PAROI, ETANCHE ET THERMIQUEMENT ISOLANTE, POUR CUVE DE STOCKAGE DE FLUIDE

Description

Domaine technique

[0001] L'invention se rapporte au domaine des cuves, étanches et thermiquement isolantes, pour le stockage et/ou le transport de fluide, tel qu'un fluide cryogénique.

[0002] L'invention se rapporte plus particulièrement au domaine des cuves dont l'étanchéité est effectuée via des membranes métalliques présentant des ondulations leur conférant une flexibilité et une capacité d'élongation selon une ou plusieurs directions d'un plan.

[0003] De telles cuves sont notamment employées pour le transport ou le stockage de gaz naturel liquéfié (GNL) qui est stocké, à pression atmosphérique, à environ -162°C.

Arrière-plan technologique

[0004] Il est connu de la demande de brevet FR 2 861 060 des cuves, étanches et thermiquement isolantes, pour le transport et/ou le stockage de fluide cryogénique, comportant des panneaux calorifuges recouverts par une membrane d'étanchéité ondulée. La membrane d'étanchéité comporte une face interne, destinée à être en contact avec le fluide contenu dans la cuve, et une face externe, ancrée sur la face interne du panneau calorifuge. La membrane d'étanchéité est constituée d'une pluralité de plaques métalliques, en acier inoxydable, présentant des séries d'ondulations perpendiculaires permettant d'absorber les efforts. Les plaques ondulées sont soudées les unes aux autres, le long de leurs bords, et sont ancrées sur les panneaux, par soudage des bords des plaques sur des bandes, également en acier inoxydable, rivetées sur lesdits panneaux calorifuges.

[0005] La face interne des panneaux calorifuges présente des fentes s'étendant dans la direction transversale à la longueur du navire, sur toute la longueur des panneaux calorifuges. De telles fentes permettent une déformation des ondulations sans pour autant que les panneaux calorifuges ne se fissurent lors de la mise à froid de la cuve.

[0006] Le document US 3302358 décrit une paroi de cuve comportant une tôle extensible 1 présentant des ondulations saillantes vers l'intérieur de la cuve. La paroi de cuve comporte des plateaux. Des matériaux isolants constitués de chlorure de polyvinyle ou de perlite remplissent des enceintes délimitées, vers l'extérieur de la cuve par les plateaux et vers l'intérieur de la cuve, par la tôle extensible 1. Les plateaux sont espacés les uns des autres par des interstices. Les ondulations s'étendent en vis-à-vis des interstices formés entre les plateaux. La disposition des plateaux est telle que les interstices entre les plateaux ne s'étendent pas dans le prolongement les uns des autres.

Résumé

[0007] Une idée à la base de l'invention est de proposer une paroi étanche et thermiquement isolante, à membrane ondulée, résistante aux basses températures et présentant une flexion limitée lors de sa mise à froid.

[0008] Selon un mode de réalisation, l'invention fournit une paroi, étanche et thermiquement isolante, pour cuve de stockage de fluide comportant:

• un panneau calorifuge présentant une face interne ; et
• une plaque étanche présentant une face interne, destinée à être en contact avec le fluide contenu dans la cuve, et une face externe ancrée sur la face interne du panneau au niveau d'une pluralité de zones d'ancrage, ladite plaque étanche comportant au moins une ondulation, saillante du côté de la face interne de la plaque étanche, s'étendant selon une direction d₁ ; dans laquelle :
• la face interne du panneau calorifuge comporte, entre deux zones d'ancrage adjacentes disposées de part et d'autre de ladite ondulation, une fente de relaxation présentant un axe s'étendant selon la direction d₁ de sorte à permettre une déformation de l'ondulation transversalement à la direction d₁ ; et
• la fente de relaxation présente une longueur inférieure à la dimension du panneau calorifuge dans l'axe de la fente de relaxation.

[0009] Ainsi, l'ondulation confère à la membrane d'étanchéité une flexibilité l'autorisant à se déformer, notamment sous l'effet de la flexion des panneaux calorifuges et de la contraction thermique de la membrane d'étanchéité.

[0010] En outre, la fente de relaxation permet de tirer pleinement partie de cette ondulation, puisqu'elle permet une déformation de la membrane d'étanchéité sans imposer de contraintes mécaniques trop importantes sur le panneau calorifuge.

[0011] Par ailleurs, lorsqu'une cuve est remplie d'un fluide cryogénique, tel que du gaz naturel liquéfié, la différence de température entre l'extérieur de la cuve et l'intérieur génère un gradient thermique au sein des panneaux calorifuges. Ce gradient thermique peut provoquer la flexion des panneaux calorifuges et donc la flexion de la membrane d'étanchéité. Par opposition à une fente s'étendant de part en part d'un panneau calorifuge, une fente de relaxation ne s'étendant pas sur toute la largeur ou la longueur du panneau permet de conserver une certaine rigidité au panneau et limite donc l'impact d'une fente de relaxation sur la flexibilité du panneau calorifuge sous chargement thermique.

[0012] Selon des modes de réalisation, une telle paroi étanche et thermiquement isolante peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :

• la fente de relaxation ne s'étend pas jusqu'à la périphérie du panneau calorifuge.
• la fente de relaxation est une fente traversante qui débouche sur la face externe du panneau calorifuge.
• la fente de relaxation est une fente borgne ne débouchant pas sur la face externe du panneau et comportant des extrémités présentant un congé.
• la fente de relaxation s'étend en vis-à-vis de l'ondulation.
• la plaque étanche comporte une ondulation s'étendant selon une direction d2 perpendiculaire à la direction d1, la face interne du panneau calorifuge comportant, entre deux zones d'ancrage adjacentes s'étendant de part et d'autre de ladite ondulation s'étendant selon la direction d2, une fente de relaxation présentant un axe s'étendant selon la direction d2 et présentant une longueur inférieure à la dimension du panneau calorifuge dans l'axe de ladite fente de relaxation.
• la plaque étanche comporte une première série d'ondulations s'étendant selon la direction d₁ et une seconde série d'ondulations s'étendant selon la direction d₂, la face externe de la plaque étanche étant ancrée sur la face interne du panneau calorifuge au niveau d'une pluralité de zones d'ancrage disposées entre des ondulations de la première et de la seconde séries, la face interne du panneau calorifuge comportant, entre chaque couple de zones d'ancrage adjacentes s'étendant de part et d'autre d'une ondulation, une fente de relaxation, présentant un axe qui s'étend selon la direction d₁ ou d₂ de ladite ondulation, et présentant une longueur inférieure à la dimension du panneau calorifuge dans l'axe de ladite fente de relaxation.
• une fente de relaxation présente une longueur correspondant à la distance entre deux intersections d'ondulations dans la direction d₁ ou d₂ de la fente de relaxation.
• les zones d'ancrage sont alignées le long de deux bords sécants de la plaque métallique.
• une fente de relaxation, adjacente à l'intersection entre les alignements de zones d'ancrage, présente une portion additionnelle s'étendant dans une direction d3 médiane aux directions d1 ou d2.
• la plaque étanche est une plaque métallique et la face interne du panneau calorifuge comporte, au niveau des zones d'ancrages, des platines métalliques d'ancrage permettant le soudage de la plaque étanche sur le panneau calorifuge.
• le panneau calorifuge comporte une couche de mousse polymère isolante prise en sandwich entre deux plaques de bois contreplaqué.
• le panneau calorifuge constitue une barrière isolante primaire de la paroi, la paroi comportant en outre une barrière étanche et isolante secondaire, le panneau calorifuge étant attaché sur la barrière étanche et isolante secondaire par un organe d'attache coopérant avec une zone médiane du panneau, distante des bords du panneau.
• le panneau calorifuge comporte, dans une zone centrale, des organes de fixation à une structure porteuse.

[0013] Selon un mode de réalisation, l'invention fournit aussi une cuve de stockage de fluide comportant une structure porteuse et au moins une paroi telle que mentionnée ci-dessus fixée sur la structure porteuse.

[0014] 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.

[0015] Selon un mode de réalisation, un navire pour le transport d'un fluide comporte une double coque formant la structure porteuse et une cuve précitée disposée dans la double coque.

[0016] Selon un mode de réalisation, l'invention fournit aussi une utilisation d'un navire précité, dans laquelle 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 afin de charger ou décharger le navire.

[0017] 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 entrainer 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.

[0018] Selon un mode de réalisation, l'invention est particulièrement avantageuse lorsque les moyens d'attache des panneaux calorifuges à la structure porteuse ne sont pas aptes à reprendre les contraintes de flexion de l'élément calorifuge, par exemple lorsque le panneau calorifuge n'est pas fixé dans sa zone périphérique, mais uniquement au niveau d'une zone centrale de sa surface externe.

[0019] Selon un mode de réalisation, l'invention permet également d'obtenir un meilleur comportement au vieillissement de la mousse isolante des panneaux calorifuges. En effet, les fentes de relaxation ne s'étendant pas sur toute la longueur ou la largueur des panneaux calorifuges, la surface d'échange entre la mousse isolante et l'air ambiant est restreinte de telle sorte que la diffusion du gaz d'expansion en dehors des cellules de la mousse et la migration d'air dans celles-ci sont limitées.

[0020] 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.

[0021] Sur ces dessins :

• La figure 1 est une vue en perspective d'un panneau calorifuge.
• Les figures 2, 3 et 4 sont des vues détaillées, selon trois variantes de réalisation, d'un panneau calorifuge dans la zone recevant les angles des plaques métalliques.
• La figure 5 est une vue d'une paroi étanche et thermiquement isolante, en coupe transversale passant par une fente de relaxation.
• La figure 6 est une vue similaire à celle la figure 5 avec une fente de relaxation selon un autre mode de réalisation.
• La figure 7 est une vue en perspective d'une plaque métallique ondulée de la membrane d'étanchéité.
• La figure 8 est une vue en plan illustrant le positionnement relatif d'une plaque métallique de la membrane d'étanchéité par rapport à un panneau calorifuge.
• La figure 9 est une vue en perspective d'un panneau calorifuge fixé à la structure porteuse dans sa zone centrale.
• La figure 10 est une vue détaillée en perspective des organes de fixation à la structure porteuse du panneau calorifuge de la figure 9.
• La figure 11 est une vue en coupe longitudinale du panneau calorifuge des figures 9 et 10 au niveau des organes de fixation à la structure porteuse.
• La figure 12 est une représentation schématique écorchée d'une cuve de navire méthanier et d'un terminal de chargement/déchargement de cette cuve.

[0022] 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.

[0023] Chaque paroi de cuve présente successivement, dans le sens de l'épaisseur, depuis l'intérieur vers l'extérieur de la cuve, au moins une membrane d'étanchéité, en contact avec le fluide contenu dans la cuve, une barrière thermiquement isolante et une structure porteuse, non représentée. Dans un mode de réalisation particulier, non illustré, une paroi peut également comporter deux niveaux d'étanchéité et d'isolation thermique.

[0024] La figure 1 représente un panneau calorifuge 1. Le panneau 1 présente ici sensiblement une forme de parallélépipède rectangle. Il comporte une couche de mousse polymère isolante 2 prise en sandwich entre une plaque rigide interne 3 et une plaque rigide externe 4. Les plaques rigides interne 3 et externe 4 sont, par exemple, des plaques de bois contreplaqué collées sur ladite couche de mousse 2. La mousse polymère isolante peut notamment être une mousse à base de polyuréthanne. La mousse polymère peut avantageusement être renforcée par des fibres de verre contribuant à réduire sa contraction thermique.

[0025] A titre d'exemple, le panneau 1 présente une longueur de 3 mètres pour une largeur de 1 mètre. La plaque interne 3 de contreplaqué peut présenter une épaisseur de 12 mm ; la plaque externe 4 de contreplaqué : une épaisseur de 9 mm, et la couche de mousse isolante 2 : une épaisseur de 200 mm. Bien entendu, les dimensions et épaisseurs sont données à titre indicatif et varient en fonction des applications et des performances d'isolation thermique souhaitées.

[0026] La surface interne du panneau 1 comporte des platines métalliques 5, 6 destinées à ancrer des plaques métalliques 7, dont un exemple est illustré sur la figure 7, constituant la membrane d'étanchéité. Des platines métalliques 5 s'étendent longitudinalement sur la plaque interne 3 du panneau 1 et des platines métalliques 6 s'étendent transversalement. Les platines métalliques 5, 6 sont, par exemple, rivetées à la plaque interne 3 du panneau 1. Les platines métalliques 5, 6 peuvent notamment être réalisées en acier inoxydable ou en Invar ® : un alliage de fer et de nickel dont la propriété principale est d'avoir un coefficient de dilatation très faible. L'épaisseur des platines métalliques 5, 6 est, par exemple, de l'ordre de 2 mm. Une bande de protection thermique, non illustrée, peut être placée sous les platines métalliques 5, 6. L'ancrage entre la plaque métallique 7 et les platines métalliques 5, 6 est réalisé par des soudures de pointage.

[0027] La membrane d'étanchéité est obtenue par assemblage de multiples plaques métalliques 7, soudées les unes aux autres le long de leurs bords. Comme illustré sur la figure 7, une plaque métallique 7 comporte une première série d'ondulations parallèles, dites basses 8, s'étendant selon une direction y et une seconde série d'ondulations parallèles, dites hautes 9, s'étendant selon une direction x. Les directions x et y des séries d'ondulations 8, 9 sont perpendiculaires. Les ondulations 8, 9 sont saillantes du côté de la face interne de la plaque métallique 7. Les bords de la plaque métallique 7 sont ici parallèles aux ondulations 8 et 9. La plaque métallique 7 comporte entre les ondulations 8, 9 une pluralité de surfaces planes 11. Notons que les termes « haute » et « basse » ont un sens relatif et signifient que la première série d'ondulations 8 présente une hauteur inférieure à la seconde série d'ondulations 9. Au niveau d'une intersection 10 entre une ondulation basse 8 et une ondulation haute 9, l'ondulation basse est discontinue, c'est-à-dire qu'elle est interrompue par un pli qui prolonge l'arête de sommet de l'ondulation haute 9 en faisant saillie au-dessus de l'arête de sommet de l'ondulation basse 8. Les ondulations 8, 9 permettent à la membrane d'étanchéité d'être sensiblement flexible afin de pouvoir se déformer sous l'effet des sollicitations, notamment thermiques, générées par le fluide emmagasiné dans la cuve.

[0028] La plaque métallique 7 est réalisée en tôle d'acier inoxydable ou d'aluminium, mise en forme par pliage ou par emboutissage. D'autres métaux ou alliages sont également possibles. A titre d'exemple, la plaque métallique 7 présente une épaisseur d'environ 1,2 mm. D'autres épaisseurs sont également envisageables, sachant qu'un épaississement de la plaque métallique 7 entraine une augmentation de son coût et accroît généralement la rigidité des ondulations.

[0029] Au niveau d'un des deux bords transversaux 13, et au niveau d'un des deux bords longitudinaux 12, la plaque métallique 7 présente une bande emboutie, non représentée, qui est décalée, vers l'intérieur dans la direction d'épaisseur par rapport au plan de la plaque 7 afin de venir recouvrir la bordure d'une plaque métallique 7 adjacente.

[0030] Un positionnement relatif d'une plaque métallique 7 par rapport à un panneau calorifuge 1 est illustré sur la figure 8. Les plaques métalliques 7 sont ici disposées de manière décalée, d'une demi-longueur et d'une demi-largeur par rapport au panneau calorifuge 1. Une paroi comporte donc une pluralité de panneaux calorifuges 1 et une pluralité de plaques métalliques 7 et chacune desdites plaques métalliques 7 s'étend sur quatre panneaux calorifuges 1 adjacents.

[0031] Un des bords longitudinaux 12 de la plaque métallique 7 est ancré sur le panneau calorifuge 1, par soudage dudit bord longitudinal 12 sur les platines métalliques 5. De même, un des bords transversaux 13 est ancré sur le panneau calorifuge 1, par soudage dudit bord transversal 13 sur les platines métalliques 6. Les zones d'ancrage 14 entre la plaque métallique 7 et le panneau calorifuge 1 sont situées de part et d'autre des ondulations 8, 9. En d'autres termes, les zones d'ancrage 14 sont formées à l'interface entre des portions planes11 des bords 12, 13 des plaques métalliques 7, s'étendant de part et d'autre des ondulations 8, 9, et les platines métalliques 5, 6.

[0032] Notons que, de manière avantageuse, l'ondulation centrale de chacune des séries d'ondulations 8, 9 s'étend en vis-à-vis de la jonction entre deux panneaux calorifuges 1 adjacent.

[0033] La surface interne du panneau calorifuge 1 est pourvu d'une pluralité de fentes de relaxation 15, 16. Une première série de fentes de relaxation 15 s'étend selon la direction y des ondulations 8. Une seconde série de fentes de relaxation 16 s'étend selon la direction x des ondulations 9.

[0034] Sur la figure 8, entre chaque couple de zones d'ancrage 14 adjacentes s'étendant de part et d'autre d'une ondulation 8, 9, le panneau calorifuge 1 présente une fente de relaxation 15, 16. Les fentes de relaxation 15, 16 s'étendent ici en vis-à-vis de leur ondulation respective 8, 9. Les fentes de relaxation 15, 16 sont ainsi agencées pour permettre une déformation de leur ondulation respective 8, 9 selon une direction transversale à leur direction. En effet, sans fente de relaxation 15, 16, toute ondulation 8, 9 bordée de zones d'ancrage 14 ne peut se déformer sans imposer des contraintes mécaniques importantes au panneau calorifuge 1.

[0035] Les fentes de relaxation 15, 16 présentent des longueurs inférieures à la dimension du panneau calorifuge 1 selon leur axe. En d'autres termes, les fentes de relaxation 15, 16 ne s'étendent pas jusqu'à la périphérie du panneau calorifuge 1. De manière avantageuse, la longueur d'une fente de relaxation 15, 16 correspond sensiblement au pas entre deux intersection 10 d'ondulations dans la direction de la fente 15, 16.

[0036] Dans un mode de réalisation représenté sur la figure 5, la fente de relaxation 15 est une fente traversante s'étendant sur toute l'épaisseur du panneau calorifuge et débouchant, par conséquent, sur la face externe du panneau 1. Une telle fente de relaxation 15 permet de conférer à la membrane d'étanchéité une flexibilité importante par rapport aux déformations du panneau calorifuge 1 tout en conservant une continuité de la plaque rigide interne 3 dans certaines zones de celle-ci. Cette continuité permet limiter la flexibilité du panneau calorifuge 1 sous chargement thermique. Cela permet également de soulager le collage des plaques rigides 3, 4 sur la couche de mousse 2 et par conséquent de limiter les amorces de rupture.

[0037] Dans un autre mode de réalisation représenté sur la figure 6, la fente de relaxation 15 est une fente borgne ne débouchant pas sur la face externe du panneau. Une telle fente de relaxation 15 s'étend sensiblement jusqu'à la moitié de l'épaisseur du panneau calorifuge 1. Afin de limiter les concentrations de contraintes au niveau du fond des extrémités 17, 18 de la fente 15, les extrémités 17, 18 de la fente de relaxation 15 présentent un congé. Afin de réaliser ces congés, la fente de relaxation 15 est typiquement réalisée à la scie circulaire.

[0038] Les figures 2 à 4 illustrent, de manière détaillée, la zone d'intersection entre l'axe d'alignement de platines métalliques 5 s'étendant longitudinalement au panneau 1 et l'axe d'alignement de platines métalliques 6 s'étendant transversalement. Cette zone d'intersection correspond à la zone de fixation d'un angle de la plaque métallique 7.

[0039] Dans les modes de réalisation des figures 2 et 4, les fentes de relaxation 15, 16, qui sont disposées de part et d'autre de l'intersection entre les alignements de platines métalliques 5, 6 se prolongent par une portion additionnelle 17, 18 s'étendant dans une direction médiane aux directions x et y. Autrement dit les directions x et y étant ici perpendiculaires, les portions additionnelles 17, 18 forment un angle de 45 ° par rapport aux directions x et y.

[0040] Dans le mode de réalisation de la figure 3, il a été choisi de diminuer la longueur des fentes de relaxation 15 transversales de telle sorte qu'elles ne croisent pas les fentes de relaxation longitudinales 16.

[0041] La fabrication des panneaux calorifuges 1 peut être réalisée selon divers modes de réalisation. Selon un mode de réalisation, les plaques interne 3 et externe 4 sont, par exemple, collées de part et d'autre de la couche de mousse polymère isolante 2 puis les fentes de relaxation 15, 16 sont découpées. Enfin, lorsque les fentes de relaxation 15, 16 ont été découpées, les platines métalliques 5, 6 sont fixées, par exemple par rivetage, sur la plaque rigide interne 3.

[0042] De manière alternative, il est également possible de découper, au préalable, la plaque rigide interne 3, la couche de mousse polymère isolante 2 et optionnellement la plaque rigide externe 4 puis de coller les plaques rigides interne 3 et externe 4 sur la couche de mousse polymère isolante 2 en ajustant les fentes formées dans la plaque interne 3 et dans la couche de mousse polymère isolante 2.

[0043] Le découpage des fentes 15, 16 peut être réalisée au moyen d'un dispositif de type mortaiseuse ou tout autre dispositif approprié tel que jet d'eau, laser, scie sauteuse, scie à chantourner, fraisage, scie circulaire, ou autre.

[0044] Les figures 9 à 11 illustrent un panneau calorifuge 1 comprenant dans sa zone centrale, des organes de fixation à la structure porteuse. Le panneau calorifuge 1 présente, dans sa zone centrale, un orifice 19 recevant un goujon 20 fixé à la structure porteuse ou à une barrière secondaire étanche et thermiquement isolante, elle-même fixée à la structure porteuse, lorsque la cuve comporte deux niveaux d'étanchéité et d'isolation thermique. Le goujon 20 comprend une partie filetée coopérant avec un écrou 21. L'orifice 19 comporte un épaulement 22. Une ou plusieurs rondelles plates et/ou rondelles de belleville 23 sont insérés entre l'écrou 21 et l'épaulement 22. Le logement 22 est ici obturé par un disque d'obturation 24.

[0045] Une cuve étanche et thermiquement isolante peut comporter une ou plusieurs parois telles que décrites ci-dessus. 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.

[0046] En référence à la figure 12, 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.

[0047] 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.

[0048] La figure 12 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.

[0049] Pour engendrer la pression nécessaire au transfert du gaz liquéfié, on met en oeuvre 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.

[0050] 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.

[0051] 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.

[0052] Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication.

Revendications

1. Paroi, étanche et thermiquement isolante, pour cuve de stockage de fluide comportant:

• un panneau calorifuge (1) présentant une face interne et une périphérie ; et

• une plaque étanche (7) présentant une face interne, destinée à être en contact avec le fluide contenu dans la cuve, et une face externe ancrée sur la face interne du panneau (1) au niveau d'une pluralité de zones d'ancrage (14), ladite plaque étanche (7) comportant au moins une ondulation (8 ; 9), saillante du côté de la face interne de la plaque étanche (7), s'étendant selon une direction d₁ (x ; y) ;dans laquelle :

• la face interne du panneau calorifuge (1) comporte, entre deux zones d'ancrage adjacentes (14) disposées de part et d'autre de ladite ondulation (8 ; 9), une fente de relaxation (15 ; 16) présentant un axe s'étendant selon la direction d₁ (x, y) de sorte à permettre une déformation de l'ondulation transversalement à la direction d₁ (x, y) ; et
la fente de relaxation (15 ; 16) présente une longueur inférieure à la dimension du panneau calorifuge (1) dans l'axe de la fente de relaxation (15 ; 16) ;
ladite paroi étant caractérisée en ce que la fente de relaxation ne s'étend pas jusqu'à la périphérie du panneau calorifuge (1).

2. Paroi selon la revendication 1, dans laquelle la fente de relaxation (15 ; 16) est une fente traversante qui débouche sur la face externe du panneau calorifuge (1).

3. Paroi selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle la fente de relaxation (15 ; 16) est une fente borgne ne débouchant pas sur la face externe du panneau et comportant des extrémités (17, 18) présentant un congé.

4. Paroi selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle la fente de relaxation (15 ; 16) s'étend en vis-à-vis de l'ondulation (8 ; 9).

5. Paroi selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle la plaque étanche (7) comporte une ondulation (9 ; 8) s'étendant selon une direction d₂ (y ; x) perpendiculaire à la direction d₁ (x ; y), la face interne du panneau calorifuge (1) comportant, entre deux zones d'ancrage adjacentes (14) s'étendant de part et d'autre de ladite ondulation (9 ; 8) s'étendant selon la direction d₂ (y ; x), une fente de relaxation (16 ; 15) présentant un axe s'étendant selon la direction d₂ (y ; x) et présentant une longueur inférieure à la dimension du panneau calorifuge dans l'axe de ladite fente de relaxation (16 ; 15).

6. Paroi selon la revendication 5, dans laquelle la plaque étanche (7) comporte une première série d'ondulations (15 ; 16) s'étendant selon la direction d₁ (x ; y) et une seconde série d'ondulations (16 ; 15) s'étendant selon la direction d₂ (y ; x), la face externe de la plaque étanche (7) étant ancrée sur la face interne du panneau calorifuge (1) au niveau d'une pluralité de zones d'ancrage (14) disposées entre des ondulations (15, 16) de la première et de la seconde séries, la face interne du panneau calorifuge (1) comportant, entre chaque couple de zones d'ancrage (14) adjacentes s'étendant de part et d'autre d'une ondulation (15, 16), une fente de relaxation (8, 9), présentant un axe qui s'étend selon la direction d₁ (x ; y) ou d₂ (y ; x) de ladite ondulation, et présentant une longueur inférieure à la dimension du panneau calorifuge (1) dans l'axe de ladite fente de relaxation (8, 9).

7. Paroi selon la revendication 6, dans laquelle une fente de relaxation (15, 16) présente une longueur correspondant à la distance entre deux intersections (10) d'ondulations (8, 9) dans la direction d₁ (x ; y) ou d₂ (y ; x) de la fente de relaxation (15, 16).

8. Paroi selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, dans laquelle les zones d'ancrage (14) sont alignées le long de deux bords sécants (12, 13) de la plaque métallique (7).

9. Paroi selon la revendication 8, dans laquelle une fente de relaxation (15, 16), adjacente à l'intersection entre les alignements de zones d'ancrage (14), présente une portion additionnelle (17, 18) s'étendant dans une direction d₃ médiane aux directions d₁ (x ; y) ou d₂ (y ; x).

10. Paroi selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans laquelle la plaque étanche (7) est une plaque métallique et dans laquelle la face interne du panneau calorifuge (1) comporte, au niveau des zones d'ancrages (14), des platines métalliques d'ancrage permettant le soudage de la plaque étanche (7) sur le panneau calorifuge (1).

11. Paroi selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans laquelle le panneau calorifuge (1) comporte une couche de mousse polymère isolante (2) prise en sandwich entre deux plaques de bois contreplaqué (3, 4).

12. Paroi selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans laquelle le panneau calorifuge (1) constitue une barrière isolante primaire de la paroi, la paroi comportant en outre une barrière étanche et isolante secondaire, le panneau calorifuge (1) étant attaché sur la barrière étanche et isolante secondaire par un organe d'attache coopérant avec une zone médiane du panneau (1), distante des bords du panneau (1).

13. Paroi selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans laquelle le panneau calorifuge (1) comporte, dans une zone centrale, des organes de fixation à une structure porteuse.

14. Cuve de stockage de fluide comportant une structure porteuse et au moins une paroi selon l'une des revendications 1 à 13 fixée sur la structure porteuse.

15. Navire (70) pour le transport d'un fluide, le navire comportant une double coque (72) formant la structure porteuse et une cuve (71) selon la revendication 14, disposée dans la double coque.

16. Utilisation d'un navire (70) selon la revendication 15, dans laquelle 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) afin de charger ou décharger le navire.

17. Système de transfert pour un fluide, le système comportant un navire (70) selon la revendication 15, des canalisations isolées (73, 79, 76, 81) agencées de manière à relier la cuve (71) installée dans la coque du navire à une installation de stockage flottante ou terrestre (77) et une pompe pour entrainer un flux de fluide à travers les canalisations isolées depuis ou vers l'installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.

Ansprüche

1. Dichte und wärmeisolierende Wand für einen Flüssigkeitsspeicherbehälter umfassend:

• ein, eine Innenseite und einen Randbereich aufweisendes, wärmeisolierendes Plattenelement (1); und

• ein dichtes Auflageteil (7), welches eine Innenseite, die dazu bestimmt ist, mit der sich im Gefäß befindlichen Flüssigkeit in Kontakt zu treten, und eine Außenseite, welche mit der Innenseite des Plattenelementes (1) in Form einer Vielzahl von Verankerungsbereichen (14) verankert ist, umfasst, wobei das dichte Auflageteil (7) mindestens eine Welle (8; 9) umfasst, welche auf der Innenseite des dichten Auflageteils (7) vorsteht und in eine Richtung d₁ (x; y) verläuft, wobei:

• die Innenseite des wärmeisolierenden Plattenelementes (1) zwischen zwei angrenzenden, beidseitig zur Welle angeordneten, Verankerungsbereichen einen Entspannungsschlitz (15; 16) aufweist, welcher eine Achse in Richtung d₁ (x; y) aufweist, um so eine Verformung der Welle transversal zur Richtung d₁ (x; y) zu ermöglichen; und wobei der Entspannungsschlitz (15; 16) eine geringere Länge als das Ausmaß des wärmeisolierenden Plattenelementes in der Achse des Entspannungsschlitzes (15; 16) aufweist;
wobei die Wand dadurch gekennzeichnet ist, dass sich der Entspannungsschlitz nicht bis zum Randbereich des wärmeisolierenden Plattenelementes (1) ausdehnt.

2. Wand gemäß Anspruch 1, wobei der Entspannungsschlitz (15; 16) ein durchgängiger Schlitz ist, welcher auf der Außenseite des wärmeisolierenden Plattenelementes (1) mündet.

3. Wand gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Entspannungsschlitz (15; 16) als schlitzförmige Ausnehmung ausgebildet ist, welcher nicht auf der Außenseite des Plattenelementes mündet und Endpunkte umfasst, welche eine Ausrundung aufweisen.

4. Wand gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei sich der Entspannungsschlitz (15; 16) vis-à-vis zur Welle (8; 9) erstreckt.

5. Wand gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das dichte Auflageteil (7) eine Welle (8; 9) umfasst, welche senkrecht zur Richtung d₁ (x; y) in Richtung d₂ (y; x) verläuft, wobei die Innenseite des wärmeisolierenden Plattenelementes (1) zwischen zwei angrenzenden, beidseitig zu der sich in die Richtung d₂ (y; x) erstreckenden Welle (8; 9) angeordneten Verankerungsbereichen (14) einen Entspannungsschlitz (16; 15) umfasst, welcher eine Achse aufweist, die in Richtung d₂ (y; x) verläuft und eine geringere Länge als das Ausmaß des wärmeisolierenden Plattenelementes in der Achse des Entspannungsschlitzes (15; 16) aufweist.

6. Wand gemäß Anspruch 5, wobei das dichte Auflageteil eine erste Reihe von Wellen (15; 16) umfasst, welche in Richtung d₁ (x; y) verlaufen und eine zweite Reihe von Wellen (16; 15), welche in Richtung d₂ (y; x) verlaufen, wobei die Außenseite des dichten Auflageteils (7) auf der Innenseite des wärmeisolierenden Plattenelementes in Form einer Vielzahl von Verankerungsbereichen (14), welche zwischen den Wellen (15, 16) der ersten und der zweiten Reihe angeordnet sind, verankert ist, wobei die Innenseite des wärmeisolierenden Plattenelementes (1) zwischen jedem angrenzenden, zwischen den Wellen angeordneten Paar von Verankerungsbereichen (14) eine Entspannungsschlitz (8, 9) umfasst, welcher eine Achse aufweist, die in Richtung d₁ (x; y) oder d₂ (y; x) der Welle verläuft und eine geringere Länge als das Ausmaß des wärmeisolierenden Plattenelementes in der Achse des Entspannungsschlitzes (8; 9) aufweist.

7. Wand gemäß Anspruch 6, wobei ein Entspannungsschlitz (15,16) eine Länge aufweist, welche der Entfernung zwischen zwei Schnittpunkten (10) der Wellen (8,9) in Richtung d₁ (x; y) oder d₂ (y; x) des Entspannungsschlitzes (15, 16) entspricht.

8. Wand gemäß irgendeinem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Verankerungsbereiche (14) entlang der beiden sich schneidenden Kanten (12,13) der Metallplatte (7)ausgerichtet sind.

9. Wand gemäß Anspruch 8, wobei ein Entspannungsschlitz (15, 16), welcher an die Schnittpunkte zwischen den Anordnungen der Verankerungsbereiche (14) angrenzt, einen zusätzlichen Abschnitt (17, 18) aufweist, welcher in eine Richtung d₃ median zu den Richtungen d₁ (x; y) oder d₂ (y; x) verläuft.

10. Wand gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das dichte Auflageteil (7) eine Metallplatte ist und wobei die Innenseite des wärmeisolierenden Plattenelementes (1) in Form von Verankerungsbereichen (14) metallische Verankerungsplatinen umfasst, welche eine dichte Verschweißung des dichten Auflageteils (7) auf dem wärmeisolierenden Plattenelement (1) ermöglichen.

11. Wand gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das wärmeisolierende Plattenelement (1) eine Schicht aus isolierendem Polymerschaum zwischen zwei Sperrholzplatten (3,4) umfasst.

12. Wand gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das wärmeisolierende Plattenelement (1) eine erste isolierende Sperre der Wand darstellt, wobei die Wand unter anderem eine zweite dichte und isolierende Sperre umfasst, wobei das wärmeisolierende Plattenelement (1) auf der zweiten dichten und wärmeisolierenden Sperre durch ein Befestigungselement, welches mit einem medianen, vom Rand des Plattenelementes beabstandeten Teil des Plattenelements zusammenwirkt, befestigt ist.

13. Wand gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das wärmeisolierende Plattenelement (1) in einem zentralen Bereich Mittel zur Befestigung an eine Haltestruktur umfasst.

14. Flüssigkeitsspeicherbehälter umfassend eine Haltestruktur und mindestens eine, an der Haltestruktur angebrachte Wand gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13.

15. Schiff (70) zum Transport einer Flüssigkeit, wobei das Schiff eine Doppelhülle umfasst, welche die Haltestruktur bildet, und einen in der Doppelhülle angeordneten Behälter gemäß Anspruch 14.

16. Benutzung eines Schiffs (70) gemäß Anspruch 15, wobei eine Flüssigkeit von oder nach einer schwimmenden oder erdverbundenen Speicheranlage (77) zu oder von dem Behälter des Schiffs (71) durch isolierte Rohrleitungen (73, 79, 76, 81) geleitet wird.

17. Transfersystem für eine Flüssigkeit, wobei das System ein Schiff (70) gemäß Anspruch 15, isolierte Rohrleitungen (73, 79, 76, 81), welche so angeordnet sind, dass sie den in der Schiffshülle angeordneten Behälter (71) mit einer schwimmenden oder erdverbundenen Speicheranlage (77) verbinden, sowie ein Pumpe umfasst, um einen Flüssigkeitsstrom durch isolierte Rohrleitungen von oder nach der schwimmenden oder erdverbundenen Speicheranlage zu oder von dem Schiff zu leiten.

Claims

1. A sealed and thermally insulating wall for a tank for storing fluid, comprising:

• a heat-insulating panel (1) having an inner face and a periphery; and

• a sealing plate (7) having an inner face designed to be in contact with the fluid contained in the tank and an outer face anchored to the inner face of the panel (1) in the region of a plurality of anchoring areas (14), said sealing plate (7) comprising at least one corrugation (8; 9) which protrudes from the side of the inner face of the sealing plate (7), extending in a direction d₁ (x; y); in which:

• the inner face of the heat-insulating panel (1) comprises a stress-relieving slot (15; 16) between two adjacent anchoring areas (14) arranged on either side of said corrugation (8; 9), said stress-relieving slot having an axis extending in the direction d₁ (x, y) so as to permit a deformation of the corrugation transversely to the direction d₁ (x, y); and

• the stress-relieving slot (15; 16) has a length which is less than the dimension of the heat-insulating panel (1) along the axis of the stress-relieving slot (15; 16) the said wall being characterized in that the stress-relieving slot (15; 16) does not extend as far as the periphery of the heat-insulating panel (1).

2. The wall as claimed in claim 1, in which the stress-relieving slot (15; 16) is a through-slot which opens into the outer face of the heat-insulating panel (1).

3. The wall as claimed in claim 1 or 2, in which the stress-relieving slot (15; 16) is a blind slot which does not open into the outer face of the panel and comprises ends (17, 18) which are radiused.

4. The wall as claimed in any one of claims 1 to 3, in which the stress-relieving slot (15; 16) extends opposite the corrugation (8; 9).

5. The wall as claimed in any one of claims 1 to 4, in which the sealing plate (7) comprises a corrugation (9; 8) extending in a direction d₂ (y; x) perpendicular to the direction d₁ (x; y), the inner face of the heat-insulating panel (1) comprising a stress-relieving slot (16; 15) between two adjacent anchoring areas (14) extending on either side of said corrugation (9; 8) extending in the direction d₂ (y; x), said stress-relieving slot having an axis extending in the direction d₂ (y; x) and having a length which is less than the dimension of the heat-insulating panel along the axis of said stress-relieving slot (16; 15).

6. The wall as claimed in claim 5 in which the sealing plate (7) comprises a first series of corrugations (15; 16) extending in the direction d₁ (x; y) and a second series of corrugations (16; 15) extending in the direction d₂ (y; x), the outer face of the sealing plate (7) being anchored to the inner face of the heat-insulating panel (1) in the region of a plurality of anchoring areas (14) arranged between the corrugations (15, 16) of the first and second series, the inner face of the heat-insulating panel (1) comprising a stress-relieving slot (8, 9) between each pair of adjacent anchoring areas (14) extending on either side of a corrugation (15, 16), said stress-relieving slot having an axis which extends in the direction d₁ (x; y) or d₂ (y; x) of said corrugation and having a length which is less than the dimension of the heat-insulating panel (1) along the axis of said stress-relieving slot (8, 9).

7. The wall as claimed in claim 6, in which a stress-relieving slot (15, 16) has a length corresponding to the distance between two intersections (10) of corrugations (8, 9) in the direction d₁ (x; y) or d₂ (y; x) of the stress-relieving slot (15, 16).

8. The wall as claimed in any one of claims 5 to 7, in which the anchoring areas (14) are aligned along two secant edges (12, 13) of the metal plate (7).

9. The wall as claimed in claim 8, in which a stress-relieving slot (15, 16) adjacent to the intersection between the alignments of anchoring areas (14) has an additional portion (17, 18) extending in a central direction d₃ relative to the directions d₁ (x; y) or d₂ (y; x).

10. The wall as claimed in any one of claims 1 to 9, in which the sealing plate (7) is a metal plate and in which the inner face of the heat-insulating panel (1) comprises, in the region of the anchoring areas (14), metal anchoring plates permitting the welding of the sealing plate (7) to the heat-insulating panel (1).

11. The wall as claimed in any one of claims 1 to 10 in which the heat-insulating panel (1) comprises a layer of insulating polymer foam (2) sandwiched between two sheets of plywood (3, 4).

12. The wall as claimed in any one of claims 1 to 11, in which the heat-insulating panel (1) constitutes a primary insulating barrier of the wall, the wall further comprising a secondary sealed and insulating barrier, and the heat-insulating panel (1) being fastened to the secondary sealed and insulating barrier by a fastening member cooperating with a central area of the panel (1), remote from the edges of the panel (1).

13. The wall as claimed in any one of claims 1 to 12, in which the heat-insulating panel (1) comprises, in a central area, members for fixing to a load-bearing structure.

14. A tank for the storage of fluid comprising a load-bearing structure and at least one wall as claimed in one of claims 1 to 13 fixed to the load-bearing structure.

15. A vessel (70) for the transport of a fluid, the vessel comprising a double hull (72) forming the load-bearing structure and a tank (71), as claimed in claim 14, arranged in the double hull.

16. A use of a vessel (70) as claimed in claim 15, in which a fluid is conducted through insulated pipelines (73, 79, 76, 81) from or toward a floating or land-based storage installation (77) toward or from the tank of the vessel (71) in order to load or unload the vessel.

17. A system for the transfer of a fluid, the system comprising a vessel (70) as claimed in claim 15, insulated pipelines (73, 79, 76, 81) being arranged so as to connect the tank (71) installed in the hull of the vessel to a floating or land-based storage installation (77) and a pump to drive a flow of fluid through insulated pipelines from or toward the floating or land-based storage installation toward or from the tank of the vessel.

Dessins