panneaux 1 , 2 présentent des puits cylindriques 5 débouchant sur leur face interne et destinés à recevoir l'extrémité d'un goujon fileté, soudé à la structure porteuse, afin d'assurer un ancrage des panneaux 1 , 2. Les puits cylindriques 5 communiquent avec des orifices de passage des goujons, non illustrés, débouchant sur la face externe des panneaux 1 , 2. Les puits cylindriques 5 présentent un diamètre supérieur à celui des orifices de passage des goujons de telle sorte que les fonds des puits cylindrique 5 définissent une surface d'appui destiné à coopérer avec un écrou vissé sur le goujon fileté. Lorsque la fixation des panneaux 1 , 2 sur la structure porteuse a été exécutée, des bouchons en matière isolante, non représentés, peuvent être introduits dans les puits cylindriques 5 de sorte à assurer une continuité de la barrière d'isolation thermique secondaire.
En complément de l'ancrage des panneaux 1 , 2 par des goujons soudés sur la structure porteuse, des boudins de résine polymérisable peuvent être disposés entre la structure porteuse et la face externe des panneaux 1 , 2.
Les panneaux 1 , 2 sont équipés d'une pluralité de platines métalliques 6, fixées sur leur plaque rigide interne, par des vis, des rivets ou des agrafes par exemple. Les platines métalliques 6 portent des goujons filetés 7, faisant saillie vers l'intérieur de la cuve, et destinés à assurer la fixation de la barrière d'isolation thermique primaire sur les panneaux 1 , 2.
Les figures 3 à 6 illustrent l'arrangement d'angle de la membrane d'étanchéité secondaire. L'arrangement d'angle comporte deux tôles métalliques 8, 9 fixées chacune sur un panneau 1 , 2, par des vis, des rivets ou des agrafes par exemple. Les tôles métalliques 8, 9 sont pourvues d'orifices 11 de passage des goujons 7. De manière à assurer l'étanchéité de la membrane d'étanchéité secondaire, les tôles métalliques 8, 9 sont soudées, en périphérie desdits orifices 11 , aux platines métalliques 6.
Dans un mode de réalisation, le soudage des tôles métalliques 8, 9 sur les platines 6 est réalisé par un procédé de soudage orbital. L'équipement de soudage orbital est avantageusement apte à s'ancrer sur les goujons 7 de telle sorte que le soudage peut être réalisé de manière automatisée.
L'arrangement d'angle de la membrane d'étanchéité secondaire comporte également une cornière métallique 10, illustrée sur les figures 5 et 6. La cornière métallique 10 est soudée à recouvrement sur les tôles métalliques 8, 9 de manière à assurer l'étanchéité de la membrane d'étanchéité secondaire dans la zone d'angle. Le soudage de la cornière métallique 10 sur les plaques métalliques 8, 9 est assuré par un équipement de soudage en continu. Un tel équipement de soudage est avantageusement apte à s'ancrer sur les goujons 7.
Dans le mode de réalisation représenté, les orifices 11 de passage des goujons 7 sont des alésages ménagés dans les tôles métalliques 8, 9. Il est toutefois envisageable de réaliser les orifices de passage des goujons par tout autre moyen. En particulier, de tels orifices peuvent être formés au moyen de découpes pratiquées dans un bord de la cornière et/ou dans le bord des tôles métalliques adjacent à ladite cornière. Ainsi, il n'est pas nécessaire de perforer la cornière 10 ou les tôles métalliques 8, 9 pour laisser passer les goujons 7. De manière semblable, il est également possible de prévoir plusieurs tôles métalliques reposant sur chacun des panneaux 1 et 2 et de pratiquer des découpes dans les bords adjacents desdites tôles métalliques de manière à former lesdits orifices de passage des goujons 7.
Par la suite, tel que représenté sur les figures 7 et 8, des blocs isolants 13, 14 de la barrière d'isolation thermique primaire et des cornières métalliques 15 de la barrière d'étanchéité primaire sont fixés sur les panneaux 1 , 2.
Dans un mode de réalisation avantageux, les blocs isolants 13, 14 et les cornières métalliques 15 sont préalablement assemblés sous forme de module 12a, 12b, 12c, 12d. Chaque module préassemblé 12a, 12b, 12c, 12d comprend deux blocs isolants 13, 14 de barrière d'isolation thermique primaire et une cornière 15 fixée sur les deux blocs isolant 13, 14.
Les blocs isolants 13, 14 présentent une forme générale de parallélépipède rectangle. Ils comportent une face interne sur laquelle repose la cornière 15 et une face externe reposant contre une des tôles métalliques 8, 9. Les blocs isolants 13 et 14 sont respectivement fixés sur les panneaux 1 et 2. Les blocs isolants 13, 14 peuvent être intégralement réalisés en bois contreplaqué ou présentés une structure composite similaire à celle des panneaux 1 , 2, c'est-à-dire comportant une couche de mousse polymère isolante prise en sandwich entre deux plaques rigides, interne et externe, collées sur ladite couche de mousse.
Les cornières 15 sont des cornières métalliques, par exemple réalisées en acier inoxydable. Les cornières 15 présentent deux ailes 15a et 15b, perpendiculaires dans le mode de réalisation représenté, reposant contre la face interne des blocs isolants 13 et 14. Les ailes 15a, 15b présentent des goujons 16 de fixation aux blocs isolants 13, 14, illustrés sur la figure 8, soudés sur la face externe des ailes 15a, 15b et faisant saillie vers l'intérieur de la cuve. Les blocs isolants comportent des orifices 17 de passage des goujons 16, formés sur leur face interne. Lesdits orifices 17 de passage des goujons communiquent avec des puits cylindriques 18 débouchant sur la face externe des blocs isolants 13, 14. Des écrous vissés sur les goujons 16 s'appuient contre le fond desdits puits cylindriques 18 et assurent ainsi la solidarisation de la cornière 15 auxdits bloc isolants 13, 14. Sur les figures 7 à 12, les ailes 15a, 15b présentent également des goujons 19 soudés sur leur face interne. De tels goujons 19 permettent d'ancrer un équipement de soudage lors du soudage des éléments de membrane d'étanchéité primaire sur les cornières 15.
Par ailleurs, un raccord d'angle 46 en matière isolante, tel qu'une mousse polymère, est disposé entre les bords adjacents à l'angle de cuve de deux blocs isolants 13, 14 et permet ainsi d'assurer une continuité de l'isolation thermique au niveau de l'angle de la cuve.
Afin d'assurer la fixation des blocs isolants aux goujons 7 portés par les panneaux 1 , 2, les blocs isolants 13, 14 sont pourvus d'orifices 20 de passage desdits goujons 7, ménagés dans leur face interne. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 7 à 10, les orifices 20 de passage des goujons 7 communiquent avec des puits cylindriques 21 débouchant sur la face interne des blocs isolants 13, 14. Les fonds des puits cylindriques 21 définissent des surfaces d'appui pour des écrous coopérant avec les extrémités filetées des goujons 7.
Afin d'assurer la fixation des blocs isolants 13,14 sur les goujons 7, alors que des cornières 15 ont été préalablement fixées sur lesdits blocs-isolants 13, 14, les puits cylindriques 21 débouchent dans des portions de la face interne des blocs isolants 13, 14, non recouvertes par les cornières 15. Pour ce faire, dans le mode de réalisation représenté sur les figures 7 à 10, les blocs isolants 13, 14 débordent, en direction opposée à l'angle de cuve, au-delà des bords des cornières 15. En outre, les puits cylindriques 21 sont ménagés dans les portions des blocs isolants 13, 14 qui débordent au-delà du bord des cornières 15. Ainsi, il est possible d'accéder aux puits cylindriques 21 pour assurer la fixation des blocs isolants 13, 14 sur les goujons 7 alors que la cornière 15 est positionnée sur les blocs isolants 13, 14. Lorsque les blocs isolants 13, 14 ont été ancrés sur les goujons 7, les puits cylindriques 21 sont obturés par des bouchons 22 en matière isolante, notamment représentés sur les figures 9 et 10. Par ailleurs, des éléments isolants de jointure 23 sont insérés entre les blocs isolants 13, 14.
L'agencement des blocs isolants 13, 14 et des cornières 15 sous forme de modules préassemblés 12a, 12b, 12c, 12d est particulièrement avantageux et autorise différentes méthodes d'assemblage et de transport des structures d'angle. Dans un mode de réalisation, les panneaux 1 , 2 de la structure d'angle sont assemblés, in situ, sur le site d'implantation de la cuve en fixant une pluralité de modules préassemblés 12a, 12b, 12c, 12d sur lesdits panneaux 1 , 2. Dans un autre mode de réalisation, les panneaux 1 , 2, l'arrangement d'angle de la membrane d'étanchéité secondaire et une partie ou la totalité des modules préassemblés 12a, 12b, 12c, 12d sont assemblés en atelier. Dans une variante avantageuse, il est prévu de ne fixer sur les panneaux 1 , 2, en atelier, qu'un nombre de modules préassemblés 12a, 12b, 12c, 12d nécessaire pour assurer une tenue mécanique de la structure d'angle lors de son transport et sa manutention, le reste des modules préassemblés étant, par la suite, fixé sur le site d'implantation de la cuve. Une telle méthode d'assemblage permet de limiter le poids de la structure d'angle lors de son transport et de sa manutention sans pour autant nuire à l'ergonomie de l'assemblage, in situ, de la cuve.
Les figures 11 et 12 présentent une structure d'angle selon une autre mode de réalisation. Les blocs isolants 13, 14 présentent également des orifices de passage des goujons ménagés dans leur face interne. Toutefois, dans ce mode de réalisation, les orifices communiquent avec des évidements 24, formés dans les blocs isolants 13, 14 et débouchant sur leur bord latéral opposé à l'angle de cuve. Les évidements 24 sont formés par des décrochements formés dans le bord latéral opposé à l'angle de cuve. Les décrochements ménagent des pattes 25 qui portent la surface d'appui des écrous coopérant avec l'extrémité filetée des goujons 7. Les évidements 24 sont avantageusement formés au niveau des coins des blocs isolants 13, 14. Ainsi, les évidements 24 débouchent sur l'interstice entre deux blocs isolants adjacents 13, 14 et le colmatage d'un interstice entre deux blocs isolants 13, 14 adjacents, et de deux évidements 24 bordant ledit interstice, peut être réalisé par un seul élément isolant de jointure 26. On note que de tels évidements 24 permettent également une fixation des blocs isolants 13, 14 sur les goujons 7, alors que des cornières 15 ont été préalablement fixées sur lesdits blocs-isolants 13, 14.
La figure 13 représente un autre mode de réalisation. Dans ce mode de réalisation, les cornières 15 présentent des bords présentant des découpes 27. Les blocs isolants 13, 14 comportent des puits cylindriques 28, communiquant avec des orifices de passage des goujons 7 ménagés sur la face externe desdits blocs isolants 13, 14 et dont le fond coopère avec un écrou vissé sur un goujon 7. Les puits cylindriques 28 débouchent sur la face interne des blocs isolants 13, 14 en vis- à-vis des découpes 27 pratiquées dans les bords des cornières 15 de telle sorte que la fixation des blocs isolants 13, 14 sur les goujons 7 peut être assurée malgré la présence de la cornière 15. Les puits cylindriques 28 sont obturés par des bouchons.
Les figures 14 et 15 illustrent, à titre d'exemple, la structure des parois d'une cuve étanche et thermiquement isolante équipée d'une structure d'angle telle que décrite ci-dessus.
La barrière d'isolation thermique secondaire comporte une pluralité de panneaux calorifuges 29 ancrés sur la structure porteuse 30 au moyen de boudins 31 de résine et de goujons 32 soudés sur la structure porteuse 1. Les panneaux 29 présentent sensiblement une forme de parallélépipède rectangle et présentent, selon leur deux axes de symétrie, une bande de liaison métallique 33, qui est mise en place dans un évidement et qui y est fixée par des vis, des rivets, des agrafes ou de la colle. Dans la zone de croisement des bandes de liaison métalliques, on a ménagé un goujon 34 faisant saillie vers l'intérieur de la cuve et permettant la fixation de la barrière d'isolation thermique primaire.
La membrane d'étanchéité secondaire est obtenue par assemblage d'une pluralité de plaques métalliques 35 soudées bord à bord et présentant une forme sensiblement rectangulaire. Les plaques métalliques 35 comportent, selon chacun des deux axes de symétrie de ce rectangle, une ondulation 36 formant un relief en direction de la structure porteuse 30. Les plaques métalliques 35 sont ici disposées de manière décalée par rapport aux panneaux 29 de telle sorte que chacune desdites plaques métalliques 35 s'étende à cheval sur quatre panneaux 29 adjacents. En outre, les ondulations 36 sont logées dans des interstices 37 de la barrière d'isolation thermique secondaire ménagés entre deux panneaux 29 adjacents. Les plaques métalliques 35 adjacentes sont soudées entre elles à recouvrement. L'ancrage des plaques métalliques 35 sur les panneaux 29 est réalisé au moyen des bandes de liaison métalliques 33 sur lesquelles on soude au moins deux bords desdites plaques métalliques 35.
Au niveau de la zone d'angle, les plaques métalliques 35 de la barrière d'étanchéité secondaire sont soudées par recouvrement sur les tôles métalliques 8, 9 de l'arrangement d'angle de la membrane d'étanchéité secondaire.
La barrière d'isolation thermique primaire comporte une pluralité de panneaux calorifuges 38 de forme sensiblement parallélépipédique rectangle recouvrant la membrane d'étanchéité secondaire. Les panneaux 38 de la barrière d'isolation thermique primaire comportent également, sur leur face interne, des bandes de liaison métalliques 39 permettant un ancrage, par soudage, de la barrière d'étanchéité primaire.
La membrane d'étanchéité primaire est obtenue par assemblage d'une pluralité de plaques métalliques 40, soudées les unes aux autres le long de leurs bords. Les plaques métalliques 40 comportent des ondulations 41 s'étendant selon deux directions perpendiculaires. Les ondulations 41 de la membrane d'étanchéité primaire sont saillantes du côté de la face interne des plaques métalliques 40. Les plaques métalliques 40 sont, par exemple, réalisées en tôle d'acier inoxydable ou d'aluminium, mise en forme par pliage ou par emboutissage. Les plaques métalliques 40 sont décalées par rapport aux panneaux 38, chacune desdites plaques métalliques 40 s'étendant à cheval sur quatre panneaux 38 adjacents.
Au niveau de la zone d'angle de la membrane d'étanchéité primaire, les plaques métalliques 40 sont soudées sur les cornières 15. Par ailleurs, des pièces d'angles, non représentés, sont positionnées à cheval entre deux cornières adjacentes 35. De telles pièces d'angles comportent dans leur zone médiane, une ondulation s'étendant dans le prolongement d'une ondulation de la plaque métallique 40 et sont soudées par recouvrement sur les tôles métalliques 40 s'étendant de part et d'autre de la structure d'angle et sur les deux cornières 35 qu'elles chevauchent.
En référence à la figure 16, une vue écorchée d'un navire méthanier 70 montre une cuve étanche et isolée 71 de forme générale prismatique montée dans la double coque 72 du navire. La paroi de la cuve 71 comporte une barrière étanche primaire destinée à être en contact avec le GNL contenu dans la cuve, une barrière étanche secondaire agencée entre la barrière étanche primaire et la double coque 72 du navire, et deux barrières isolante agencées respectivement entre la barrière étanche primaire et la barrière étanche secondaire et entre la barrière étanche secondaire et la double coque 72.
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 16 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. On notera, en particulier, que si l'invention est décrite en relation avec un mode de réalisation dans laquelle la cuve comporte deux niveaux d'étanchéité et d'isolation thermique, elle n'y est aucunement limitée et s'applique également aux cuves étanches ne comportant qu'un seul niveau d'étanchéité et d'isolation thermique.
L'usage du verbe « comporter », « comprendre » ou « inclure » et de ses formes conjuguées n'exclut pas la présence d'autres éléments ou d'autres étapes que ceux énoncés dans une revendication. L'usage de l'article indéfini « un » ou « une » pour un élément ou une étape n'exclut pas, sauf mention contraire, la présence d'une pluralité de tels éléments ou étapes.
Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication.

Claims

REVENDICATIONS
1. Cuve étanche et thermiquement isolante de stockage d'un fluide comprenant une barrière d'isolation thermique secondaire retenue à une structure porteuse, une membrane d'étanchéité secondaire, une barrière d'isolation thermique primaire et une membrane d'étanchéité primaire destinée à être en contact avec le fluide contenu dans la cuve, la cuve comprenant une structure d'angle comportant :
- un premier et un second panneaux (1 , 2) formant un coin de la barrière d'isolation thermique secondaire, et comportant une face externe en vis- à-vis de la structure porteuse et une face interne ;
- un arrangement d'angle (8, 9, 10) de la membrane d'étanchéité secondaire, fixé sur le premier et le second panneaux (1 , 2) ;
- un premier et un second blocs isolants (13, 14) de barrière d'isolation thermique primaire fixés respectivement sur le premier et le second panneaux (1 , 2) et reposant contre l'arrangement d'angle (8, 9, 10) de la membrane d'étanchéité secondaire; et
- une cornière (15) de barrière d'étanchéité primaire comprenant une première et une seconde ailes (15a, 15b) fixées respectivement sur le premier et le second blocs isolants (1 , 2) ; dans lequel :
- le premier et le second panneaux (1 , 2) comportent chacun une platine métallique (6) fixée sur leur face interne et portant un organe (7) de fixation d'un bloc isolant ; et
- l'arrangement d'angle de la membrane d'étanchéité secondaire est métallique, présente des orifices (11 ) de passage des organes de fixation des blocs isolants et est soudé, en périphérie desdits orifices, aux platines métalliques (6) portant lesdits organes (7) de fixation de manière à assurer l'étanchéité de la membrane d'étanchéité secondaire.
2. Cuve selon la revendication 1 , dans laquelle les organes de fixation des blocs isolants sont des goujons filetés (7) coopérant avec des écrous, les blocs isolants (13, 14) comportant chacun un orifice (20) de passage d'un goujon et un évidement (21 , 24) communiquant avec ledit orifice (20) de passage d'un goujon et présentant une surface d'appui d'un écrou bordant ledit orifice (20) de passage d'un goujon.
3. Cuve selon la revendication 2, dans laquelle le premier et le second blocs isolants (13, 14) comportent un bord latéral adjacent à l'angle de cuve, un bord latéral opposé à l'angle de cuve, et une face interne coopérant avec la cornière (35) de barrière d'étanchéité primaire et dans laquelle les évidements (21 , 24, 28) débouchent sur le bord latéral opposé à l'angle de cuve et/ou dans une portion de la face interne, contiguë au bord latéral opposé à l'angle de cuve, et non recouverte par la cornière (35) de barrière d'étanchéité primaire.
4. Cuve selon la revendication 3, comportant des éléments isolants (22, 26) d'obturation des évidements (21 , 24).
5. Cuve selon la revendication 3 ou 4, dans laquelle les évidements sont formés par des puits (21 ,28) comportant un fond formant la surface d'appui d'un écrou et débouchant sur une portion de la face interne des blocs isolants (13, 14) s'étendant, vers le bord latéral opposé à l'angle de cuve desdits blocs isolants (13, 14) au-delà d'un bord de la cornière (35) de barrière d'étanchéité primaire.
6. Cuve selon la revendication 5, dans laquelle la cornière (35) présente des bords pourvus de découpes (27) disposées en vis-à-vis des puits (28) débouchant sur la face interne des premier et second blocs isolants (13, 14).
7. Cuve selon la revendication 3 ou 4, dans laquelle l'évidement (24) est formé par un décrochement du bord latéral opposé à l'angle de cuve, ménageant une patte (25) portant la surface d'appui d'un écrou.
8. Cuve selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle l'arrangement d'angle de la membrane d'étanchéité secondaire comporte une première tôle métallique (8) fixée sur le premier panneau (1 ), une seconde tôle métallique (9) fixée sur le second panneau (2) et une cornière métallique (10) soudée auxdites première et seconde tôles métalliques (8, 9).
9. Cuve selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle les ailes (15a, 15b) de la cornière (15) de barrière d'étanchéité primaire comportent chacune une face externe équipée d'un goujon (16), faisant saillie vers l'extérieur, pour la fixation de la cornière (15) sur le premier et le second bloc isolants (13, 14).
10. Cuve selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans laquelle la structure d'angle comporte une pluralité de premiers et de seconds blocs isolants (13, 14) respectivement répartis le long du premier et du second panneaux (1 , 2) et une pluralité de cornières (15) de barrière d'étanchéité primaire fixées chacune sur un premier et un second blocs isolants (13, 14).
1 1 . Cuve selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, comportant une paroi plane à une extrémité de laquelle est disposée la structure d'angle, la membrane d'étanchéité secondaire de la paroi plane étant soudée sur l'arrangement d'angle (8, 9, 10) de la membrane d'étanchéité secondaire et la membrane d'étanchéité primaire de la paroi plane étant soudée sur une aile (15a, 15b) de la cornière (15) de barrière d'étanchéité primaire.
12. Cuve selon la revendication 11 , dans laquelle la membrane d'étanchéité secondaire de la paroi plane comporte une pluralité de plaques métalliques (35) comportant des ondulations (36) s'étendant selon deux directions perpendiculaires.
13. Cuve selon la revendication 12, dans laquelle la barrière d'isolation thermique secondaire de la paroi plane comporte une pluralité de panneaux calorifuges (29) entre lesquelles sont ménagés des interstices (37) et dans laquelle les ondulations (36) des plaques métalliques (35) de la membrane d'étanchéité secondaire sont saillantes vers l'extérieur de la cuve et insérées dans les interstices (37).
14. Procédé d'assemblage d'une cuve selon la revendication 10, comportant :
l'assemblage d'une pluralité de modules préassemblés (12a, 12b, 12c, 12d) comportant chacun une cornière (15) de barrière d'étanchéité primaire et un premier et un second blocs isolants (13, 14), ladite étape d'assemblage comportant, pour chaque module préassemblé, la fixation d'une cornière (15) de barrière d'étanchéité primaire sur un premier et un second blocs isolants (13, 14) ; et
la fixation de la pluralité de modules préassemblés (12a, 12b, 12c, 12d) sur le premier et le second panneaux (1 , 2) formant un coin de la membrane d'isolation thermique secondaire.
15. Procédé d'assemblage selon la revendication 14, dans lequel une première pluralité de modules préassemblés (12a, 12b, 12c, 12d) est fixée sur le premier et le second panneaux (1 , 2) en atelier et une seconde pluralité de modules préassemblés (12a, 12b, 12c, 12d) est fixée sur le premier et le second panneaux (1 , 2), in situ, dans la cuve.
16. Navire (70) pour le transport d'un fluide, le navire comportant une double coque (72) et une cuve (71 ) selon l'une des revendications 1 à 13, dans lequel la double coque forme la structure porteuse externe de la cuve.
17. Procédé de chargement ou déchargement d'un navire (70) selon la revendication 16, dans lequel on achemine un fluide 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 ).
18. Système de transfert pour un fluide, le système comportant un navire (70) selon la revendication 16, 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 entraîner un flux de fluide à travers les canalisations isolées depuis ou vers l'installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.
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