BE566496A - Perfectionnements aux bateaus-citernes - Google Patents

Perfectionnements aux bateaus-citernes

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BE566496A
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Description


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   La présente invention se rapporte aux citernes flottantes et plus particulièrement aux bateaux-citernes pour le transport à l'état liquide, à basse température et approximativement à la pression atmosphérique, de substances qui sont normalement à l'état gazeux. Le gaz entrant principalement en question est le méthane, mais les références qui y sont faites dans la description ci-après, lorsque cette description le permet, doivent être comprises comme s'étendant également aux gaz semblables qu'il peut être souhaitable de transporter à l'état liquide. 



   Le méthane se   liquéfie   à environ moins   260 F   (moins 162 C) Si, par conséquent, du méthane liquide est amené en contact avec un métal qui est à la température atmosphérique normale (150 C), il 

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 s'effectue une vaporisation très rapide, dépendant de la   quantité   
 EMI2.1 
 de ehs-e libérée par le iii'tal au 'méthane, et du taux de transfert ce  . .a.h ez . 



  ---Ceci pose un tirobleme se ra;oort.nt au chargement de mé- thane   liquide   dans un bateau-ci terne, et un but de la présente   inventiez est   de résoudre ce problème. 



     '--Suivant   la présente invention, dans un bateau-citerne pour le'transport en masse à l'état liquide et à lasse température de méthane   (ou   autres substances normalement à l'état gazeux), on introduit dans la ou les citernes vides pendant la période comprise 
 EMI2.2 
 entre le.écha.rgement d'un cargo et le chargement du suivant, une qta,n-t.3t-uff.samment faible de méthane liquide d'une réserve pour   maintenir: la   ou les citernes à une température basse, y maintenir 
 EMI2.3 
 une atmosphère de méthane et en exclure l'air. 



  Un bateau-citerne suivant l'invention comprend un certain nombre décitemes à méthane liquide, des dispositifs s â' em- 
 EMI2.4 
 aaasins.8 d'une réserve relativement faible de méthane liquide qui   n   fait pas partie de la cargaison déchargée, un ou plusieurs   arroseur   dans chaque citerne, et des canalisations entre les arro- 
 EMI2.5 
 smis et..la réserve eaimaasinée pour arroser les citernes, pendant la période durant laquelle les citernes sont vides entre le déchar- g:

  men.d'une cargaison et le chargement de la suivante, de méthane liquide   e   la réserve, en quantité suffisante pour maintenir les 
 EMI2.6 
 citernes à une température basse et y maintenir une atmosphère de méthane.( 
De préférence, les arroseurs sont situés au-dessus ou 
 EMI2.7 
 pres de la partie supérieure des citrrnes, et disposés de ..tanière à dirigée leur débit de façon   raisonnablement,    uniforme   sur des parties substantielles des surfaces intérieures, au fond ou vers le fend des citernes. 
 EMI2.8 
 



  Pour lies raisons d'(icono1l1it} et d'autres considérations   importantes,   un bateau-citerne pour le transport de méthane comporte de préférence de grandes citernes à méthane dont chacune peut   :,'étendre   sur pratiquement toute la largeur du bateau. Ces      

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 citernes sont normalement en métal tel qu'un alliage   d'aluminiums   Ainsi, chaque citerne, à ca.use de sa. dimension et de.sa cons truc- tion, a une très grande surface intérieure, qui est bonne   c.onduc-   trice de la chaleur, et qui a une grande capacité d'emmagasinage   de.   la chaleur. 



   Si un bateau-citerne pour le transport de méthane com- porte un certain nombre de ces citernes, et se présente au charge- ment avec ces citernes à méthane vides et à la température atmosphé- rique ordinaire d'environ   15  C,   et si du méthane liquide est alors pompe dans les citernes de la même façon que, par exemple, du pétrole dans un pétrolier, la chaleur différentielle entre les citernes et le méthane liquide serait si élevée qu'elle produirait une évaporation d'une quantité substantielle du méthane venant en contact avec chaque citerne. Ce gaz de méthane serait perdu, et pourrait facilement former un mélange fortement explosif avec l'air contenu dans les citernes.

   Une autre considération importante est que le contact soudain du méthane liquide froid et de la partie de la citerne sur laquelle il est débité provoquerait des sollici-. tations thermiques considérables dans la citerne qui pourraient facilement rompre celle-ci. 



   Dans la forme de réalisation suivant l'invention, les citernes ne sont pas ramenéesà la température atmosphérique lorsque la cargaison est déchargée mais sont maintenues à une température seulement légèrement supérieure à la température à laquelle elles se trouvent lorsqu'elles sont normalement chargées, pendant tout le temps et jusqu'à ce que la cargaison suivante soit chargée. 



  De cette façon, on évite une évaporation notable de méthane lorsque la nouvelle   ca.rga.ison   est chargée, et les sollicitations de la matière des citernes sont réduises au   minimum. Le   risque d'explosion de méthane gazeux mélangé d'air dans les citernes est   complètement   écarté, étant donné que l'air ne peut entrer dans les citernes. 



   Les particularités ci-dessus et d'autres particularités 

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 de   L'invention   deviendront   apparentes   dans la description ci-après, donnée à titre   d'exemple,     d'une   forme de réalisation de la présente      invention, avec référence aux dessins annexes, dans lesquels :

   la Fig. 1 est une vue de côté d'un bateau-citerne pour le   transportée   méthane, la Fig. 2 est une vue en plan montrant la disposition des citernes méthane dans les compartiments, et les Figs. 3 et 3A représentent un schéma de la disposition des canalisations et autres installations associées aux citernes. les Figs. 1 et 2, la partie utile de la coque 10 du bateau-citerne est divisée en six compartiments principaux 11 à 
16 par une série de cloisons transversales 17. Six citernes princi- pales 18 à 23, fortement isolées, sont disposées individuellement dans les   compartiments   11 à 16, rapprochées l'une de l'autre sui- vant le grand axe du bateau.

   Ces citernes principales sont pour la   plart   en substance cylindriques avec leur axe principal vertical, et dans l'ensemble, elles s'étendent à leur partie la plus large   en.-substance   sur toute la largeur du bateau, quoique les citernes 
19 et 23 soient d'un diamètre légèrement plus faible que celui   ' des   citernes 20, 21 et 22, et la citerne la plus en avant 18 a un diamètre beaucoup moins grand. 



     ¯Le   bateau est construit avec une superstructure,   c'est-à-   dire   qu'il   comporte un pont principal au niveau   24   et un pont su- périeur plus étroit au-dessus du niveau 25. Chacune des citernes   principales   18 à 23 traverse le pont principal du niveau 24, et à l'exception de la citerne 20, les parties des citernes qui dépassent le pont principal ont un diamètreaussi   rand   que possible par rapport à la superstructure 26. A cette fin, les citernes 19,21, 
22 et 23 sont construites avec une partie en grauins 28, 29, 30 et 
31, niais la citerne avant 18, étantdéjà   relativement   étroite ne nécessite pas d'être   construite   en graeins.

   Chacune des six citernes se termina à sa partie supérieure par un goulot 27 surmonté par un.   capot   de moteur de pompe 32. Dans le cas des cinq citerne''. 18, 19, 

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 21, 22 et 23, le goulot étroit 27 traverse la superstructure au niveau 25, et le capot est situé sur ce pont, mais la citerne 20, pour des raisons qui ne sont pas décrites, n'est pas aussi' haute que les cinq autres citernes, ayant son   goulot,27   se terminant juste au-dessus du niveau   24     du.;pont   principal et son capot de moteur de pompe 32 disposé sur le pont principal, à l'intérieur de la superstructure. 



   A cause de la forme circulaire des citernes principales 18 à 23 vues en plan, il y a un espace appréciable sous les ponts entre une citerne et la suivante, de chaque côté du bateau, et dans le cas des citernes 19 à 23, ces espaces sont utilisés pour y placer huit réservoirs latéraux supplémentaires 33, de capacité beaucoup plus faible. Lesréservoirs latéraux 33 sont tous cylindriques avec leur axe principal vertical, et sont logés complètement sous le niveau 24 du pont principal. Comme représenté sur la Fig. 2, la disposition de cloisons, entre les citernes principales 19 à   23,   est telle que chaque réservoir latéral 33 comporte un compartiment étanche 34, chacune des cloisons 17 se séparant en deux cloisons divergentes 35 pour embrasser un réservoir latéral à proximité de la coque. 



   Les Figs. 3 et 3a représentent la'disposition des cana- lisations et de l'équipement auxiliaire associés aux citernes du bateau. On voit que les canalisations comportent deux postes 36 de chargement et de déchargement de méthane du bateau, relies à un collecteur annulaire de circulation 37 au moyen de vannes ac- tionnées à la main 38.

   Six embranchements 39 partent du collecteur annulaire 37, chacun vers une des citernes 18 à 23, et huit autres embranchements 40, chacun vers un réservoir latéral 33, chacun des embranchements 39 et 40 comportant une vanne actionnée à la main   41.   Chacune des citernes comporte sa propre   pompe   de dé- chargement ainsi qu'une pompe de secours de plus faible capacité 42, et un arroseur   43   pour la remplir, les pompes aspirant des citernes et débitant dans les embranchements 39, 40   viandes   vannes' à 

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 sens unique   44   actionnées à la main, lors que les arroseurs   43   sont utilisés pour charger du   méthane   liquide situé à terre,

   par les embranchements dans les citernes via d'autres vannes de retenue 
45. 



   En plus des canalisa Lions de remplissage et de décharge- ment, chaque citerne comporte une vanne 46 permettant de contrôler le niveau de remplissage de la citerne. Dans le cas des citernes principales 18 à 23, ce contrôle de niveau est effectué par des canalisations d'embranchement séparées 47 reliées au collecteur annulaire'37, mais dans le cas des réservoirs latéraux 33, les vannes de-contrôle de niveau 46 sont reliées aux canalisations   documentation   des arroseurs   43.   Les citernes principales peuvent être isolées en deux groupes de trois au   ,ioyen   de vannes actionnées à la   main-'48   dans le collecteur principal 37, une située entre la connexion'pour les embranchements 39 vers les citernes 20 et 21,

   et deux antres au-delà des connexions des embranchements 39 des citernes d'extrémité 18 et 23. Des vannes actionnées à main 49 sont également prévues dans les canalisations de contrôle de niveau   47 --des   citernes principales. 



   Des canalisations de gaz sont prévues pour évacuer le méthane gazeux de la partie supérieure de chaque citerne et le débiter à une installation de liquéfaction, d'où il revient, après avoir été reliquéfié, au côté liquide du système. Ainsi, un conduit à gaz 50 est prévu pour chaque citerne 18 à 23, et un conduit à gaz 51 pour chaque réservoir latéral 33, tous les conduits      à gaz'débouchant dans un collecteur commun de gaz 52, chacun des conduits à gaz 50, 51.comportant une valve de retenue automati- que 53. L'installation de liquéfaction principale 54 alimentée par le collecteur de gaz 52 comprend une installation double 55 consistant en deux réfrigérateurs et deux pompes de circulation. 



   L'installation de liquéfaction principale 54 débite dans une canalisation 56 ramènent le liquide au collecteur principal 37, et les débits aux installations de   réfrigération   sont commandés par   quatre   vannes de retenue 57 actionnées à la main. 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 



   En plus de l'installation de liquéfaction principale   54@   il y a une installation secondaire 58 comprenant un autre   réfrigé   rateur et une pompe de circulation, cette installation étant logée près de l'arrière du bateau à proximité des quartiers de l'équipage. L'installation 58 est reliée par un conduit de gaz et un conduit de liquide, et des valves de retenue 59 et 60 respec- tivement. 



   Pour évacuer le gaz de méthane formé dans les canalisa- tions de liquide, des conduits   61-sont   reliés entre les canalisa- tions de liquide et de gaz, et comportent une valve de retenue 62 qui s'ouvre automatiquement lorsqu'il y a du gaz à évacuer. En cas de nécessité, lorsque plus de gaz de méthane est produit que ne peut en traiter avec sécurité l'installation de liquéfaction,   on'   peut en lâcher à l'atmosphère par six paires d'évents 69 montés sur les mâts, une paire étant prévue pour chacune des citernes 18 à 23. Douze canalisations d'embranchement 70, deux pour chaque citerne principale, partent du collecteur de gaz 52, individuelle- ment vers douze évents de mât 69, et chacune comporte une valve de retenue automatique 71. Chaque évent de mât comporte un treillis anti-explosion à sa partie supérieure. 



   Lorsque le bateau est au port ou se trouve dans des circonstances semblables, un excès de gaz de méthane peut être brûlé par deux bouches 63, l'une à la partie supérieure du mât 64 et l'autre à la partie supérieure du mât principal 65. Des cana- lisations 66, 67 comportant des valves de retenue 68 actionnées à la main, conduisent aux bouches 63 à partir du collecteur de gaz principal 52. 



   En plus des canalisations décrites ci-dessus, chaque compartiment individuel 11 à   16,et     34   comporte une canalisation de sécurité d'évacuation de gaz 72 qui communique par les conduits 73 et les valves de retenue automatique   74   avec les évents de mât 69. 



   Comme indiqué ci-dessus, le chargement ou remplissage des citernes principales 18 à 23 et des réservoirs latéraux 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 33, se fait par l'intermédiaire d'arroseurs 43 qui dirigent chàcun 
 EMI8.1 
 leur débit ruÉ$o3nzrblement uniformément sur une surface substan- tielle. du fon4àe la citerne vide. En plus, ces arroseurs débitent lentement lorsque les citernes sont vides en attente d'être rem- ,plies. En d'autres mots, l'arrosage commence lorsque le décharge- 
 EMI8.2 
 ment d6,'.la car' ga:,son'est complètement terminé et continue pendant ij out iervoyaglqldê*-retour du bateau jusqu'à ce que l'on y charge une nouvelle aangaison.Le débit d'arrosage pendant la période ,,... ;.--::fi-t durant laquelle les citernes sont vides est cependant considérable- ' ment   moindre   celui du chargement. 



  . 



   L'arrosage continuel de méthane liquide dans les citernes 
 EMI8.3 
 vides 3es mai1;i-t à une température presqu'égale à la température iiormalEk-.à'le.4ta-t chargé , et empêche également l'entrée d'air dans les citernes. Ainsi, lorsque les citernes sont remplies elles , contierInent 11'1::re grande quantité de méthane liquide et une très petitequantité de méthane gazeux au-dessus du niveau du liquide,      et lorsque les citernes sont vides, elles contiennent du méthane gazeux froid et une petite quantité de méthane liquide qui a servi à arroser les citernes et qui se vaporise.

   Pendant le déchargement du méthane, 1-'installation de liquéfaction est arrêtée, ou pratique-      ment arrêtée, de manière à permettre au méthane gazeux froid de remplie   l'espace   dans chaque réservoir au-dessus du niveau liquide qui   diminue   graduellement. 



   Lorsqu'une cargaison est déchargée, une réserve relative- ment petite de méthane liquide est gardée dans le bateau pour permettre   l'arrosage   des citernes vides, et cette réserve peut être logée   fans   un ou plusieurs petits réservoirs latéraux 33. Le méthane gazeux en excès dans les citernes vides est retiré et   liquéfié   à nouveau par l'installation de liquéfaction et le méthane liquide est ramené à la réserve. On voit que, à part la réserve de méthane liquide dans le ou les réservoirs latéraux, le méthane gazeux dans les citernes vides fait également partie du méthane gardé à bord pour le refroidissement des citernes.. 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 



   Différentes modifications.de la forme de réalisation dé- crite sont possibles sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, quoique les différentes vannes et valves soient décrites comme ac- tionnées à la main, les valves.de retenue automatiques et les autres .valves et vannes peuvent être différentes, et l'installation peut être adaptée à une commande automatique complète, par exemple à partir d'une cabine de commande sur le pont. 
 EMI9.1 
 liEUEPTDTCATI0D1S.

   ---------------------------- 
1.- Bateau-citerne pour le transport en masse à l'état liquide et à basse température de méthane (ou d'autres substances normalement à l'état gazeux), caractérisé en ce qu'on introduit dans la ou-les citernes vides pendant la période comprise entre le déchargement d'une cargaison et le chargement de là suivante, une petite quantité de méthane liquide venant d'une réserve, suffisante pour maintenir la ou les citernes à une température basse et y maintenir une atmosphère de méthane pour en exclure l'air.

Claims (1)

  1. 2.- Bateau-citerne suivant la revendication 1, carac- térisé en ce qu'il comprend un dispositif pour introduire le méthane liquide dans la citerne ou dans chaque citerne, propre à distribuer le méthane liquide de façon raisonnablement uniforme sur une surfa-' ce substantielle intérieure de la citerne.
    3. - Bateau-citerne suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le méthane liquide est introduit dans la citerne ou dans chaque citerne par un ou plusieurs arroseurs, ces arroseurs-étant prévus pour être maintenus en fonctionnement pendant en substance toute la période pendant laquelle les citernes sont vides.
    4.- Bateau-citerne pour le transport en masse à l'état liquide et à température basse de méthane (ou de substances nor- malement à l'état gazeux), caractérisé en ce qu'il comprend plu- sieurs citernes pour contenir le méthane liquide, des dispositifs d'emmagasinage supplémentaires pour une relativement faible réserve de méthane liquide qui ne fait pas partie de la cargaison déchargée, <Desc/Clms Page number 10> EMI10.1 ùà oü' plus1àvlrs arroseurs dans chaque citerne, et des collerions -én,t le É3voseurs et la réserve pour arroser les citernes, EMI10.2 de méthans liquide de la réserve, en quantité suffisante pour maia1ifejQn-%/Ù<.¯ffiber es à une température basse et y maintenir une atBtothBEe' 9,,- m6thane pendant toute la période durant laquelle les,,4telliej! sont vides,
    entre le déchargement d3une cargaison \et le chaig%me-z de la suivante.
    . ' 5. s,tez-citerne suivant la revendication 4, caracté- ";; -** risé . S& c,. 1 arroseurs sont situés à la partie supérieure ou pi'ee -6 oet' "partie des citernes, et disposés de façon à diriger .euT ,bit ç' aron raisonnablement uniforme sur des surfaces inté- -li- rieures subetantielies au fond ou près du fond des citernes. EMI10.3
    6µ-'3àÉlàu-citerne suivant la revendication 4 ou 5, carac- tériae en 6G-ï que des connexions et des commandes de débit d'arrosage sont r a auxquelle3 les mêmes arroseurs peuvent être utilisés pour remplir les citernes de la cargaison de méthane li- quide. EMI10.4
    7àlbàteau-citerne suivant la revendication 4, 5 ou 6, caractérisa*?! se qu' il comprend une installation de liquéfaction et des &anâL8a.tioYis permettant d-lextraire le méthane gazeux en excès dans = c.teznes vides, de le reliquéfier et de ramener ce méthane lipide à la- réserve de méthane.
    8. Bateau-citerne suivant l'une quelconque des revendi- EMI10.5 Ga.tion.s 4- à.'7-, caractérisé en ce que les citernes comprennent un certain nombre de citernes principalies disposées en file l'une près de l'aubre suivant l'axe avant arrière du bateau, ces citernes EMI10.6 princpales:
    'tarit de section circulaire vues en 13an, et s'étendant à heur partie la plus large en substance sur toute la'largeur du bateau, de petits réservoirs latéraux étant prévus dans les espaces entrer les citernes principales de part et d'autre du bateau, la réserve de méthane liquide étant constituée par un ou plusieurs des réservoirs latéraux. <Desc/Clms Page number 11>
    9. - Bateau-citerne pour le transport en masse de/méthane liquide froid (ou autres substances liquéfiées normalement à l'état gazeux), en substance comme décrit ci-dessus avec référence aux dessins annexés.
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