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WO2016046487A1 - Cuve étanche et isolante comportant un élément de pontage entre les panneaux de la barrière isolante secondaire - Google Patents

Cuve étanche et isolante comportant un élément de pontage entre les panneaux de la barrière isolante secondaire Download PDF

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Publication number
WO2016046487A1
WO2016046487A1 PCT/FR2015/052535 FR2015052535W WO2016046487A1 WO 2016046487 A1 WO2016046487 A1 WO 2016046487A1 FR 2015052535 W FR2015052535 W FR 2015052535W WO 2016046487 A1 WO2016046487 A1 WO 2016046487A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
insulating
insulating panels
thermal insulation
insulation barrier
tank
Prior art date
Application number
PCT/FR2015/052535
Other languages
English (en)
Inventor
Mickaël HERRY
Marc BOYEAU
Bruno Deletre
Antoine PHILIPPE
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
Priority to RU2017109552A priority Critical patent/RU2679995C2/ru
Priority to PH12019501124A priority patent/PH12019501124A1/en
Priority to EP15780923.7A priority patent/EP3198186B1/fr
Priority to KR1020177010421A priority patent/KR20170063733A/ko
Application filed by Gaztransport Et Technigaz filed Critical Gaztransport Et Technigaz
Priority to AU2015323629A priority patent/AU2015323629B2/en
Priority to US15/514,236 priority patent/US10072798B2/en
Priority to JP2017515802A priority patent/JP6349032B2/ja
Priority to CN201580061172.2A priority patent/CN107110428B/zh
Priority to RU2019103489A priority patent/RU2763009C2/ru
Priority to KR1020187033796A priority patent/KR102120988B1/ko
Priority to SG11201702234PA priority patent/SG11201702234PA/en
Priority to ES15780923T priority patent/ES2831427T3/es
Priority to MYPI2017700980A priority patent/MY184765A/en
Publication of WO2016046487A1 publication Critical patent/WO2016046487A1/fr
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    • F17C2270/0113—Barges floating

Definitions

  • the invention relates to the field of sealed and thermally insulating tanks, with 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
  • sealed and thermally insulating tanks for the storage of liquefied natural gas, integrated into a supporting structure, such as the double hull of a vessel for the transport of liquefied natural gas.
  • a supporting structure such as the double hull of a vessel for the transport of liquefied natural gas.
  • such tanks comprise a multilayer structure successively presenting, in the direction of the thickness, from the outside to the inside of the tank, a secondary thermal insulation barrier retained to the supporting structure, a waterproofing membrane.
  • secondary shield resting against the secondary thermal insulation barrier, a primary thermal insulation barrier resting against the secondary sealing membrane and a primary sealing membrane intended to be in contact with the liquefied natural gas contained in the tank.
  • a secondary sealing membrane consisting of a plurality of metal sheets having corrugations projecting outwardly of the tank and thus allowing the secondary sealing membrane to deform under the effect of thermal and mechanical stresses generated by the fluid stored in the tank.
  • the secondary thermal insulation barrier is composed of a plurality of insulating panels juxtaposed against the supporting structure. The insulating panels of the secondary thermal insulation barrier are separated by interstices at inside which the undulations of the metal sheets of the secondary sealing membrane are inserted. Furthermore, the metal sheets of the secondary waterproofing membrane are welded to metal plates fixed on the inner face of the insulating blocks of the secondary thermal insulation barrier so as to anchor the secondary waterproofing membrane on the barrier. secondary thermal insulation.
  • the insulating panels of the secondary thermal insulation barrier tend to shrink in such a way that they spread apart from each other.
  • the insulating panels may also deviate from each other due to the deformation of the double hull of the ship.
  • the spacing of the insulating panels of the secondary thermal insulation barrier leads to significant stress on the secondary waterproofing membrane.
  • this separation urges all the more the secondary waterproofing membrane that it is sandwiched between the insulating panels of the secondary thermal insulation barrier and those of the primary thermal insulation barrier and that the separation of the insulating panels therefore generates friction of the secondary waterproofing membrane against the insulating panels of the primary and secondary thermal insulation barriers.
  • a secondary sealing membrane consisting of a plurality of corrugated metal sheets having corrugations projecting outwardly of the vessel, which is fixed to couplers directly connected to the structure carrier.
  • a secondary waterproofing membrane is not directly attached to the insulating panels of the secondary thermally insulating barrier, it is not mechanically impacted during mutual separation of the insulating panels.
  • such a design is not satisfactory either. Indeed, such attachment of the secondary sealing membrane on the couplers ensures only point connections of the secondary sealing membrane so that it is not solicited homogeneously.
  • the secondary waterproofing membrane being sandwiched between the insulating panels of the secondary thermal insulation barrier and those of the primary thermal insulation barrier, the mutual separation of the insulating panels of the thermal insulation barrier secondary still leads to mechanical stress on the secondary waterproofing membrane in view of the friction between the latter and the insulating panels of the secondary thermal insulation barrier.
  • An idea underlying the invention is to provide a sealed and thermally insulating tank equipped with a secondary sealing membrane comprising a plurality of metal sheets having corrugations and wherein said secondary sealing membrane is weakly solicited and of homogenous way, especially when the tank is cold.
  • the invention provides a sealed and thermally insulating tank for storing a fluid, comprising a secondary thermal insulation barrier comprising insulating panels held against a supporting structure and anchored thereto by secondary containment, a secondary waterproofing membrane carried by the insulating panels of the secondary thermal insulation barrier, a primary thermal insulation barrier anchored against the secondary waterproofing membrane by primary retaining members and a waterproofing membrane primary carried by the primary thermal insulation barrier and intended to be in contact with the cryogenic fluid contained in the tank;
  • the secondary sealing membrane comprising a plurality of corrugated metal sheets welded to each other in a sealed manner and each comprising at least two perpendicular corrugations;
  • each insulating panel of the secondary thermal insulation barrier being juxtaposed, each insulating panel having an internal face, opposite to the supporting wall; said inner face being equipped with metal plates on which the corrugated metal sheets are welded;
  • each insulation board being associated with the adjacent insulating panels through a plurality of bridging members; each bridging element being disposed astride at least two adjacent insulating panels and being, on the one hand, attached to an edge of the inner face of one of the two insulating panels and, on the other hand, to an edge in vis-à-vis the inner face of the other insulating panel so as to oppose mutual spacing of adjacent insulating panels.
  • the bridging elements provide a mechanical connection between the insulating panels of the secondary thermal insulation barrier which prevents the mutual separation of the insulating panels so that the secondary waterproofing membrane is less stressed than those of the insulating tanks. prior art, especially during the cold setting of the tank.
  • such a tank may comprise one or more of the following characteristics:
  • edges of the inner face of one and the other of the two adjacent insulating panels on which are placed astride a plurality of bridging element are vis-à-vis.
  • said edges of one and the other of the two insulating panels are adjacent.
  • the undulations of the corrugated metal sheets of the secondary sealing membrane project outwards from the tank towards the supporting structure, the internal face of the insulating panels of the secondary thermal insulation barrier having perpendicular grooves receiving the corrugations. corrugated metal sheets.
  • the primary thermal insulation barrier comprising insulating panels each having an external face having perpendicular grooves receiving the corrugations of the corrugated metal sheets. of the secondary waterproofing membrane.
  • the bridging elements are bridging plates which each have an outer face resting against the inner face of each of the adjacent insulating panels and an inner face carrying the secondary sealing membrane.
  • the inner face of the insulating panels comprises recesses formed along the edges of said inner face and inside which are fixed the bridging plates.
  • the bridging plates have a thickness equal to the depth of the recesses.
  • the bridging plates are fixed by gluing, screwing and / or stapling against the inner face of each of the two adjacent insulating panels.
  • the bridging plates are plywood plates.
  • each insulating panel has a rectangular parallelepipedal shape and has an internal face comprising two series of grooves receiving the corrugations of the corrugated metal sheets, each of the two series of grooves being perpendicular to the other series and on two opposite sides of the insulating panel; the plurality of bridging elements having, along each edge of the inner surface of each insulating panel, a bridging element disposed in each gap between two consecutive grooves of the series of grooves perpendicular to said edge.
  • each insulating panel has a rectangular parallelepipedal shape and has an internal face comprising two series of grooves receiving the corrugations of the corrugated metal sheets, each of the two series of grooves being perpendicular to the other series and on two opposite sides of the insulating panel; the plurality of bridging elements comprising along each edge of the inner surface of each insulating panel, a bridging element having a series of grooves extending in the extension of the series of grooves perpendicular to said edge.
  • the bridging element comprising a series of grooves extending in the extension of the series of grooves perpendicular to said edge further comprises a groove perpendicular to said series of grooves.
  • the secondary thermal insulation barrier comprises at each corner of the internal face of each insulating panel, a bridging element extending astride between said corner of said insulating panel and the adjacent corner of the internal face of each of the two or three adjacent insulating panels.
  • a bridging element comprises an elongate element, such as a wire or a flexible member of lamella type, secured to two fasteners respectively fixed to one and the other of two adjacent insulating panels.
  • a bridging element is formed of two metal plates each having a folded edge constituting a wing, the wings being respectively retained inside a groove formed in the inner face of one and the other of the two adjacent panels, the two metal plates being fixed to each other by means of fasteners.
  • each insulating panel comprises a layer of insulating polymer foam and an inner rigid plate forming the inner face of said insulating panel.
  • the insulating panels are separated from each other by gaps, the secondary thermal insulation barrier having a heat insulating liner disposed in the interstices.
  • the heat-insulating packing disposed in the interstices between the insulating panels is a porous lining so as to allow gas flow through the interstices.
  • the primary sealing membrane comprises a plurality of corrugated metal sheets welded to each other and each comprising at least two perpendicular corrugations projecting towards the inside of the tank and the primary thermal insulation barrier comprises a plurality of insulating panels juxtaposed , each insulating panel having an inner face equipped with metal plates on which are welded the corrugated metal sheets of the primary sealing membrane.
  • Such a tank may be part of an onshore storage facility, for example to store LNG or be installed in a floating structure, coastal or deepwater, including a LNG carrier, ethannel, a floating storage and regasification unit (FSRU), a floating production and remote storage unit (FPSO) and others.
  • LNG carrier for example to store LNG
  • ethannel ethannel
  • FSRU floating storage and regasification unit
  • FPSO floating production and remote storage unit
  • a vessel for the transport of a cold liquid product comprises a double hull and a aforementioned tank disposed in the double hull.
  • 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 to drive a fluid through the isolated pipelines to or from the floating or land storage facility to or from the vessel's vessel.
  • Figure 1 is a sectional view of a wall of a sealed and thermally insulating tank for storing a fluid.
  • Figure 2 is a perspective view, cut away, of a tank wall.
  • Figure 3 is a partial perspective view of insulating panels of the secondary thermal insulation barrier before the positioning of bridging elements, straddling the adjacent insulating panels.
  • Figure 4 shows the inner face of an insulating panel of the secondary thermal insulation barrier.
  • Figure 5 is a partial sectional view of the vessel wall of Figure 1 illustrating the secondary thermal insulation barrier before the positioning of bridging elements.
  • FIG. 6 is a detailed view of the secondary thermal insulation barrier of FIG. 5 at a gap between two adjacent panels.
  • FIG. 7 is a partial perspective view of two adjacent insulating panels of the secondary thermal insulation barrier illustrating the positioning of bridge elements extending astride between the two adjacent insulating panels.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of insulating panels of the secondary thermal insulation barrier and bridging elements intended to be positioned astride between two adjacent insulating panels.
  • Figure 9 is a detailed view of the secondary thermal insulation barrier at a gap between two adjacent insulating panels.
  • Figure 10 is a partial perspective view illustrating a plurality of corrugated metal plates of the secondary sealing barrier carried by the insulating panels of the secondary thermal insulation barrier.
  • Fig. 11 is a perspective view of a corrugated metal sheet of the secondary sealing barrier.
  • Figure 12 is a perspective view of an insulating panel of the primary thermal insulation barrier.
  • FIG. 13 is a perspective view illustrating the primary retaining members for fixing the insulating panels of the primary thermal insulation barrier to the insulating panels of the secondary thermal insulation barrier.
  • Figure 14 is an exploded perspective view of the primary thermal insulation barrier.
  • Figure 15 is a perspective view of a corrugated metal sheet of the primary waterproofing membrane.
  • Figure 16 is a schematic illustration, in section, of a bridging element according to a second embodiment.
  • Fig. 17 is a schematic perspective illustration of the bridging element of Fig. 16.
  • Fig. 18 is a schematic illustration of bridging elements according to a third embodiment.
  • Fig. 19 is a schematic sectional illustration of a bridging element according to the third embodiment of Fig. 18.
  • FIG. 20 is a cutaway schematic representation of a vessel of a LNG carrier and a loading / unloading terminal thereof.
  • Figure 21 is a sectional view of a wall of a sealed and thermally insulating tank for storing a fluid according to another embodiment.
  • FIG. 22 is a schematic sectional illustration of a bridging element according to a fourth embodiment.
  • FIG. 23 is a schematic top view of the bridging element of FIG. 22.
  • FIG. 24 is a schematic illustration of one of the two metal plates of the bridging element of FIGS. 22 and 23.
  • Fig. 25 is a sectional view of a bridging element according to a fifth embodiment.
  • FIG. 26 is a sectional view of a bridging element according to a sixth embodiment.
  • FIGs 1 and 2 there is shown the multilayer structure of a sealed and thermally insulating tank for storing a fluid.
  • Each wall of the tank comprises, from the outside to the inside of the tank, a secondary thermal insulation barrier 1 comprising insulating panels 2 juxtaposed and anchored to a supporting structure 3 by secondary retaining members 8, a membrane secondary sealing 4 carried by the insulating panels 2 of the secondary thermal insulation barrier 1, a primary thermal insulation barrier 5 comprising insulating panels 6 juxtaposed and anchored to the insulating panels 2 of the secondary thermal insulation barrier 1 by primary retaining members 19 and a primary sealing membrane 7, carried by the insulating panels 6 of the primary thermal insulation barrier 5 and intended to be in contact with the cryogenic fluid contained in the tank.
  • the supporting structure 3 can in particular be a self-supporting metal sheet or, more generally, any type of rigid partition having suitable mechanical properties.
  • the supporting structure 3 can in particular be formed by the hull or the double hull of a ship.
  • the supporting structure 3 comprises a plurality of walls defining the general shape of the tank, usually a polyhedral shape.
  • the secondary thermal insulation barrier 1 comprises a plurality of insulating panels 2 anchored on the supporting structure 3 by means of resin beads, not shown, and / or studs 8 welded to the supporting structure 3.
  • the resin beads must be sufficiently adhesive when they alone insure the anchoring of the insulating panels 2 but are not necessarily adhesive when the insulating panels 2 are anchored by means of the studs 8.
  • the insulating panels 2 have substantially a rectangular parallelepiped shape.
  • the insulating panels 2 each comprise an insulating polymer foam layer 9 sandwiched between an inner rigid plate 10 and an outer rigid plate 11.
  • the rigid plates, internal and external 10 1 1, are, for example, plywood boards glued on said layer of insulating polymer foam 9.
  • the insulating polymer foam may in particular be a polyurethane-based foam.
  • the polymeric foam is advantageously reinforced by glass fibers contributing to reducing its thermal contraction.
  • the insulating panels 2 are juxtaposed in parallel rows and separated from each other by interstices 12 ensuring a functional assembly play.
  • the interstices 12 are filled with a heat insulating lining 13, shown in Figures 2 and 8, such as glass wool, rock wool or soft synthetic foam open cell for example.
  • the heat-insulating lining 13 is advantageously made of a porous material so as to provide gas flow spaces in the interstices 12 between the insulating panels 2.
  • Such gas flow spaces are advantageously used in order to allow a flow of gas inert, such as nitrogen, within the secondary thermal insulation barrier 1 so as to maintain it under an inert atmosphere and thus prevent combustible gas from being in an explosive concentration range and / or to place the secondary thermal insulation barrier 1 in depression to increase its insulating power. This flow of gas is also important to facilitate the detection of possible fuel gas leaks.
  • the interstices 12 have, for example, a width of the order of 30 mm.
  • the inner plate 10 has two series grooves 14, 15, perpendicular to each other, so as to form a network of grooves.
  • Each of the series of grooves 14, 15 is parallel to two opposite sides of the insulating panels 2.
  • the grooves 14, 15 are intended for receiving corrugations, protruding towards the outside of the tank, formed on the metal sheets of the secondary sealing barrier 4.
  • the inner plate 10 has three grooves 14 extending in the longitudinal direction of the insulating panel 2 and nine grooves 15 extending in the transverse direction of the insulating panel 2.
  • the grooves 14, 15 completely cross the thickness of the inner plate 10 and thus open at the level of the insulating polymeric foam layer 9. Moreover, the insulating panels 2 comprise in the zones of intersection between the grooves 14, 15, release openings 16 formed in the layer of insulating polymer foam 9. The clearance orifices 16 allow the housing of the node zones, formed at the intersections between the corrugations of the metal sheets of the secondary sealing barrier 4. These node zones, described in more detail later, have a vertex projecting outwardly of the vessel.
  • the inner plate 10 is equipped with metal plates 17, 18 for anchoring the edge of the corrugated metal sheets of the secondary sealing membrane 4 on the insulating panels 2.
  • the metal plates 17, 18 extend in two directions. perpendicular directions which are each parallel to two opposite sides of the insulating panels 2.
  • the metal plates 17, 18 are fixed to the inner plate 10 of the insulating panel 2, by screws, rivets or staples, for example.
  • the metal plates 17, 18 are placed in recesses formed in the inner plate 10 so that the inner surface of the metal plates 17, 18 is flush with the inner surface of the inner plate 10.
  • the inner plate 10 is also equipped with threaded studs 19 protruding towards the inside of the tank, and intended to ensure the fixing of the primary thermal insulation barrier 5 on the insulating panels 2 of the secondary thermal insulation barrier 1
  • the metal studs 19 pass through orifices formed in the metal plates 17.
  • the insulating panels 2 are provided with cylindrical wells 20, shown in FIGS. 3 and 4, passing through the insulating panels 2 over their whole length. thickness.
  • the cylindrical wells 20 have a sectional change, not illustrated, defining bearing surfaces for nuts cooperating with the threaded ends of the studs 8.
  • the sectional change of the cylindrical wells 20 is between the plate 11 and the insulating polymer foam layer 9.
  • the nuts cooperating with the threaded ends of the studs 8 are in abutment against a bearing surface formed by the outer plate 11.
  • the insulating panels are retained on the supporting structure via their external plate 1 1
  • the inner plate 10 has along its edges, in each gap between two successive grooves 14, 15, a recess 21 for receiving a bridging element.
  • the bridging elements are bridging plates 22 which are each arranged astride between two adjacent insulating panels 2, straddling the gap 12 between the insulating panels 2. Each bridging plate 22 is fixed against each of the two adjacent insulating panels 2 so as to oppose their mutual spacing.
  • the bridging plates 22 have a rectangular parallelepipedal shape and consist for example of a plywood plate.
  • the outer face of the bridging plates 22 is fixed against the bottom of the recesses 21.
  • the depth of the recesses 21 is substantially equal to the thickness of the bridging plates 22 so that the inner face of the bridging plates 22 reaches substantially at the level of the bridging plates 22. other flat areas of the inner plate 10 of the insulation board.
  • the bridging plates 22 are able to ensure continuity in the carrying of the secondary sealing membrane 4.
  • a plurality of bridging plates 22 extend along each edge of the inner plate 10 of the insulating panels 2, a plate of bridging 22 being disposed in each gap between two adjacent grooves 14, 15 of a series of parallel grooves.
  • the bridging plates 22 extend over substantially the entire length of the gap between two adjacent grooves 14, 15.
  • the recesses 21 have a transverse dimension such that the edges of the bridging plates 22 come into contact with one another. abutment against the edge of the recess 21 so as to facilitate the positioning of the bridging plates 22 against the inner surface of the insulating panels 2.
  • the bridging plates 22 may be fixed against the inner plate 10 of the insulating panels 2 by any appropriate means. However, it has been found that the combination of the application of an adhesive between the outer face of the bridging plates 22 and the inner plate 10 of the insulating panels 2 and the use of mechanical fasteners, such as staples , allowing pressurization of the bridging plates 22 against the insulating panels 2, was particularly advantageous.
  • the bridging plates 22 are provided with grooves 50 receiving corrugations 25, 26 corrugated metal sheets 24.
  • a bridging plate 22 may extend over the entire length of an edge of the inner surface of an insulating panel 2 and have a series of grooves extending in the extension of the series of grooves 14, 15 formed in the inner plates 10 of the panels adjacent 2.
  • the bridging plates 22 may also be equipped with a groove 50 extending along the gap between the two adjacent insulating panels 2 they overlap.
  • a bridge plate 23 disposed against the four adjacent corners of the inner plates 10 of four adjacent insulating panels 2.
  • Such a bridge plate 23 has for example a cross shape or a square shape.
  • the bridging plates 22 lying in the extension of the directions of the metal plates 17, 18 fixed on the insulating panels 2 are equipped with metal plates, fixed against the internal face of said bridging plates 22 and intended for anchoring the secondary sealing membrane 4.
  • Such an arrangement ensures the continuity of the anchoring of the secondary sealing membrane 4 on the secondary thermal insulation barrier 1.
  • the secondary sealing barrier comprises a plurality of corrugated metal sheets 24 each having a substantially rectangular shape.
  • the corrugated metal sheets 24 are arranged offset from the insulating panels 2 of the secondary thermal insulation barrier 1 so that each of said corrugated metal sheets 24 extends jointly on four adjacent insulating panels 2.
  • Each corrugated metal sheet 24 has a first series of parallel corrugations 25 extending in a first direction and a second series of parallel corrugations 26 extending in a second direction.
  • the directions of the series of corrugations 25, 26 are perpendicular.
  • Each of the series of corrugations 25, 26 is parallel to two opposite edges of the corrugated metal sheet 24.
  • the corrugations 25, 26 protrude towards the outside of the vessel, that is to say in the direction of the supporting structure 3.
  • the corrugated metal sheet 24 has between the corrugations 25, 26, a plurality of planar surfaces.
  • the metal sheet has a node area 27, shown in Figure 11.
  • the node area 27 has a central portion having an apex projecting inwardly of the vessel.
  • the central portion is bordered, on the one hand, by a pair of concave corrugations formed in the crest of the corrugation 25 and, on the other hand, by a pair of recesses into which the corrugation 26 penetrates.
  • the corrugations 25, 26 of the first series and the second series have identical heights. However, it is possible to predict that the corrugations 25 of the first series have a height greater than the corrugations 26 of the second series or vice versa.
  • the corrugations 25, 26 of corrugated metal sheets 24 are housed in the grooves 14, 15 formed in the inner plate 10 of the insulating panels 2.
  • the adjacent corrugated metal sheets 24 are welded together.
  • the anchoring of the corrugated metal sheets 24 on the metal plates 17, 18 is achieved by pointing welds.
  • the corrugated metal sheets 24 comprise along their longitudinal edges and at their four corners cutouts 28 allowing the passage of the studs 19 for fixing the primary thermal insulation barrier 5 on the secondary thermal insulation barrier 1.
  • the corrugated metal sheets 24 are, for example, made of Invar®: that is to say an alloy of iron and nickel whose expansion coefficient is typically between 1.2 ⁇ 10 -6 and 2.10 -6 K 1 , or in an iron alloy with a high manganese content whose expansion coefficient is typically of the order of 7 ⁇ 10 -6 K -1 .
  • the corrugated metal sheets 24 may also be made of stainless steel or aluminum.
  • the primary thermal insulation barrier 5 comprises a plurality of insulating panels 6 of substantially rectangular parallelepiped shape.
  • the insulating panels 6 are here offset with respect to the insulating panels 2 of the secondary thermal insulation barrier 1 so that each insulating panel 6 extends over four insulating panels 2 of the secondary thermal insulation barrier 1.
  • An insulating panel 6 is shown in detail in FIG. 12. It comprises a structure similar to an insulating panel 2 of the secondary thermal insulation barrier 1, namely a sandwich structure consisting of a layer of insulating polymer foam 29 taken sandwiched between two rigid plates, for example plywood 30, 31.
  • the inner plate 30 of an insulating panel 6 of the primary thermal insulation barrier 5 is equipped with metal plates 32, 33 for anchoring the metal sheets corrugated primary sealing membrane 7.
  • the metal plates 32, 33 extend in two perpendicular directions which are each parallel to two opposite edges of the insulating panels 6.
  • the metal plates 32, 33 are fixed in recesses formed in the internal plate 30 of the insulating panel 5 and fixed thereto by screws, rivets or staples for example.
  • the inner plate 30 of the insulating panel 6 is provided with a plurality of relaxation slots 34 allowing the primary waterproofing membrane 7 to deform without imposing excessive mechanical stresses on the insulating panels 6.
  • Such slits relaxation are described in particular in document FR 3 001 945.
  • the attachment of an insulating panel 6 of the primary thermal insulation barrier 5 to the studs 19 carried by the secondary thermal insulation barrier 1 can be carried out, in one embodiment, as illustrated in FIG. 13.
  • the insulating panel 6 has a plurality of cutouts 35 along its edges and at its corners.
  • the outer plate 30 projects inside the cutouts 35 so as to form a bearing surface.
  • a retaining member 36 has lugs housed inside the cutouts 35 and bearing against the portion of the outer plate 31 projecting inside the cutout 35 so as to sandwich the outer plate 31 between a tab of the retaining member 36 and an insulating panel 2 of the secondary thermal insulation barrier 1.
  • the retaining member 36 has a bore threaded onto a threaded stud 19. Furthermore, a nut 37 cooperates with the thread of the stud threaded 19 so as to secure the retaining member 36.
  • a set of Belleville washers is threaded on the threaded stud 19, between the nut 37 and the retaining member 36.
  • the primary thermal insulation barrier 5 comprises a plurality of closure plates 38 making it possible to complete the bearing surface of the primary waterproofing membrane 7 at the cutouts 35.
  • the size of the blanks 35 at the inner plate 30 is greater than its dimension at the level of the insulating polymeric foam layer 29 so as to form a counterbore for positioning and holding the plates.
  • the closing plates 38 may in particular be fixed against the yoke by staples.
  • the primary waterproofing membrane 7 is obtained by assembling a plurality of corrugated metal sheets 39, one of which is shown in FIG. 15.
  • Each corrugated metal sheet 39 comprises a first series of parallel corrugations 40, so-called high, s'. extending in a first direction and a second series of parallel corrugations 41, said low, extending in a second direction perpendicular to the first series.
  • the node areas 42 have a structure close to that of the node areas 27 corrugated metal sheets 24 of the secondary sealing membrane 4.
  • the corrugations 40, 41 project inwardly of the vessel.
  • the corrugated metal sheets 39 are, for example, made of stainless steel or aluminum.
  • FIGS 16 and 17 show a bridging element, according to a second embodiment, extending astride between two insulating panels 2 of the secondary thermal insulation barrier 1.
  • each bridging element is formed of two metal plates 43, 44 which are each retained in a groove 45 formed along an edge of an inner plate 10 of an insulating panel 2.
  • the groove 45 has an inverted T shape, as shown in FIGS. 16 and 17, or a shape of J.
  • One edge of each metal plate 43, 44 is folded and comprises a wing 46 which is retained at groove 45.
  • the two metal plates 43, 44 are fixed to each other in situ after the fixing of the insulating panels 2 against the supporting structure 3.
  • the two metal plates 43, 44 are fixed one to the other. to the other in an overlap zone by means of fixing members, such as rivets 47.
  • the embodiment shown in FIGS. 22, 23 and 24 differs in particular from the embodiment of FIGS. fixing method of the two metal plates 43, 44 to one another.
  • the two metal plates 43, 44 have crenellated edges 51 which fit one into the other.
  • the crenellated edges 51 are folded so as to constitute hooks in which is inserted a horizontal pin 52.
  • the groove 45 formed along an edge of an inner plate 10 of an insulating panel 2 and to retain the metal plates 43,44 has a shape of J.
  • Figures 18 and 19 show a bridging element according to a third embodiment.
  • the bridging elements are metal wires 48 which are taken up on screws 49 which are fixed on the edges of the inner plate 10 of the two adjacent insulating panels 2.
  • the inner plate 10 also has, along its edges, recesses 21 inside which are housed the screws 49 so that the heads of the screws 49 do not protrude beyond the bearing surfaces of the plate 10 and are thus likely to damage the corrugated metal sheets 24 of the secondary sealing membrane 4.
  • the bridging elements consist of flexible elements, such as blades or slats whose ends are attached to screws inserted into the edges of the inner plate of two adjacent insulating panels.
  • the corrugated metal sheets 24 of the secondary sealing barrier 4 comprise corrugations 53 projecting towards the inside of the tank, unlike the ripples of previous embodiments.
  • the corrugated metal sheets 24 of the secondary sealing barrier also comprise two series of perpendicular corrugations.
  • the corrugated metal sheets are fixed to the inner plate of the insulating panels of the secondary waterproofing membrane by means of metal piatlnes, not shown, extending in two perpendicular directions which are fixed on the inner plate 10 of the insulating panels 2.
  • the outer plate 30 of the insulating panels 6 of the primary thermal insulation barrier 5 have two series of grooves perpendicular to each other so as to form a network of grooves.
  • the grooves 54 are thus intended to receive the corrugations 53 protruding towards the inside of the tank, formed on the corrugated metal sheets 24 of the secondary sealing barrier 4.
  • a cut-away view of a tanker vessel 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 comprises a primary sealing membrane intended to be in contact with the LNG contained in the tank, a secondary sealing membrane arranged between the primary waterproofing membrane and the double hull 72 of the vessel, and two insulating barriers respectively arranged between the primary waterproofing membrane and the secondary waterproofing membrane and between the secondary waterproofing membrane and the double shell 72.
  • unloading loading pipes 73 arranged on the upper deck of the ship can be connected, by means of appropriate connectors, to a marine or port terminal for transferring a cargo of LNG to or from the tank 71.
  • FIG. 20 represents an example of a marine terminal comprising a loading and unloading station 75, an underwater pipe 78 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 which can be connected to the loading / unloading pipes. 73.
  • the movable arm 74 can be adapted to all gauges LNG carriers.
  • a conduct of link not shown extends inside the tower 78.
  • the loading and unloading station 75 allows the loading and unloading of the LNG carrier 70 from or to the onshore installation 77.
  • the underwater line 76 allows the transfer of the liquefied gas between the loading or unloading station 75 and the installation on land 77 over a large distance, for example 5 km, which keeps the LNG tanker 70 at a 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.

Landscapes

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Abstract

L'invention concerne une cuve étanche et thermiquement isolante de stockage d'un fluide, comportant une barrière d'isolation thermique secondaire (1 ) et une membrane d'étanchéité secondaire (4); la membrane d'étanchéité secondaire (4) comportant une pluralité de tôles métalliques ondulées (24) soudées les unes aux autres de manière étanche et comprenant chacune au moins deux ondulations (25, 26) perpendiculaires; la barrière d'isolation thermique secondaire (1 ) comportant une pluralité de panneaux isolants (2) juxtaposés, chaque panneau isolant (2) présentant une face interne (10), opposée à la paroi porteuse, (10) équipée de platines métalliques (17, 18) sur lesquelles sont soudées les tôles métalliques ondulées (24); chaque panneau isolant (2) étant associé aux panneaux isolants adjacents (2) par l'intermédiaire d'une pluralité d'éléments de pontage (22).

Description

CUVE ETANCHE ET ISOLANTE COMPORTANT UN ELEMENT DE PONTAGE ENTRE LES PANNEAUX DE LA BARRIERE ISOLANTE SECONDAIRE
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.
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. Généralement, de telles cuves comportent une structure multicouche présentant successivement, dans le sens de l'épaisseur, depuis l'extérieur vers l'intérieur de la cuve, une barrière d'isolation thermique secondaire retenue à la structure porteuse, une membrane d'étanchéité secondaire reposant contre la barrière d'isolation thermique secondaire, une barrière d'isolation thermique primaire reposant contre la membrane d'étanchéité secondaire et une membrane d'étanchéité primaire destinée à être en contact avec le gaz naturel liquéfié contenu dans la cuve.
Dans le document FR 2 996 520, il est décrit une membrane d'étanchéité secondaire constituée d'une pluralité de tôles métalliques comportant des ondulations faisant saillie vers l'extérieur de la cuve et permettant ainsi à la membrane d'étanchéité secondaire de se déformer sous l'effet des sollicitations thermiques et mécaniques générées par le fluide emmagasiné dans la cuve. La barrière d'isolation thermique secondaire est composée d'une pluralité de panneaux isolants juxtaposés contre la structure porteuse. Les panneaux isolants de la barrière d'isolation thermique secondaire sont séparés par des interstices à l'intérieur desquels sont insérées les ondulations des tôles métalliques de la membrane d'étanchéité secondaire. Par ailleurs, les tôles métalliques de la membrane d'étanchéité secondaire sont soudées sur des platines métalliques fixées sur la face interne des blocs isolants de la barrière d'isolation thermique secondaire de manière à ancrer la membrane d'étanchéité secondaire sur la barrière d'isolation thermique secondaire.
Lors de la mise à froid de la cuve, c'est à dire lorsque la cuve est remplie avec du gaz naturel liquéfié, les panneaux isolants de la barrière d'isolation thermique secondaire ont tendance à se rétracter de telle sorte qu'ils s'écartent les uns des autres. Les panneaux isolants peuvent également s'écarter mutuellement en raison de la déformation de la double coque du navire. Or, l'écartement des panneaux isolants de la barrière d'isolation thermique secondaire conduit à des sollicitations importantes de la membrane d'étanchéité secondaire. En outre, cet écartement sollicite d'autant plus la membrane d'étanchéité secondaire que celle-ci est prise en sandwich entre les panneaux isolants de la barrière d'isolation thermique secondaire et ceux de la barrière d'isolation thermique primaire et que l'écartement des panneaux isolants génère donc des frottements de la membrane d'étanchéité secondaire contre les panneaux isolants des barrières d'isolation thermique primaire et secondaire.
II est certes prévu, dans un document WO2013004943, une membrane d'étanchéité secondaire, constituée d'une pluralité de tôles métalliques ondulées présentant des ondulations faisant saillie vers l'extérieur de la cuve, qui est fixée à des coupleurs directement reliés à la structure porteuse. Ainsi, une telle membrane d'étanchéité secondaire n'étant pas directement fixée aux panneaux isolants de la barrière thermiquement isolants secondaire, elle n'est pas mécaniquement impactée lors d'un écartement mutuel des panneaux isolants. Toutefois, une telle conception n'est pas non plus satisfaisante. En effet, une telle fixation de la membrane d'étanchéité secondaire sur les coupleurs n'assure que des liaisons ponctuelles de la membrane d'étanchéité secondaire de telle sorte que celle-ci n'est pas sollicitée de manière homogène. Par ailleurs, la membrane d'étanchéité secondaire étant prise en sandwich entre les panneaux isolants de la barrière d'isolation thermique secondaire et ceux de la barrière d'isolation thermique primaire, l'écartement mutuel des panneaux isolants de ia barrière d'isoiation thermique secondaire conduit tout de même à une sollicitation mécanique de la membrane d'étanchéité secondaire compte-tenu des frottements s'exerçant entre celle-ci et les panneaux isolants de la barrière d'isolation thermique secondaire.
Résumé
Une idée à la base de l'invention est de proposer une cuve étanche et thermiquement isolante équipée d'une membrane d'étanchéité secondaire comprenant une pluralité de tôles métalliques comportant des ondulations et dans laquelle ladite membrane d'étanchéité secondaire est faiblement sollicitée et de manière homogène, notamment lors de la mise à froid de la cuve.
Selon un mode de réalisation, l'invention fournit une cuve étanche et thermiquement isolante de stockage d'un fluide, comportant une barrière d'isolation thermique secondaire comportant des panneaux isolants retenus contre une structure porteuse et ancrés à celle-ci par des organes de retenue secondaires, une membrane d'étanchéité secondaire portée par les panneaux isolants de la barrière d'isolation thermique secondaire, une barrière d'isolation thermique primaire ancrée contre le membrane d'étanchéité secondaire par des organes de retenue primaires et une membrane d'étanchéité primaire portée par la barrière d'isolation thermique primaire et destinée à être en contact avec le fluide cryogénique contenu dans la cuve ;
la membrane d'étanchéité secondaire comportant une pluralité de tôles métalliques ondulées soudées les unes aux autres de manière étanche et comprenant chacune au moins deux ondulations perpendiculaires ;
les panneaux isolants de la barrière d'isolation thermique secondaire étant juxtaposés, chaque panneau isolant présentant une face interne, opposée à la paroi porteuse ; ladite face interne étant équipée de platines métalliques sur lesquelles sont soudées les tôles métalliques ondulées ;
chaque panneau isolant étant associé aux panneaux isolants adjacents par l'intermédiaire d'une pluralité d'éléments de pontage ; chaque élément de pontage étant disposé à cheval entre au moins deux panneaux isolants adjacents et étant, d'une part, fixé à un bord de la face interne de l'un des deux panneaux isolants et, d'autre part, à un bord en vis-à-vis de la face interne de l'autre panneau isolant de manière à s'opposer a un écartement mutuel des panneaux isolants adjacents. Ainsi, les éléments de pontage assurent un raccord mécanique entre les panneaux isolants de la barrière d'isolation thermique secondaire qui empêche l'écartement mutuel des panneaux isolants de telle sorte que la membrane d'étanchéité secondaire est moins sollicitée que celles des cuves de l'art antérieur, notamment lors de la mise à froid de la cuve.
Selon des modes de réalisation, une telle cuve peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
les bords de la face interne de l'un et l'autre des deux panneaux isolants adjacents sur lesquels sont disposés à cheval une pluralité d'élément de pontage sont en vis-à-vis. En d'autres termes, lesdits bords de l'un et l'autre des deux panneaux isolants sont adjacents.
les ondulations des tôles métalliques ondulées de la membrane d'étanchéité secondaire font saillie vers l'extérieur de la cuve en direction de la structure porteuse, la face interne des panneaux isolants de la barrière d'isolation thermique secondaire présentant des rainures perpendiculaires recevant les ondulations des tôles métalliques ondulées.
les ondulations des tôles métalliques ondulées de la membrane d'étanchéité secondaire font saillie vers l'intérieur de la cuve, la barrière d'isolation thermique primaire comportant des panneaux isolants présentant chacun une face externe présentant des rainures perpendiculaires recevant les ondulations des tôles métalliques ondulées de la membrane d'étanchéité secondaire.
les éléments de pontage sont des plaques de pontage qui présentent chacune une face externe reposant contre la face inteme de chacun des panneaux isolants adjacents et une face interne portant la membrane d'étanchéité secondaire.
la face interne des panneaux isolants comporte des décrochements ménagés le long des bords de ladite face interne et à l'intérieur desquels sont fixés les plaques de pontage.
- les plaques de pontages présentent une épaisseur égale à la profondeur des décrochements.
les plaques de pontage sont fixées par collage, vissage et/ou agrafage contre la face interne de chacun des deux panneaux isolants adjacents. les plaques de pontage sont des plaques de bois contreplaqué.
- chaque panneau isolant présente une forme de parallélépipède rectangle et présente une face interne comportant deux séries de rainures recevant les ondulations des tôles métalliques ondulées, chacune des deux séries de rainures étant perpendiculaire à l'autre série et à deux côtés opposés du panneau isolant ; la pluralité d'éléments de pontage comportant, le long de chaque bord de la surface interne de chaque panneau isolant, un élément de pontage disposé dans chaque intervalle entre deux rainures consécutives de la série de rainures perpendiculaire audit bord.
- chaque panneau isolant présente une forme de parallélépipède rectangle et présente une face interne comportant deux séries de rainures recevant les ondulations des tôles métalliques ondulées, chacune des deux séries de rainures étant perpendiculaire à l'autre série et à deux côtés opposés du panneau isolant ; la pluralité d'éléments de pontage comportant le long de chaque bord de la surface interne de chaque panneau isolant, un élément de pontage comportant une série de rainures s'étendant dans le prolongement de la série de rainures perpendiculaires audit bord.
l'élément de pontage comportant une série de rainures s'étendant dans le prolongement de la série de rainures perpendiculaires audit bord comporte en outre une rainure perpendiculaire à ladite série de rainures.
la barrière d'isolation thermique secondaire comporte au niveau de chaque coin de la face interne de chaque panneau isolant, un élément de pontage s'étendant à cheval entre ledit coin dudit panneau isolant et le coin voisin de la face interne de chacun des deux ou trois panneaux isolants adjacents.
- un élément de pontage comporte un élément allongé, tel qu'un fil ou un élément souple de type lamelle, solidaire de deux organes de fixation fixés respectivement à l'un et l'autre de deux panneaux isolants adjacents.
un élément de pontage est formé de deux plaques métalliques comportant chacune un bord replié constituant une aile, les ailes étant respectivement retenues à l'intérieur d'une rainure ménagée dans la face interne de l'un et l'autre des deux panneaux adjacents, les deux plaques métalliques étant fixées l'une à l'autre par l'intermédiaire d'organes de fixation. chaque panneau isolant comporte une couche de mousse polymère isolante et une plaque rigide interne formant la face interne dudit panneau isolant.
les panneaux isolants sont séparés les uns des autres par des interstices, la barrière d'isolation thermique secondaire comportant une garniture calorifuge disposée dans les interstices.
la garniture calorifuge disposée dans les interstices entre les panneaux isolants est une garniture poreuse de manière à permettre un écoulement de gaz au travers des interstices.
la membrane d'étanchéité primaire comporte une pluralité de tôles métalliques ondulées soudées les unes aux autres et comprenant chacune au moins deux ondulations perpendiculaires faisant saillie vers l'intérieur de la cuve et la barrière d'isolation thermique primaire comporte une pluralité de panneaux isolants juxtaposés, chaque panneau isolant présentant une face interne équipée de platines métalliques sur lesquelles sont soudées les tôles métalliques ondulées de la membrane d'étanchéité primaire.
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, éthanier, une unité flottante de stockage et de regazéification (FSRU), une unité flottante de production et de stockage déporté (FPSO) et autres.
Selon un mode de réalisation, un navire pour le transport d'un 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 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 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.
• La figure 1 une est une vue en coupe d'une paroi d'une cuve étanche et thermiquement isolante de stockage d'un fluide.
« La figure 2 est une vue en perspective, écorchée, d'une paroi de cuve.
• La figure 3 est une vue partielle en perspective de panneaux isolants de la barrière d'isolation thermique secondaire avant le positionnement d'éléments de pontage, à cheval entre les panneaux isolants adjacents.
• La figure 4 représente la face interne d'un panneau isolant de la barrière d'isolation thermique secondaire.
• La figure 5 est une vue partielle en coupe de la paroi de cuve de la figure 1 illustrant la barrière d'isolation thermique secondaire avant le positionnement d'éléments de pontage.
• La figure 6 est une vue détaillée de la barrière d'isolation thermique secondaire de la figure 5 au niveau d'un interstice entre deux panneaux adjacents.
• La figure 7 est une vue partielle en perspective de deux panneaux isolants adjacents de la barrière d'isolation thermique secondaire illustrant le positionnement d'éléments de pontage s'étendant à cheval entre les deux panneaux isolants adjacents.
· La figure 8 est une vue éclatée en perspective de panneaux isolants de la barrière d'isolation thermique secondaire et d'éléments de pontage destinés à être positionnés à cheval entre deux panneaux isolants adjacents.
• La figure 9 est une vue détaillée de la barrière d'isolation thermique secondaire au niveau d'un interstice entre deux panneaux isolants adjacents. La figure 10 est une vue partielle en perspective illustrant une pluralité de plaques métalliques ondulées de la barrière d'étanchéité secondaire portées par les panneaux isolants de la barrière d'isolation thermique secondaire.
La figure 11 est une vue en perspective d'une tôle métallique ondulée de la barrière d'étanchéité secondaire.
La figure 12 est une vue en perspective d'un panneau isolant de la barrière d'isolation thermique primaire.
La figure 13 est une vue en perspective illustrant les organes de retenue primaires permettant de fixer les panneaux isolants de la barrière d'isolation thermique primaire aux panneaux isolants de la barrière d'isolation thermique secondaire.
La figure 14 est une vue en perspective éclatée de la barrière d'isolation thermique primaire.
La figure 15 est une vue en perspective d'une tôle métallique ondulée de la membrane d'étanchéité primaire.
La figure 16 est une illustration schématique, en coupe, d'un élément de pontage selon un second mode de réalisation.
La figure 17 est une illustration schématique en perspective de l'élément de pontage de la figure 16.
La figure 18 est une illustration schématique d'éléments de pontage selon un troisième mode de réalisation.
La figure 19 est une illustration schématique en coupe d'un élément de pontage selon le troisième mode de réalisation de la figure 18.
La figure 20 est une représentation schématique écorchée d'une cuve de navire méthanier et d'un terminal de chargement/déchargement de cette cuve.
La figure 21 est une vue en coupe d'une paroi d'une cuve étanche et thermiquement isolante de stockage d'un fluide selon un autre mode de réalisation.
La figure 22 est une illustration schématique en coupe d'un élément de pontage selon un quatrième mode de réalisation. • La figure 23 est une illustration schématique de dessus de l'élément de pontage de la figure 22.
• La figure 24 est une illustration schématique d'une des deux plaques métalliques de l'élément de pontage des figures 22 et 23.
· La figure 25 est une vue en coupe d'un élément de pontage selon un cinquième mode de réalisation.
• La figure 26 est une vue en coupe d'un élément de pontage selon un sixième mode de réalisation.
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.
Sur les figures 1 et 2, on a représenté la structure multicouche d'une cuve étanche et thermiquement isolante de stockage d'un fluide.
Chaque paroi de la cuve comporte, depuis l'extérieur vers l'intérieur de la cuve, une barrière d'isolation thermique secondaire 1 comportant des panneaux isolants 2 juxtaposés et ancrés à une structure porteuse 3 par des organes de retenue secondaires 8, une membrane d'étanchéité secondaire 4 portée par les panneaux isolants 2 de la barrière d'isolation thermique secondaire 1 , une barrière d'isolation thermique primaire 5 comportant des panneaux isolants 6 juxtaposés et ancrés aux panneaux isolants 2 de la barrière d'isolation thermique secondaire 1 par des organes de retenue primaires 19 et une membrane d'étanchéité primaire 7, portée par les panneaux isolants 6 de la barrière d'isolation thermique primaire 5 et destinée à être en contact avec le fluide cryogénique contenu dans la cuve.
La structure porteuse 3 peut notamment être une tôle métallique autoporteuse ou, plus généralement, tout type de cloison rigide présentant des propriétés mécaniques appropriées. La structure porteuse 3 peut notamment être formée par la coque ou la double coque d'un navire. La structure porteuse 3 comporte une pluralité de parois définissant la forme générale de la cuve, habituellement une forme polyédrique. La barrière d'isolation thermique secondaire 1 comporte une pluralité de panneaux isolants 2 ancrés sur la structure porteuse 3 au moyen de cordons de résine, non illustrés, et/ou de goujons 8 soudés sur la structure porteuse 3. Les cordons de résine doivent être suffisamment adhésifs lorsqu'ils assurent seuls l'ancrage des panneaux isolants 2 mais ne sont pas nécessairement adhésifs lorsque les panneaux isolants 2 sont ancrés au moyen des goujons 8. Les panneaux isolants 2 présentent sensiblement une forme de parallélépipède rectangle.
Comme illustré notamment sur les figures 3, 5 et 6, les panneaux isolants 2 comportent chacun une couche de mousse polymère isolante 9 prise en sandwich entre une plaque rigide interne 10 et une plaque rigide externe 11. Les plaques rigides, interne 10 et externe 1 1 , sont, par exemple, des plaques de bois contreplaqué collées sur ladite couche de mousse polymère isolante 9. La mousse polymère isolante peut notamment être une mousse à base de polyuréthanne. La mousse polymère est avantageusement renforcée par des fibres de verre contribuant à réduire sa contraction thermique.
Les panneaux isolants 2 sont juxtaposés selon des rangées parallèles et séparés les uns des autres par des interstices 12 garantissant un jeu fonctionnel de montage. Les interstices 12 sont comblés avec une garniture calorifuge 13, représentée sur les figures 2 et 8, telle que de la laine de verre, de la laine de roche ou de la mousse synthétique souple à cellules ouvertes par exemple. La garniture calorifuge 13 est avantageusement réalisée dans un matériau poreux de sorte à ménager des espaces d'écoulement de gaz dans les interstices 12 entre les panneaux isolants 2. De tels espaces d'écoulement de gaz sont avantageusement utilisés afin de permettre une circulation de gaz inerte, tel que de l'azote, au sein de la barrière d'isolation thermique secondaire 1 de sorte à la maintenir sous atmosphère inerte et ainsi éviter que du gaz combustible se trouve dans une plage de concentration explosive et/ou afin de placer la barrière d'isolation thermique secondaire 1 en dépression afin d'augmenter son pouvoir isolant. Cette circulation de gaz est aussi importante pour faciliter la détection des éventuelles fuites de gaz combustible. Les interstices 12 présentent par exemple, une largeur de l'ordre de 30 mm.
Une plaque interne 10 selon un mode de réalisation est représentée de manière détaillée sur les figures 3 et 4. La plaque interne 10 présente deux séries de rainures 14, 15, perpendiculaires l'une à l'autre, de sorte à former un réseau de rainures. Chacune des séries de rainures 14, 15 est parallèle à deux côtés opposés des panneaux isolants 2. Les rainures 14, 15 sont destinées à la réception d'ondulations, faisant saillie vers l'extérieur de la cuve, formées sur les tôles métalliques de la barrière d'étanchéité secondaire 4. Dans le mode de réalisation représenté, la plaque interne 10 comporte trois rainures 14 s'étendant selon la direction longitudinale du panneau isolant 2 et neuf rainures 15 s'étendant selon la direction transversale du panneau isolant 2.
Les rainures 14, 15 traversent intégralement l'épaisseur de la plaque interne 10 et débouchent ainsi au niveau de la couche de mousse polymère isolante 9. Par ailleurs, les panneaux isolants 2 comportent dans les zones de croisement entre les rainures 14, 15, des orifices de dégagement 16 ménagés dans la couche de mousse polymère isolante 9. Les orifices de dégagements 16 permettent le logement des zones de nœud, formés aux intersections entre les ondulations des tôles métalliques de la barrière d'étanchéité secondaire 4. Ces zones de nœud, décrites de manière plus détaillée par la suite, présentent un sommet en saillie vers l'extérieur de la cuve.
Par ailleurs, la plaque interne 10 est équipée de platines métalliques 17, 18 pour l'ancrage du bord des tôles métalliques ondulées de la membrane d'étanchéité secondaire 4 sur les panneaux isolants 2. Les platines métalliques 17, 18 s'étendent selon deux directions perpendiculaires qui sont chacune parallèles à deux côtés opposés des panneaux isolants 2. Les platines métalliques 17, 18 sont fixées sur la plaque interne 10 du panneau isolant 2, par des vis, des rivets ou des agrafes, par exemple. Les platines métalliques 17, 18 sont mises en place dans des évidements ménagés dans la plaque interne 10 de telle sorte que la surface interne des platines métalliques 17, 18 affleure la surface interne de la plaque interne 10.
La plaque interne 10 est également équipée de goujons filetés 19 faisant saillie vers l'intérieur de la cuve, et destinés à assurer la fixation de la barrière d'isolation thermique primaire 5 sur les panneaux isolants 2 de la barrière d'isolation thermique secondaire 1. Les goujons métalliques 19 passent au travers d'orifices ménagés dans les platines métalliques 17. Par ailleurs, afin d'assurer la fixation des panneaux isolants 2 aux goujons 8 fixés à la structure porteuse 3, les panneaux isolants 2 sont pourvues de puits cylindrique 20, représentés sur les figures 3 et 4, traversant les panneaux isolants 2 sur toute leur épaisseur. Les puits cylindriques 20 présentent un changement de section, non illustré, définissant des surfaces d'appui pour des écrous coopérant avec les extrémités filetées des goujons 8. Selon un mode de réalisation, le changement de section des puits cylindriques 20 se fait entre la plaque externe 11 et la couche de mousse polymère isolante 9. Ainsi, les écrous coopérant avec les extrémités filetés des goujons 8 sont en appui contre une surface d'appui formée par la plaque externe 11. En d'autres termes, les panneaux isolants sont retenus sur la structure porteuse par l'intermédiaire de leur plaque externe 1 1
Par ailleurs, la plaque interne 10 présente le long de ses bords, dans chaque intervalle entre deux rainures successives 14, 15, un décrochement 21 destiné à recevoir un élément de pontage.
De tels éléments de pontage sont notamment représentés sur les figures 7, 8 et 9. Sur ces figures, les éléments de pontage sont des plaques de pontage 22 qui sont chacune disposées à cheval entre deux panneaux isolants 2 adjacents, en enjambant l'interstice 12 entre les panneaux isolants 2. Chaque plaque de pontage 22 est fixée contre chacun des deux panneaux isolants 2 adjacents de manière à s'opposer à leur écartement mutuel. Les plaques de pontage 22 présentent une forme parallélépipédique rectangle et sont par exemple constituées d'une plaque de bois contreplaqué.
La face externe des plaques de pontage 22 est fixée contre le fond des décrochements 21. La profondeur des décrochements 21 est sensiblement égale à l'épaisseur des plaques de pontage 22 de telle sorte que la face interne des plaques de pontage 22 parvienne sensiblement au niveau des autres zones planes de la plaque interne 10 du panneau isolant. Ainsi, les plaques de pontage 22 sont en mesure d'assurer une continuité dans le portage de la membrane d'étanchéité secondaire 4.
De manière à assurer une bonne répartition des efforts de liaison entre les panneaux adjacents, une pluralité de plaques de pontage 22 s'étend le long de chaque bord de la plaque interne 10 des panneaux isolants 2, une plaque de pontage 22 étant disposée dans chaque intervalle entre deux rainures voisines 14, 15 d'une série de rainures parallèles.
De manière avantageuse, les plaques de pontage 22 s'étendent sur sensiblement toute la longueur de l'intervalle entre deux rainures voisines 14, 15. De plus, les décrochements 21 présentent une dimension transversale telle que les bords des plaques de pontage 22 viennent en butée contre le bord du décrochement 21 de manière à faciliter le positionnement des plaques de pontage 22 contre la surface interne des panneaux isolants 2.
Les plaques de pontage 22 peuvent être fixées contre la plaque interne 10 des panneaux isolants 2 par tous moyens appropriés. Il a toutefois été constaté que la combinaison de l'application d'une colle entre la face externe des plaques de pontage 22 et la plaque interne 10 des panneaux isolants 2 et de l'utilisation d'organes de fixation mécanique, tels que des agrafes, permettant une mise en pression des plaques de pontage 22 contre les panneaux isolants 2, était particulièrement avantageuse.
Dans d'autres modes de réalisation, représentés sur les figures 25 et 26, les plaques de pontage 22 sont équipées de rainures 50 recevant des ondulations 25, 26 des tôles métalliques ondulées 24. Dans un tel mode de réalisation, une plaque de pontage 22 peut s'étendre sur toute la longueur d'un bord de la surface interne d'un panneau isolant 2 et présenter une série de rainures s'étendant dans le prolongement de la série de rainures 14, 15 ménagée dans les plaques internes 10 des panneaux adjacents 2. Par ailleurs, les plaques de pontage 22 peuvent également être équipées d'une rainure 50 s'étendant le long de l'interstice entre les deux panneaux isolants 2 adjacents qu'elles chevauchent.
Comme représenté sur la figure 8, les zones de croisement entre les interstices 12 inter-panneaux sont recouvertes par une plaque de pontage 23 disposée contre les quatre coins adjacents des plaques internes 10 de quatre panneaux isolants 2 adjacents. Une telle plaque de pontage 23 présente par exemple une forme de croix ou une forme carrée.
Par ailleurs, selon un mode de réalisation, les plaques de pontage 22 se situant dans le prolongement des directions des platines métalliques 17, 18 fixées sur les panneaux isolants 2 sont équipées de platines métalliques, fixées contre la face interne desdites plaques de pontage 22 et destinés à l'ancrage de la membrane d'étanchéité secondaire 4. Un tel agencement permet d'assurer la continuité de l'ancrage de la membrane d'étanchéité secondaire 4 sur la barrière d'isolation thermique secondaire 1.
En relation avec les figures 10 et 11 , l'on observe que la barrière d'étanchéité secondaire comporte une pluralité de tôles métalliques ondulées 24 ayant chacune une forme sensiblement rectangulaire. Les tôles métalliques ondulées 24 sont disposées de manière décalée par rapport aux panneaux isolants 2 de la barrière d'isolation thermique secondaire 1 de telle sorte que chacune desdites tôles métalliques ondulées 24 s'étende conjointement sur quatre panneaux isolants 2 adjacents.
Chaque tôle métallique ondulée 24 présente une première série d'ondulations 25 parallèless'étendant selon une première direction et une seconde série d'ondulations 26 parallèles s'étendant selon une seconde direction. Les directions des séries d'ondulations 25, 26 sont perpendiculaires. Chacune des séries d'ondulations 25, 26 est parallèle à deux bords opposés de la tôle métallique ondulée 24. Les ondulations 25, 26 font saillie vers l'extérieur de la cuve, c'est-à- dire en direction de la structure porteuse 3. La tôle métallique ondulée 24 comporte entre les ondulations 25, 26, une pluralité de surfaces planes. Au niveau de chaque croisement entre deux ondulations 25, 26, la tôle métallique comporte une zone de nœud 27, représentée sur la figure 11. La zone de nœud 27 comporte une portion centrale présentant un sommet en saillie vers l'intérieur de la cuve. Par ailleurs, la portion centrale est bordée, d'une part, par une paire d'ondulations concaves formées dans la crête de l'ondulation 25 et, d'autre part, par une paire de renfoncements dans lesquels pénètre l'ondulation 26. Dans le mode de réalisation représenté, les ondulations 25, 26 de la première série et de la seconde série présentent des hauteurs identiques. Il est toutefois possible de prévoir que les ondulations 25 de la première série présentent une hauteur supérieure aux ondulations 26 de la seconde série ou inversement.
Comme représenté sur la figure 10, les ondulations 25, 26 des tôles métalliques ondulées 24 sont logées dans les rainures 14, 15 ménagées dans la plaque interne 10 des panneaux isolants 2. Les tôles métalliques ondulées 24 adjacentes sont soudées entre elles à recouvrement. L'ancrage des tôles métalliques ondulées 24 sur les platines métalliques 17, 18 est réalisé par des soudures de pointage. Les tôles métalliques ondulées 24 comportent le long de leur bords longitudinaux et au niveau de leur quatre coins des découpes 28 permettant le passage des goujons 19 destinés à assurer la fixation de la barrière d'isolation thermique primaire 5 sur la barrière d'isolation thermique secondaire 1.
Les tôles métalliques ondulées 24 sont, par exemple, réalisées en Invar® : c'est-à-dire un alliage de fer et de nickel dont le coefficient de dilatation est typiquement compris entre 1.2.10"6 et 2.10"6 K 1, ou dans un alliage de fer à forte teneur en manganèse dont le coefficient de dilatation est typiquement de l'ordre de 7.10"6 K"1. De manière alternative, les tôles métalliques ondulées 24 peuvent également être réalisées en acier inoxydable ou en aluminium.
Comme représenté sur la figure 2, la barrière d'isolation thermique primaire 5 comporte une pluralité de panneaux isolants 6 de forme sensiblement parallélépipédique rectangle. Les panneaux isolants 6 sont ici décalés par rapport aux panneaux isolants 2 de la barrière d'isolation thermique secondaire 1 de telle sorte que chaque panneau isolant 6 s'étende sur quatre panneaux isolants 2 de la barrière d'isolation thermique secondaire 1.
Un panneau isolant 6 est représenté de manière détaillée sur la figure 12. Il comporte une structure analogue à un panneau isolant 2 de la barrière d'isolation thermique secondaire 1 , à savoir une structure sandwich constituée d'une couche de mousse polymère isolante 29 prise en sandwich entre deux plaques rigides, par exemple en bois contreplaqué 30, 31. La plaque interne 30 d'un panneau isolant 6 de la barrière d'isolation thermique primaire 5 est équipée de platines métalliques 32, 33 pour l'ancrage des tôles métalliques ondulées de la membrane d'étanchéité primaire 7. Les platines métalliques 32, 33 s'étendent selon deux directions perpendiculaires qui sont chacune parallèles à deux bords opposés des panneaux isolants 6. Les platines métalliques 32, 33 sont fixées dans des évidements ménagés dans la plaque interne 30 du panneau isolant 5 et fixées à celui-ci, par des vis, des rivets ou des agrafes par exemple.
Par ailleurs, la plaque interne 30 du panneau isolant 6 est pourvue d'une pluralité de fentes de relaxation 34 permettant à la membrane d'étanchéité primaire 7 de se déformer sans imposer des contraintes mécaniques trop importantes sur les panneaux isolants 6. De telles fentes de relaxation sont notamment décrites dans le document FR 3 001 945. La fixation d'un panneau isolant 6 de la barrière d'isolation thermique primaire 5 sur les goujons 19 portés par la barrière d'isolation thermique secondaire 1 peut être réalisée, dans un mode de réalisation, de la manière illustrée sur la figure 13. Le panneau isolant 6 comporte une pluralité de découpes 35 le long de ses bords et au niveau de ses coins. La plaque externe 30 déborde à l'intérieur des découpes 35 de sorte à former une surface d'appui. Un organe de retenue 36 comporte des pattes logées à l'intérieur des découpes 35 et venant en appui contre la portion de la plaque externe 31 débordant à l'intérieur de la découpe 35 de sorte à prendre en sandwich la plaque externe 31 entre une patte de l'organe de retenue 36 et un panneau isolant 2 de la barrière d'isolation thermique secondaire 1. L'organe de retenue 36 comporte un alésage enfilé sur un goujon fileté 19. Par ailleurs, un écrou 37 coopère avec le filetage du goujon fileté 19 de manière à assurer la fixation de l'organe de retenue 36. Un .ensemble de rondelles Belleville est enfilé sur le goujon fileté 19, entre l'écrou 37 et l'organe de retenue 36.
Par ailleurs, comme représenté sur la figure 14, la barrière d'isolation thermique primaire 5 comporte une pluralité de plaques de fermeture 38 permettant de compléter la surface d'appui de la membrane d'étanchéité primaire 7 au niveau des découpes 35. Comme illustré de manière détaillée sur la figure 13, la dimension des découpes 35, au niveau de la plaque interne 30 est supérieure à sa dimension au niveau de la couche de mousse polymère isolante 29 de manière à former un lamage servant à positionner et à retenir les plaques de fermeture 38. Les plaques de fermetures 38 peuvent notamment être fixées contre ie iamage par des agrafes.
La membrane d'étanchéité primaire 7 est obtenue par assemblage d'une pluralité de tôles métalliques ondulées 39, dont une est représentée sur la figure 15. Chaque tôle métallique ondulée 39 comporte une première série d'ondulations 40 parallèles, dite hautes, s'étendant selon une première direction et une seconde série d'ondulations 41 parallèles, dites basses, s'étendant selon une seconde direction perpendiculaire à la première série. Les zones de nœud 42 présentent une structure proche de celle des zones de nœud 27 des tôles métalliques ondulées 24 de la membrane d'étanchéité secondaire 4. Les ondulations 40, 41 font saillie vers l'intérieur de la cuve. Les tôles métalliques ondulées 39 sont, par exemple, réalisées en acier inoxydable ou en aluminium.
Les figures 16 et 17 représentent un élément de pontage, selon un second mode de réalisation, s'étendant à cheval entre deux panneaux isolants 2 de la barrière d'isolation thermique secondaire 1. Dans ce mode de réalisation, chaque élément de pontage est formé de deux plaques métalliques 43, 44 qui sont chacune retenues dans une rainure 45 ménagée le long d'un bord d'une plaque interne 10 d'un panneau isolant 2.
La rainure 45 présente une forme de T renversé, tel que représenté sur les figures 16 et 17, ou une forme de J. L'un des bords de chaque plaque métallique 43, 44 est replié et comporte une aile 46 qui est retenue à l'intérieur de la rainure 45. Les deux plaques métalliques 43, 44 sont fixées l'une à l'autre in situ après la fixation des panneaux isolants 2 contre la structure porteuse 3. Les deux plaques métalliques 43, 44 sont fixés l'une à l'autre dans une zone de recouvrement par l'intermédiaire d'organes de fixation, tels que des rivets 47 Le mode de réalisation représenté sur les figures 22, 23 et 24 diffère notamment du mode de réalisation des figures 16 et 17 par le mode de fixation des deux plaques métalliques 43, 44 l'une à l'autre. Les deux plaques métalliques 43, 44 présentent des bords crénelés 51 venant s'emboîter l'un dans l'autre. Les bords crénelés 51 sont repliés de sorte à constituer des crochets dans lesquelles est insérée une goupille horizontale 52. On note par ailleurs, que la rainure 45 ménagée le long d'un bord d'une plaque interne 10 d'un panneau isolant 2 et permettant de retenir les plaques métalliques 43,44 présente une forme de J.
Les figures 18 et 19 représentent un élément de pontage selon un troisième mode de réalisation. Dans ce mode de réalisation, les éléments de pontage sont des fils métalliques 48 qui sont repris sur des vis 49 qui sont fixés sur les bords de la plaque interne 10 des deux panneaux isolants 2 adjacents. La plaque interne 10 présente également, le long de ses bords, des décrochements 21 à l'intérieur desquelles sont logées les vis 49 de telle sorte que les têtes des vis 49 ne fassent pas saillie au-delà des surfaces d'appui de la plaque interne 10 et ne soient ainsi susceptible d'endommager les tôles métalliques ondulées 24 de la membrane d'étanchéité secondaire 4. De manière alternative, les éléments de pontage sont constitués d'éléments souples, tels que des lames ou des lamelles dont les extrémités sont fixées à des vis insérées dans les bords de la plaque interne de deux panneaux isolants adjacents.
Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 21 , les tôles métalliques ondulées 24 de la barrière d'étanchéité secondaire 4 comportent des ondulations 53 faisant saillie vers l'intérieur de la cuve, contrairement aux ondulations des modes de réalisations précédents. Les tôles métalliques ondulées 24 de ia barrière d'étanchéité secondaire comportent également deux séries d'ondulations perpendiculaires. Comme dans les modes de réalisation précédents, ies tôles métalliques ondulées sont fixées sur la plaque interne des panneaux isolants de la membrane d'étanchéité secondaire par l'intermédiaire de piatlnes métalliques, non représentées, s'étendant selon deux directions perpendiculaires qui sont fixées sur la plaque interne 10 des panneaux isolants 2.
Toutefois, dans ce mode de réalisation, ia plaque externe 30 des panneaux isolants 6 de la barrière d'isolation thermique primaire 5 présentent deux séries de rainures perpendiculaires l'une à l'autre de sorte à former un réseau de rainures. Les rainures 54 sont ainsi destinées à la réception des ondulations 53, faisant saillie vers l'intérieur de la cuve, formées sur les tôles métalliques ondulées 24 de de ia barrière d'étanchéité secondaire 4.
En référence à !a figure 20, une vue écorchée d'un navire méthanier 70 montre une cuve étanche et isolée 71 de forme générale prismatique montée dans ia double coque 72 du navire. La paroi de ia cuve 71 comporte une membrane d'étanchéité primaire destinée à être en contact avec le GNL contenu dans la cuve, une membrane d'étanchéité secondaire agencée entre ia membrane d'étanchéité primaire et la double coque 72 du navire, et deux barrières isolantes agencées respectivement entre la membrane d'étanchéité primaire et la membrane d'étanchéité secondaire et entre la membrane d'étanchéité 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 20 représente un exemple de terminal maritime comportant un poste de chargement et de déchargement 75, une conduite sous-marine 78 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 ie bras mobile 74. Le bras mobile 74 porte un faisceau de tuyaux flexibles isolés 79 pouvant se connecter au canalisations de chargement/déchargement. 73. Le bras mobile 74 orientable s'adapte â 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, telle que définie par les revendications.
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
Cuve étanche et thermiquement isolante de stockage d'un fluide, comportant une barrière d'isolation thermique secondaire (1 ) comportant des panneaux isolants (2) retenus contre une structure porteuse (3) et ancrés à celle-ci par des organes de retenue secondaires (8), une membrane d'étanchéité secondaire (4) portée par les panneaux isolants (2) de la barrière d'isolation thermique secondaire (1 ), une barrière d'isolation thermique primaire (5) ancrée contre le membrane d'étanchéité secondaire (4) par des organes de retenue primaires (19) et une membrane d'étanchéité primaire (7) portée par la barrière d'isolation thermique primaire (6) et destinée à être en contact avec le fluide cryogénique contenu dans la cuve ;
la membrane d'étanchéité secondaire (4) comportant une pluralité de tôles métalliques ondulées (24) soudées les unes aux autres de manière étanche et comprenant chacune au moins deux ondulations (25, 26, 53) perpendiculaires; les panneaux isolants (2) de la barrière d'isolation thermique secondaire (1 ) étant juxtaposés, chaque panneau isolant (2) présentant une face interne (10), opposée à la paroi porteuse ; ladite face interne (10) étant équipée de platines métalliques (17, 18) sur lesquelles sont soudées les tôles métalliques ondulées (24) ;
chaque panneau isolant (2) étant associé aux panneaux isolants adjacents (2) par l'intermédiaire d'une pluralité d'éléments de pontage (22, 43, 44, 48) ; chaque élément de pontage (22, 43, 44, 48) étant disposé à cheval entre au moins deux panneaux isolants (2) adjacents et étant, d'une part, fixé à un bord de la face interne (10) de l'un des deux panneaux isolants (1 ) et, d'autre part, à un bord de la face interne (10) de l'autre panneau isolant (1 ) de manière à s'opposer à un écartement mutuel des panneaux isolants (1 ) adjacents ; lesdits bords de la face interne (10) de l'un et l'autre des deux panneaux isolants étant en vis-à-vis.
Cuve selon la revendication 1 , dans laquelle les ondulations (25, 26) des tôles métalliques ondulées (24) de la membrane d'étanchéité secondaire (4) font saiiiie vers l'extérieur de la cuve en direction de ia structure porteuse (3), ia face interne (10) des panneaux isolants
(2) de la barrière d'isolation thermique secondaire (1 ) présentant des rainures (14, 15) perpendiculaires recevant les ondulations (25, 26) des tôles métalliques ondulées (24).
3. Cuve selon la revendication 1 , dans laquelle les ondulations (53) des tôles métalliques ondulées (24) de la membrane d'étanchéité secondaire (4) font saillie vers l'intérieur de la cuve, la barrière d'isolation thermique primaire (5) comportant des panneaux isolants (6) présentant chacun une face externe (31 ) présentant des rainures (54) perpendiculaires recevant les ondulations (53) des tôles métalliques ondulées (24) de la membrane d'étanchéité secondaire (4).
4. Cuve selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle les éléments de pontage sont des plaques de pontage (22) qui présentent chacune une face externe reposant contre la face interne (10) de chacun des panneaux isolants (1 ) adjacents et une face interne portant la membrane d'étanchéité secondaire (4).
5. Cuve selon la revendication 4, dans laquelle la face interne (10) des panneaux isolants (2) comporte des décrochements (21 ) ménagés le long des bords de ladite face interne (10) et à l'intérieur desquels sont fixés les plaques de pontage (22).
6. Cuve selon la revendication 4 ou 5, dans laquelle les plaques de pontage (22) sont fixées par collage, vissage et/ou agrafage contre la face interne (10) de chacun des deux panneaux isolants (1 ) adjacents.
7. Cuve selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, dans laquelle les plaques de pontage (22) sont des plaques de bois contreplaqué.
8. Cuve selon la revendication 2 ou l'une quelconque des revendications 4 à 7 lorsqu'elle dépend de la revendication 2, dans laquelle chaque panneau isolant (2) présente une forme de parallélépipède rectangle et présente une face interne (10) comportant deux séries de rainures (14, 15) recevant les ondulations (25, 26) des tôles métalliques ondulées (24), chacune des deux séries de rainures (14, 15) étant perpendiculaire à l'autre série et à deux côtés opposés du panneau isolant (2) ; la pluralité d'éléments de pontage (22, 43, 44, 48) comportant le long de chaque bord de la surface interne de chaque panneau isolant (2), un élément de pontage (22, 43, 44, 48) disposé dans chaque intervalle entre deux rainures consécutives (14, 15) de la série de rainures perpendiculaire audit bord.
9. Cuve selon la revendication 2 ou l'une quelconque des revendications 4 à 7 lorsqu'elle dépend de la revendication 2, dans laquelle chaque panneau isolant (2) présente une forme de parallélépipède rectangle et présente une face interne (10) comportant deux séries de rainures (14, 15) recevant les ondulations (25, 26) des tôles métalliques ondulées (24), chacune des deux séries de rainures (14, 15) étant perpendiculaire à l'autre série et à deux côtés opposés du panneau isolant (2) ; la pluralité d'éléments de pontage (22) comportant le long de chaque bord de la surface interne de chaque panneau isolant (2), un élément de pontage (22) comportant une série de rainures s'étendant dans le prolongement de la série de rainures perpendiculaires audit bord.
10. Cuve selon la revendication 9, dans laquelle l'élément de pontage (22) comportant une série de rainures s'étendant dans le prolongement de la série de rainures (14, 15) perpendiculaires audit bord comporte en outre une rainure (50) perpendiculaire à ladite série de rainures.
11. Cuve selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle un élément de pontage comporte un élément allongé (48), solidaire de deux organes de fixation (49) fixés respectivement à l'un et l'autre de deux panneaux isolants (1 ) adjacents.
12. Cuve selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle un élément de pontage est formé de deux plaques métalliques (43, 44) comportant chacune un bord replié constituant une aile (46), les ailes (46) étant respectivement retenues à l'intérieur d'une rainure (45) ménagée dans la face interne (10) de l'un et l'autre des deux panneaux isolants (2) adjacents, les deux plaques métalliques (43, 44) étant fixées l'une à l'autre par l'intermédiaire d'organes de fixation (47).
13. Cuve selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans laquelle chaque panneau isolant (2) comporte une couche de mousse polymère isolante (9) et une plaque rigide interne (10) formant la face interne dudit panneau isolant (2).
14. Cuve selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, dans laquelle les panneaux isolants (2) sont séparés les uns des autres par des interstices (12), la barrière d'isolation thermique secondaire comportant une garniture calorifuge (13) disposée dans les interstices (12).
15. Cuve selon la revendication 14, dans laquelle la garniture calorifuge (13) disposée dans les interstices (12) entre les panneaux isolants (2) est une garniture poreuse de manière à permettre un écoulement de gaz au travers des interstices (12).
16. Cuve selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, dans laquelle la membrane d'étanchéité primaire (7) comporte une pluralité de tôles métalliques ondulées (39) soudées les unes aux autres et comprenant chacune au moins deux ondulations (40, 41 ) perpendiculaires faisant saillie vers l'intérieur de la cuve ; et dans laquelle la barrière d'isolation thermique primaire (5) comporte une pluralité de panneaux isolants (6) juxtaposés, chaque panneau isolant (6) présentant une face interne (30) équipée de platines métalliques (32, 33) sur lesquelles sont soudées les tôles métalliques ondulées (39) de la membrane d'étanchéité primaire (7).
17. Navire (70) pour le transport d'un fluide, le navire comportant une double coque (72) et une cuve (71 ) selon l'une quelconque des revendications 1 à 16 disposée dans la double coque.
18. Procédé de chargement ou déchargement d'un navire (70) selon la revendication 17, 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 ).
19. Système de transfert pour un fluide, le système comportant un navire (70) selon la revendication 18, des canalisations isolées (73, 79, 76, 81 ) agencées de manière à relier la cuve (71 ) installée dans la coque du navire à une installation de stockage flottante ou terrestre (77) et une pompe pour entraîner un 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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