CA3247249A1 - Paroi pour une cuve étanche et thermiquement isolante - Google Patents

Paroi pour une cuve étanche et thermiquement isolante

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CA3247249A1
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Guillaume De Combarieu
Guillaume SALMON LEGAGNEUR
Benoît Morel
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Gaztransport et Technigaz SA
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Abstract

L'invention concerne une paroi (11) pour une cuve étanche et thermiquement isolante de stockage d'un gaz liquéfié, ladite paroi (11) comportant successivement, selon une direction d'épaisseur, depuis l'extérieur vers l'intérieur de la cuve, une barrière étanche externe (13), une barrière thermiquement isolante (14) et une barrière étanche interne (15), la barrière thermiquement isolante (14) présentant une phase gazeuse à une pression absolue inférieure à 1 Pa et comprenant : - une couverture d'isolation multicouche radiative (47) qui s'étend orthogonalement à la direction d'épaisseur, ladite couverture d'isolation multicouche radiative (47) comportant un em- pilement d'une pluralité de feuilles en métal ou en matériau polymère revêtu d'un métal et séparées les unes des autres par une couche textile; et - des éléments isolants (51) présentant une structure poreuse à cellules ouvertes qui sont disposés entre la couverture d'isolation multicouche radiative (47) et la barrière étanche externe (13).

Description

Description Titre de 1’invention : Paroi pour une cuve etanche et thermiquement isolante Domaine technique
[0001] L’invention se rapporte au domaine des coves etanches et thermiquement isolantes. En particulier, 1’invention se rapporte au domaine des cuves etanches et thermiquement isolantes pour le stockage et/ou le transport d’un gaz liquefie, tel que 1’hydrogene liquide qui est a environ -253°C a pression atmospherique. Arriere-plan technologique
[0002] Dans 1’etat de la technique, il est connu des cuves destinees au stockage de 1’hydrogene liquide, ce gaz liquefie presentant la particularite de presenter une tem¬ perature de liquefaction encore plus faible que celle du gaz natural liquefie. Ainsi, afin de limiter le taux d’evaporation de 1’hydrogene liquide, ces cuves doivent presenter des performances d’isolation thermique encore meilleures que celles des cuves destinees au stockage du gaz natural liquefie.
[0003] Le document CN113739061A divulgue une cuve destinee au stockage de 1’hydrogene liquide. La cuve comporte un reservoir exterieur, un reservoir interieur et une structure multicouche qui repose contra le reservoir interieur et qui comprend, de 1’exterieur vers 1’interieur, une barriere thermiquement isolante secondaire reposant contra le reservoir interieur, une membrane etanche secondaire reposant contra la barriere thermiquement isolante secondaire, une barriere thermiquement isolante primaire reposant contra la membrane etanche secondaire et une membrane etanche primaire reposant contra la barriere thermiquement isolante primaire.
[0004] Afin d’ameliorer encore davantage les performances d’isolation thermique de la cuve, 1’espace entre le reservoir exterieur et le reservoir interieur est place en de¬ pression, par exemple a une pression absolue de I’ordre de 10 3 Pa. En outre, un ecran reflechissant composite comportant notamment une pluralite de feuilles d’aluminium est dispose contra la face exterieure du reservoir interieur et permet ainsi de reduire les transferts de chaleur par rayonnement thermique de 1’exterieur vers 1’interieur de la cuve.
[0005] Une telle cuve de stockage d’hydrogene liquide n’est pas pleinement satisfaisante. En effet, en cas de perte d’etancheite de 1’un des reservoirs interieur ou exterieur sus¬ ceptible de degrader le niveau de depression dans 1’espace menage entre ces deux re¬ servoirs, les performances d’isolation thermique de la cuve de stockage d’hydrogene liquide risquent d’etre tres fortement degradees.
[0006] De plus, 1’ecran reflechissant composite est positionne dans un espace qui resteWO 2023/198766 2 PCT/EP2023/059540 soumis a des temperatures importantes, et par consequent a un flux de radiation important, ce qui limite son efficacite.
[0007] Enfin, la cuve de stockage precitee presente une structure complexe puisque, en plus de la structure multicouche comportant deux barrieres thermiquement isolantes et deux membranes d’etancheite, elle comporte un espace place en depression entre le reservoir interieur et le reservoir exterieur. Resume
[0008] Une idee a la base de 1’invention est de proposer une paroi pour une cuve etanche et thermiquement isolante presentant des proprietes d’isolation thermiques ameliorees memes dans des conditions degradees, telles qu’une perte d’etancheite de 1’une des barrieres etanches.
[0009] Selon un mode de realisation, 1’invention foumit une paroi pour une cuve etanche et thermiquement isolante de stockage d’un gaz liquefie, ladite paroi comportant successivement, selon une direction d’epaisseur, depuis 1’exterieur vers 1’interieur de la cuve, une barriere etanche exteme, une barriere thermiquement isolante et une barriere etanche interne, la barriere thermiquement isolante presentant une phase gazeuse a une pression absolue inferieure a 1 Pa et comprenant : - une couverture d’isolation multicouche radiative qui s’etend orthogonalement a la direction d’epaisseur, ladite couverture d’isolation multicouche radiative comportant un empilement d’une pluralite de feuilles en metal ou en materiau polymere revetu d’un metal et separees les unes des autres par une couche textile ; et - des elements isolants presentant une structure poreuse a cellules ouvertes qui sont disposes entre la couverture d’isolation multicouche radiative et la barriere etanche exteme.
[0010] Ainsi, la structure de la barriere thermiquement isolante precitee lui confere d’excellentes proprietes d’isolation thermiques, meme dans des conditions de vide degradees. En effet, les elements isolants permettent de limiter les flux thermiques au travers de la barriere thermiquement isolante, notamment lorsque la pression a 1’interieur de celle-ci est superieure aux valeurs de pression prescrites. De plus, les elements isolants permettent de diminuer encore davantage la temperature de la zone de la barriere thermiquement isolante dans laquelle est positionnee la couverture d’isolation multicouche radiative, ce qui augmente son efficacite. De plus, les elements isolants permettent egalement de limiter les flux thermiques par convection au travers de la barriere thermiquement isolante. Enfin, la depression est realisee directement dans la phase gazeuse de la barriere thermiquement isolante et non au sein d’un espace d’un element isolant recouvert d’une enveloppe etanche, ce qui permet de se passer d’une telle enveloppe etanche susceptible de constituer des ponts thermiques conductifs.WO 2023/198766 3 PCT/EP2023/059540
[0011] Par « element isolant presentant une structure poreuse a cellules ouvertes », on entend un materiau ou composant d’isolation thermique comportant des cavites vides, egalement appelees cellules, interconnectees entre elles et avec 1’exterieur.
[0012] Selon des modes de realisation, une telle paroi peut comporter une ou plusieurs des caracteristiques suivantes.
[0013] Selon un mode de realisation, la couverture d’isolation multicouche radiative est realisee dans un materiau de type MLI, MLI etant 1’acronyme du terme « Multilayer insulation » en langue anglaise.
[0014] Selon un mode de realisation, la barriere thermiquement isolante presente une phase gazeuse a une pression absolue inferieure a 10 1 Pa, de preference inferieure a 10 2 Pa et par exemple de 1’ordre de 10 3 Pa. Ceci permet d’augmenter encore davantage les performances d’isolation thermique de la barriere thermiquement isolante.
[0015] Selon un mode de realisation, la barriere etanche interne est destinee a etre en contact avec le gaz liquefie contenu dans la cuve. Ceci permet d’optimiser 1’efficacite de la couverture d’isolation multicouche radiative puisque celle-ci est ainsi exposee aux temperatures les plus froides. En d’autres termes, la couverture d’isolation multicouche etant positionnee du cote le plus froid du gradient de temperature, 1’emissivite de chacune de ses couches est reduite.
[0016] Selon un mode de realisation, les volumes cumules des cellules de 1’element isolant occupent au moins 85%, preferentiellement plus de 90%, et encore plus preferentiellement plus de 95% du volume de 1’element isolant.
[0017] Selon un mode de realisation, la conductivity thermique de 1’element isolant, lorsque 1’element isolant est place sous pression negative d’air par rapport a la pression de reference 1 bar absolu a 20°C, est inferieure ou egale a 10 mW.m '.K ', preferen¬ tiellement inferieure ou egale a 6 mW.m *.K '.
[0018] Selon un mode de realisation, la taille moyenne des cellules, ou cavites vides, de 1’element isolant est inferieure ou egale a 3 mm, et preferentiellement inferieure ou egale a 1 mm.
[0019] Selon un mode de realisation, les elements isolants sont choisis parmi la laine de verre, la laine de roche, 1’ouate de polyester, les mousses polymeres a cellules ouvertes, telles que la mousse polyurethane a cellules ouvertes, et la mousse de melamine.
[0020] Selon un mode de realisation, la couverture d’isolation multicouche radiative est po¬ sitionnee dans un plan qui est plus proche de la barriere etanche interne que de la barriere etanche externe. Ceci permet d’optimiser encore davantage 1’efficacite de la couverture d’isolation multicouche radiative puisqu’un tel positionnement de la couverture d’isolation multicouche radiative permet d’assurer qu’une majeure partie des elements exposes a des temperatures superieures a celle de la barriere etancheWO 2023/198766 4 PCT/EP2023/059540 interne n’emettent pas de flux radiatif directement sur la barriere etanche interne.
[0021] Selon un mode de realisation, la barriere thermiquement isolante primaire comporte plusieurs couvertures d’isolation multicouche radiative qui s’etendent chacune orthogonalement a la direction d’epaisseur, chaque dite couverture d’isolation multicouche radiative comportant un empilement d’une pluralite de feuilles en metal ou en materiau polymere revetu d’un metal et separees les unes des autres par une couche textile.
[0022] Selon un mode de realisation, la barriere thermiquement isolante primaire comporte deux couvertures d’isolation multicouche radiative qui sont, de preference, espacees d’une distance comprise entre 30 et 160 mm.
[0023] Selon un mode de realisation, la couche textile de la couverture d’isolation mul¬ ticouche radiative est realisee avec des fibres choisies parmi les fibres polymeres, telles que des fibres de polyester, et les fibres de verre.
[0024] Selon un mode de realisation, les feuilles en metal ou en materiau polymere revetu d’un metal sont realisees dans un materiau choisi parmi 1’aluminium, 1’argent, les materiaux polymeres revetus d’aluminium et les materiaux polymeres revetus d’argent.
[0025] Selon un mode de realisation, le materiau polymere revetu d’aluminium ou d’argent est choisi parmi le Polyimide ou le poly(terephtalate d’ethylene).
[0026] Selon un mode de realisation, la phase gazeuse de la barriere thermiquement isolante primaire comporte, lorsque la barriere thermiquement isolante primaire est conditionnee a temperature ambiante, plus de 50 % en volume, et avantageusement plus de 75 % en volume d’un gaz inerte ayant une temperature de condensation solide superieure a la temperature de liquefaction du gaz liquefie destine a etre stocke dans la cuve. Ceci permet d’utiliser le phenomene de cryopompage pour contribuer a diminuer la pression a 1’interieur de la barriere thermiquement isolante primaire, notamment lorsque le gaz liquefie stocke dans la cuve est de 1’hydrogene liquide.
[0027] Selon un mode de realisation, le gaz inerte est du dioxyde de carbone.
[0028] Selon un mode de realisation, la barriere thermiquement isolante comporte des elements porteurs qui s’elevent selon la direction d’epaisseur entre la barriere etanche exteme et la barriere etanche interne, la couverture d’isolation multicouche radiative presentant des ouvertures au travers desquelles passent les elements porteurs.
[0029] Selon un mode de realisation, la barriere thermiquement isolante comporte en outre au moins un organe de retention qui est fixe aux elements porteurs de maniere a limiter le deplacement des elements isolants en direction de la barriere etanche interne.
[0030] Selon un mode de realisation, 1’au moins un organe de retention comporte une couche textile de retention qui est fixee aux elements porteurs et qui est disposee entre les elements isolants et la couverture d’isolation multicouche radiative.
[0031] Selon un mode de realisation, la couverture d’isolation multicouche radiative est fixee sur la couche textile de retention, ce qui permet un positionnement fiable deWO 2023/198766 5 PCT/EP2023/059540 ladite couverture d’isolation multicouche radiative dans la barriere thermiquement isolante.
[0032] Selon un mode de realisation, la couche textile de retention est realisee avec des fibres choisies parmi les fibres polymeres, telles que des fibres de polyester, et les fibres de verre.
[0033] Selon un mode de realisation, les elements isolants presentent une epaisseur inferieure a une distance selon la direction d’epaisseur entre la barriere etanche exteme et la couverture d’isolation multicouche radiative.
[0034] Selon un mode de realisation, la barriere etanche interne est une membrane d’etancheite primaire destinee a etre en contact avec le gaz liquefie contenu dans la cuve, la barriere thermiquement isolante est une barriere thermiquement isolante primaire et la barriere etanche exteme est une membrane d’etancheite secondaire, la paroi comportant en outre une barriere thermiquement isolante secondaire reposant contre une structure porteuse et contre laquelle repose la membrane d’etancheite se¬ condaire.
[0035] Dans un mode de realisation dans lequel la barriere thermiquement isolante comporte plusieurs couvertures d’isolation multicouche radiative, les elements isolants a structure poreuse sont avantageusement disposes entre la couverture d’isolation mul¬ ticouche radiative la plus exteme et la membrane d’etancheite secondaire.
[0036] Selon un mode de realisation, la membrane d’etancheite primaire comporte une premiere serie d’ondulations presentant des premieres ondulations paralleles les unes aux autres et une deuxieme series d’ondulations presentant des deuxiemes ondulations paralleles les unes aux autres et perpendiculaires aux premieres ondulations, la membrane d’etancheite primaire comportant une pluralite de zones planes qui sont chacune definies entre deux premieres ondulations adjacentes et entre deux deuxiemes ondulations adjacentes ; la barriere thermiquement isolante primaire comportant au moins une premiere rangee d’elements porteurs comportant successivement, selon une direction parallele aux premieres ondulations, au moins un premier, un deuxieme et un troisieme elements porteurs qui sont fixes a la barriere thermiquement isolante secondaire et qui s’elevent selon la direction d’epaisseur, le premier, le deuxieme et le troisieme elements porteurs etant respectivement fixes a un premier, un deuxieme et un troisieme plateaux internes, la pluralite de zones planes comportant successivement, selon la direction parallele aux premieres ondulations, une premiere, une deuxieme et une troisieme zones planes qui sont respectivement soudees en appui contre le premier, le deuxieme et le troisieme plateaux internes. Grace a ces caracteristiques, les trois elements porteurs precites forment trois structures de support discretes qui ne sont pas reliees rigidement les unes aux autres et qui supportent chacune une zone plane de la membrane d’etancheiteWO 2023/198766 6 PCT/EP2023/059540 primaire. Ceci permet une bonne repartition des contraintes entre les ondulations de la membrane d’etancheite primaire et plus particulierement entre les ondulations disposees de part et d’autre des premiere, deuxieme et troisiemes zones planes precitees.
[0037] L'adverbe "successivement” signifie 'Tun apres 1'autre, 1'un venant a la suite de 1'autre". Ainsi, on entend par "une premiere rangee d’elements porteurs comportant successivement, selon une direction parallele aux premieres ondulations, au moins un premier, un deuxieme et un troisieme elements porteurs” qu'aucun autre element porteur de ladite premiere rangee n'est interpose entre le premier et le deuxieme elements porteurs et entre le deuxieme et le troisieme elements porteurs. De meme, on entend par "la pluralite de zones planes comportant successivement, selon la direction parallele aux premieres ondulations, une premiere, une deuxieme et une troisieme zones planes" qu'aucune autre zone plane n'est interposee entre la premiere et la deuxieme zones planes et entre la deuxieme et la troisieme zones planes.
[0038] Selon un mode de realisation, la premiere zone plane et la deuxieme zone plane sont separees 1’une de 1’autre par une deuxieme ondulation qui est disposee en regard, selon la direction d’epaisseur, d’un espace libre separant le premier et le deuxieme plateaux internes, la deuxieme et la troisieme zones planes etant separees par une deuxieme on¬ dulation qui est disposee en regard, selon la direction d’epaisseur, d’un espace libre separant le deuxieme et le troisieme plateau externes.
[0039] Selon un mode de realisation, le premier, le deuxieme et le troisieme plateaux internes sont respectivement en contact contre plus de 70 %, et avantageusement entre 90 et 100 %, de la surface de la premiere, deuxieme et troisieme zones planes. Ceci permet de repartir les efforts dus aux pressions hydrostatiques et dynamiques exercees par le gaz liquefie sur la membrane d’etancheite primaire sur une plus grande surface de support, contribuant ainsi a une meilleure repartition des contraintes.
[0040] Selon un mode de realisation, la membrane d’etancheite primaire comporte une pluralite de toles metalliques ondulees, chaque tole metallique ondulee presentant des bords qui sont chacun soudes par recouvrement a un bord d’une tole metallique ondulee adjacente, la premiere, la deuxieme et la troisieme zones planes etant formees par deux bords de deux toles metalliques ondulees adjacentes. En d’autres termes, les premier, deuxieme et troisieme plateaux internes supportent et ancrent les deux bords adjacents de deux toles metalliques ondulees adjacentes.
[0041] Selon un mode de realisation, la premiere, la deuxieme et la troisieme zones planes sont respectivement soudees par une soudure par point a la premiere, deuxieme et troisieme plaques internes.
[0042] Selon un mode de realisation, la barriere thermiquement isolante primaire comporte au moins une deuxieme rangee d’elements porteurs comportant un quatrieme, unWO 2023/198766 7 PCT/EP2023/059540 cinquieme et un sixieme elements porteurs qui sont fixes a la barriere thermiquement isolante secondaire et qui s’elevent selon la direction d’epaisseur de la paroi, le quatrieme, le cinquieme et le sixieme elements porteurs etant alignes selon une direction parallele aux premieres ondulations et etant respectivement fixes a un quatrieme, un cinquieme et un sixieme plateaux internes, le quatrieme, le cinquieme et le sixieme elements porteurs etant respectivement alignes selon une direction parallele au deuxiemes ondulations avec le premier, le deuxieme et le troisieme elements porteurs, la pluralite de zones planes comportant une quatrieme, une cinquieme et une sixieme zones planes qui sont respectivement en appui contre le quatrieme, le cinquieme et le sixieme plateaux internes. Ainsi, la barriere thermiquement isolante primaire comporte a la fois des elements porteurs qui sont alignes parallelement aux premieres ondulations de la membrane d’etancheite primaire et des elements porteurs qui sont alignes parallelement aux deuxiemes ondulations de la membrane d’etancheite primaire.
[0043] Selon un mode de realisation, la quatrieme, la cinquieme et la sixieme zones planes sont respectivement soudees aux quatrieme, cinquieme et sixieme plateaux internes.
[0044] Selon un mode de realisation, la quatrieme, la cinquieme et la sixieme zones planes sont chacune separees d’un des bords de la tole metallique ondulee a laquelle ils appartiennent par au moins une premiere et une deuxieme ondulation. En d’autres termes, les zones planes de la membrane d’etancheite primaire sont egalement soudees aux plateaux internes en-dehors des bords des toles metalliques ondulees ce qui ameliore encore davantage la repartition des contraintes sur les ondulations de la membrane d’etancheite primaire.
[0045] Selon un mode de realisation, la quatrieme, la cinquieme et la sixieme zones planes sont respectivement soudees par transparence aux quatrieme, cinquieme et sixiemes plateaux internes.
[0046] Selon un mode de realisation, chaque zone plane de la membrane d’etancheite primaire est en appui contre un plateau interne respectif, chacun desdits plateaux internes etant fixe a un element porteur respectif qui est fixe a la barriere ther¬ miquement isolante secondaire et qui s’eleve selon la direction d’epaisseur. Ceci permet d’assurer I’homogeneite de la repartition des contraintes sur les ondulations de 1’ensemble de la membrane d’etancheite primaire.
[0047] Selon un mode de realisation, chacun des premier, deuxieme et troisieme elements porteurs est respectivement fixe a un premier, un deuxieme et un troisieme plateaux extemes, chacun des premier, deuxieme et troisieme plateaux externes etant fixe a la barriere thermiquement isolante secondaire et plaquant la membrane d’etancheite se¬ condaire contre la barriere thermiquement isolante secondaire. Ainsi, les plateaux extemes ont une double fonctionnalite. D’une part, ils assurent 1’ancrage des elementsWO 2023/198766 8 PCT/EP2023/059540 porteurs a la barriere thermiquement isolante secondaire et, d’autre pail, ils evitent a la membrane d’etancheite secondaire de s’arracher, notamment lorsque la pression regnant dans la barriere thermiquement isolante secondaire est superieure a celle regnant dans la barriere thermiquement isolante primaire.
[0048] Selon un mode de realisation, la membrane d’etancheite secondaire comporte une premiere serie d’ondulations presentant des premieres ondulations paralleles les unes aux autres et une deuxieme series d’ondulations presentant des deuxiemes ondulations paralleles les unes aux autres et perpendiculaires aux premieres ondulations, la membrane d’etancheite secondaire comportant une pluralite de zones planes qui sont chacune definies entre deux premieres ondulations adjacentes et entre deux deuxieme ondulations adjacentes de la membrane d’etancheite secondaire, le premier, le deuxieme et le troisieme plateaux externes etant chacun plaques centre 1’une des zones planes de la membrane d’etancheite secondaire.
[0049] Selon un mode de realisation, le premier, le deuxieme et le troisieme plateaux extemes sont respectivement en contact contre plus de 70 %, et avantageusement entre 90 et 100 %, de la surface de la zone plane correspondante de la membrane d’etancheite secondaire. Ceci permet de repartir les efforts transitant par les elements porteurs sur une plus grande surface de la membrane d’etancheite secondaire, contribuant ainsi a une meilleure repartition des contraintes.
[0050] Selon un mode de realisation, la premiere serie d’ondulations et la deuxieme serie d’ondulations de la membrane d’etancheite secondaire sont respectivement en regard, selon la direction d’epaisseur, de la premiere serie d’ondulations et de la deuxieme serie d’ondulations de la membrane d’etancheite primaire.
[0051] Selon un mode de realisation, le premier, le deuxieme et le troisieme plateaux extemes sont respectivement fixes aux premier, deuxieme et troisieme elements porteurs par rivetage.
[0052] Selon un mode de realisation, chacun des premier, deuxieme et troisieme plateaux extemes est fixe a la barriere thermiquement isolante secondaire au moyen d’un dispositif d’ancrage primaire comportant un goujon qui est fixe a un panneau isolant de la barriere thermiquement isolante secondaire et qui traverse un orifice de la membrane d’etancheite secondaire et un orifice menage dans 1’une des premier, deuxieme et troisieme plateaux externes, le goujon presentant une collerette se developpant radialement qui est soudee a la membrane d’etancheite secondaire tout autour dudit orifice de la membrane d’etancheite secondaire, le dispositif d’ancrage primaire comportant en outre un ecrou qui est visse sur le goujon et qui maintient ledit premier, deuxieme ou troisieme plateau exteme contre la membrane d’etancheite secondaire.
[0053] Selon un mode de realisation, les elements porteurs precites, notamment le premier, le deuxieme et le troisieme elements porteurs precites, comportent chacun une embaseWO 2023/198766 9 PCT/EP2023/059540 exteme, une embase interne et un pilier, chacune des embases externe et interne presentant un manchon cooperant par emboitement avec 1’une des extremites du pilier et une collerette d’appui s’etendant radialement depuis une extremite du manchon.
[0054] Selon un mode de realisation, chaque extremite des piliers est emboitee a 1’interieur de 1’un des manchons. Selon une autre variante, chaque manchon est emboite a 1’interieur de 1’une des extremites de 1’un des piliers.
[0055] Selon un autre mode de realisation, le pilier, 1’embase externe et 1’embase interne sont formes d’un seul tenant.
[0056] Selon un mode de realisation, la collerette d’appui de 1’embase interne est en appui et fixee contre 1’un des plateaux internes.
[0057] Selon un mode de realisation, la collerette d’appui de 1’embase exteme est en appui et fixee contre 1’un des plateaux externes.
[0058] Selon un mode de realisation, chaque pilier est fixe, par exemple par collage, a 1’embase interne et a 1’embase externe.
[0059] Selon un mode de realisation, chaque pilier est realise dans un materiau composite comportant des fibres et une matrice, ce qui permet d’obtenir une resistance a la com¬ pression satisfaisante pour une section conductrice limitee.
[0060] Selon un mode de realisation, les fibres sont choisies parmi les fibres de verre, les fibres de carbone, les fibres aramides, les fibres de lin, les fibres de basalte et les melanges de celles-ci.
[0061] Selon un mode de realisation, la matrice est choisie parmi le polyethylene, le poly¬ propylene, le poly(terephtalate d’ethylene), le polyamide, le polyoxymethylene, le po¬ lyetherimide, le polyacrylate, des copolymeres de ceux-ci, le polyester, le vinylester, 1’epoxy et le polyurethane.
[0062] Selon un mode de realisation prefere, les piliers sont realises dans une resine epoxy renforcee par des fibres de verre.
[0063] Selon un mode de realisation, chaque pilier presente une section tubulaire.
[0064] Selon un mode de realisation, le pilier est au moins partiellement revetu avec un re¬ vetement d’isolation radiative qui entoure ledit pilier.
[0065] Selon un mode de realisation, le revetement d’isolation radiative s’etend au moins depuis une extremite interne du pilier jusqu’a une couverture d’isolation multicouche radiative s’etendant orthogonalement a la direction d’epaisseur de la paroi.
[0066] Selon un mode de realisation, le revetement d’isolation radiative est choisi parmi les materiaux designes par le sigle SLI pour « Single Layer Insulation » en langue anglaise qui comporte par exemple, une feuille en materiau polymere, tel que du Polyimide, ou du polyethylene, revetue d’un metal, tel que 1’aluminium, les materiaux designes par le sigle MLI et decrits precedemment et une couche prealablement deposee et comprenant un liant et des particules d’aluminium.WO 2023/198766 10 PCT/EP2023/059540
[0067] Selon un mode de realisation, chaque pilier presente un on plusieurs orifices traversants et debouchant dans un espace interne dudit pilier.
[0068] Selon un mode de realisation, chaque pilier presente un espace interne qui est garni avec une garniture isolante en materiau poreux a cellules ouvertes, par exemple choisie parmi une mousse polymere isolante a cellules ouvertes, telle que de la mousse poly¬ urethane a cellules ouvertes, la laine de verre, la laine de roche, 1’ouate de polyester, les aerogels de polymere, tel que 1’aerogel a base de polyurethanne, notamment com¬ mercialise sous la marque Slentite ®, et les aerogels de silice.
[0069] Selon un mode de realisation alternatif ou complementaire, chaque pilier presente un espace interne garni avec une couverture d’isolation multicouche radiative realisee dans un materiau designe par le sigle MLI pour « multi-layer insulation » en langue anglaise.
[0070] Selon un mode de realisation, la membrane d’etancheite primaire comporte deux couches de toles metalliques ondulees superposees 1’une sur 1’autre, des elements d’entretoises etant interposes entre les deux couches.
[0071] Selon un mode de realisation, la membrane d’etancheite primaire presente un espace additionnel qui est interpose entre les deux couches de la membrane d’etancheite primaire.
[0072] Selon un mode de realisation, 1’espace additionnel est place en depression.
[0073] Selon un autre mode de realisation, 1’espace additionnel est relie a un dispositif d’inertage comportant un reservoir de gaz inerte, de preference stockant de 1’helium.
[0074] Selon un mode de realisation, la barriere thermiquement isolante secondaire comporte des panneaux isolants ancres a la structure porteuse.
[0075] Selon un mode de realisation, chaque panneau isolant comporte une couche de mousse polymere isolante prise en sandwich entre une plaque interne et une plaque exteme, par exemple en bois contreplaque ou realisees dans une matrice polymere renforcee par des fibres, tels que des fibres de verre.
[0076] Selon un mode de realisation, la plaque interne des panneaux isolants est equipee de platines metalliques destinees a 1’ancrage des bords des toles metalliques ondulees de la membrane d’etancheite secondaire sur les panneaux isolants.
[0077] Selon un mode de realisation, la membrane d’etancheite secondaire comporte une premiere serie d’ondulations presentant des premieres ondulations paralleles et une deuxieme serie d’ondulations presentant des deuxiemes ondulations paralleles.
[0078] Selon un mode de realisation, les premieres et deuxiemes ondulations de la membrane d’etancheite secondaire font saillie vers 1’exterieur, en direction de la structure porteuse, les panneaux isolants de la barriere thermiquement isolante se¬ condaire presentant une face interne equipee de deux series de rainures perpendiculaires 1’une a 1’autre et dans lesquelles sont respectivement logees les premieres etWO 2023/198766 11 PCT/EP2023/059540 deuxiemes ondulations de la membrane d’etancheite secondaire.
[0079] Selon un autre mode de realisation, les premieres et deuxiemes ondulations de la membrane d’etancheite secondaire font saillie vers 1’interieur, en direction opposee a la structure porteuse.
[0080] Selon un mode de realisation, les panneaux isolants de de la barriere thermiquement isolante secondaire presentent des fentes de relaxation debouchant sur une face interne desdits panneaux isolants et disposees chacune en regard de 1’une des premieres ou deuxieme ondulation de la membrane d’etancheite secondaire.
[0081] Selon un autre mode de realisation, la barriere etanche externe et la barriere etanche interne sont des barrieres autoporteuses reliees 1’une a 1’autre par des structures d’entretoise.
[0082] Selon un mode de realisation, 1’invention conceme egalement une cuve etanche et thermiquement isolante comportant une pluralite de parois du type precite.
[0083] Dans un mode de realisation, le gaz liquefie est de 1’hydrogene liquide.
[0084] La cuve peut etre realisee selon differentes techniques, notamment sous la forme d’une cuve integree a membranes.
[0085] Une telle cuve peut faire partie d’une installation de stockage terrestre ou etre installee dans une structure flottante, cohere ou en eau profonde, notamment un navire de transport d’hydrogene liquide, c’est-a-dire un hydrogenier, une unite flottante de stockage et de regazeification (FSRU), une unite flottante de production et de stockage deporte (FPSO) et autres. Une telle cuve peut aussi servir de reservoir de carburant dans tout type de navire.
[0086] Selon un mode de realisation, un navire pour le transport d’un gaz liquefie comporte une double coque et une cuve precitee disposee dans la double coque.
[0087] Selon un mode de realisation, 1’invention foumit aussi un systeme de transfert pour un gaz liquefie, le systeme comportant le navire precite et des canalisations isolees agencees de maniere a relier la cuve installee dans la coque du navire a une installation de stockage flottante ou terrestre.
[0088] Selon un mode de realisation, le systeme de transfert comporte une pompe pour entrainer un flux de gaz liquefie a travers les canalisations isolees depuis ou vers 1’installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.
[0089] Selon un mode de realisation, 1’invention foumit aussi un procede de chargement ou dechargement d’un tel navire, dans lequel on achemine un gaz liquefie a travers des ca¬ nalisations isolees depuis ou vers une installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire. Breve description des figures
[0090] L’invention sera mieux comprise, et d'autres buts, details, caracteristiques etWO 2023/198766 12 PCT/EP2023/059540 avantages de celle-ci apparaitront plus clairement au cours de la description suivante de plusieurs modes de realisation particuliers de 1’invention, donnes uniquement a titre illustratif et non limitatif, en reference aux dessins annexes. [0091] [Fig.l] La [Fig.l] est vue en perspective ecorchee et schematique d’une structure porteuse destinee a supporter une cuve etanche et thermiquement isolante de stockage d’un gaz liquefie. [0092] [Fig.2] La [Fig.2] est une vue partielle en perspective d’une paroi d’une cuve etanche et thermiquement isolante selon un premier mode de realisation. [0093] [Fig.3] La [Fig.3] est une vue en perspective representant la barriere thermiquement isolante secondaire de la paroi de la [Fig.2]. [0094] [Fig.4] La [Fig.4] est une vue en perspective representant la barriere thermiquement isolante secondaire et la membrane d’etancheite secondaire de la paroi de la [Fig.2]. [0095] [Fig.5] La [Fig.5] est une vue partielle en coupe de la barriere thermiquement isolante secondaire de la paroi de la [Fig.2], illustrant partiellement un dispositif d’ancrage destine a assurer la fixation d’un element porteur de la barriere ther¬ miquement isolante primaire sur la barriere thermiquement isolante secondaire. [0096] [Fig.6] La [Fig.6] est une vue ecorchee illustrant la barriere thermiquement isolante secondaire, la membrane d’etancheite secondaire ainsi que des elements porteurs de la barriere thermiquement isolante primaire de la paroi de la [Fig.2], [0097] [Fig.7] La [Fig.7] est une vue partielle, en perspective, de la paroi de la [Fig.2] illustrant la barriere thermiquement isolante secondaire, la membrane d’etancheite se¬ condaire ainsi que les elements porteurs de la barriere thermiquement isolante primaire. [0098] [Fig.8] La [Fig.8] est une vue partielle, en perspective, de la paroi de la [Fig.2] illustrant la barriere thermiquement isolante secondaire, la membrane d’etancheite se¬ condaire, les elements porteurs de la barriere thermiquement isolante primaire ainsi que la couverture d’isolation multicouche radiative. [0099] [Fig.9] La [Fig.9] est une vue partielle, en perspective, analogue a celle de la [Fig.8] et dans laquelle des plateaux internes destines a supporter la membrane d’etancheite primaire sont egalement representes. [0100] [Fig.10] La [Fig.10] est une vue, en coupe, d’une paroi d’une cuve etanche et ther¬ miquement isolante selon un deuxieme mode de realisation. [0101] [Fig.11] La [Fig.11] est une vue, en coupe, d’une paroi d’une cuve etanche et ther¬ miquement isolante selon un troisieme mode de realisation. [0102] [Fig.12] La [Fig.12] est une vue partielle, en coupe, de la paroi de la [Fig.2], illustrant les elements isolants positionnes entre la couverture d’isolation multicouche radiative et la membrane d’etancheite secondaire. [0103] [Fig.13] La [Fig.13] est une vue partielle en coupe d’une paroi d’une cuve etanche etWO 2023/198766 13 PCT/EP2023/059540 thermiquement isolante selon une autre variante de realisation. [0104] [Fig.14] La [Fig.14] est une representation schematique ecorchee d’une cuve d’un navire et d’un terminal de chargement/dechargement de cette cuve. [0105] [Fig.15] La [Fig.15] est une vue partielle en coupe d’une paroi d’une cuve etanche et thermiquement isolante selon une autre variante de realisation. [0106] [Fig.16] La [Fig.16] est une vue partielle en coupe d’une paroi d’une cuve etanche et thermiquement isolante selon une autre variante de realisation. [0107] [Fig.17] La [Fig.17] est une vue partielle en coupe d’une paroi d’une cuve etanche et thermiquement isolante selon une autre variante de realisation. Description des modes de realisation
[0108] Par convention, les termes « exteme » et « interne » sont utilises pour definir la position relative d'un element par rapport a un autre, par reference a 1'interieur et a 1’exterieur de la cuve.
[0109] Le gaz liquefie destine a etre stocke dans la cuve peut notamment etre de 1’hydrogene liquide qui presente la particularite d’etre stocke a environ -253°C a pression atmospherique.
[0110] La [Fig.l] illustre une structure porteuse 1 contre laquelle une cuve etanche et ther¬ miquement isolante de stockage d’un gaz liquefie est destinee a etre fixee.
[0111] La structure porteuse 1 peut notamment etre formee de toles metalliques autoporteuses ou, plus generalement, de tout type de cloison rigide presentant des proprietes mecaniques appropriees. La structure porteuse 1 est, par exemple, formee par la double coque d’un navire. Sur la [Fig.l], la structure porteuse 1 presente une forme generale polyedrique. Elle presente deux parois porteuses avant et arriere 2, ici de forme octogonale, dont seule la paroi porteuse arriere 2 est representee. Les parois avant et arriere 2 sont, par exemple, des parois de cofferdam du navire qui s’etendent transversalement a la direction longitudinale du navire. La structure porteuse 1 comporte egalement une paroi porteuse superieure 3, une paroi porteuse inferieure 4 et des parois porteuses laterales 5, 6, 7, 8, 9, 10.
[0112] En relation avec les figures 2 a 9 et 12, on decrit ci-dessous une paroi 11 d’une cuve etanche et thermiquement isolante selon un premier mode de realisation. La paroi 11 presente une structure multicouche comportant, selon la direction d’epaisseur de la paroi 11, depuis 1’exterieur vers 1’interieur, une barriere thermiquement isolante secondaire 12, une membrane d’etancheite secondaire 13, une barriere thermiquement isolante primaire 14 et une membrane d’etancheite primaire 15 destinee a etre en contact avec le gaz liquefie contenu dans la cuve.
[0113] La barriere thermiquement isolante secondaire 12 est representee sur la [Fig.3]. Elle comporte une pluralite de panneaux isolants 16 ancres a la structure porteuse 1. LesWO 2023/198766 14 PCT/EP2023/059540 panneaux isolants 16 comportent chacun une couche de mousse polymere isolante 17 prise en sandwich entre une plaque interne 18 et une plaque exteme 19. Les plaques interne 18 et exteme 19 sont, par exemple, des plaques de bois contreplaque collees sur ladite couche de mousse polymere isolante 17. Selon une variante, les plaques interne 18 et exteme 19 sont realisees dans une matrice polymere renforcee par des fibres, tels que des 1'ibres de verre. La mousse polymere isolante peut notamment etre une mousse a base de polyurethanne. La mousse polymere est, avantageusement, renforcee par des fibres, telle que des fibres de verre, contribuant a reduire sa contraction thermique.
[0114] Les panneaux isolants 16 sont ancres a la structure porteuse 1 au moyen de dispositifs d’ancrage secondaire, non representes. Chaque panneau isolant 16 est, par exemple, fixe a au moins chacun de ses quatre coins. Chaque dispositif d’ancrage se¬ condaire comporte un goujon soude a la structure porteuse 1 ainsi qu’un organe d’appui qui est fixe sur le goujon et qui est en appui contre une zone d’appui des panneaux isolants 16. Selon un mode de realisation, la plaque externe 19 des panneaux isolants 16 deborde par rapport a la couche de mousse polymere isolante 17, au moins au niveau des coins du panneau isolant 16, de maniere a former les zones d’appui des panneaux isolants 16 cooperant avec les organes d’appui des dispositifs d’ancrage secondaires. Des organes elastiques, tels que des rondelles Belleville, sont avanta¬ geusement enfilees sur le goujon, entre un ecrou monte sur le goujon et 1’organe d’appui, ce qui permet d’assurer un ancrage elastique des panneaux isolants 16 sur la structure porteuse 1.
[0115] De maniere avantageuse, des portions de mastic 20 sont interposees entre la plaque exteme 19 des panneaux isolants 16 et la structure porteuse 1. Les portions de mastic 20 contribuent ainsi a compenser les irregularites de surface de la structure porteuse 1. Selon une variante de realisation avantageuse, les portions de mastic 20 adherent a la plaque externe 19 des panneaux isolants 16 et a la structure porteuse 1. Les portions de mastic 20 participent ainsi a 1’ancrage des panneaux isolants 16 sur la structure porteuse 1. Dans une telle variante de realisation, les dispositifs d’ancrage secondaires sont optionnels.
[0116] Les panneaux isolants 16 presentent sensiblement une forme de parallelepipede rectangle et sont juxtaposes selon des rangees paralleles et separes les uns des autres par des interstices 21 garantissant un jeu fonctionnel de montage. Les interstices 21 sont combles avec une garniture calorifuge, non representee, telle que de la laine de verre, de la laine de roche ou de la mousse polymere souple a cellules ouvertes, par exemple. Les interstices peuvent egalement etre combles avec des bouchons isolants, tels que decrits dans les demandes WO2019155157 ou WO2021028624 par exemple.
[0117] Dans le mode de realisation represente, la face interne des panneaux isolants 16 presente deux series de rainures 22 perpendiculaires 1’une a 1’autre et destinees a laWO 2023/198766 15 PCT/EP2023/059540 reception d’ondulations 24, faisant saillie vers 1’exterieur de la cuve, formees sur les toles metalliques ondulees 25 de la membrane d’etancheite secondaire 13. Chacune des series de rainures 22 est parallele a deux cotes opposes des panneaux isolants 16. Dans le mode de realisation represente, les rainures 22 traversent integralement 1’epaisseur de la plaque interne 10 ainsi qu’une portion interne de la couche de mousse polymere isolante 17. De maniere avantageuse, les rainures 22 presentent une forme complementaire a celles des ondulations 24 de la membrane d’etancheite secondaire 13.
[0118] Par ailleurs, la plaque interne 18 des panneaux isolants 16 est equipee de platines me¬ talliques 26 destinees a 1’ancrage des bords des toles metalliques ondulees 25 de la membrane d’etancheite secondaire 13 sur les panneaux isolants 16. Les platines me¬ talliques 26 s’etendent selon deux directions perpendiculaires qui sont chacune pa¬ ralleles a deux cotes opposes des panneaux isolants 16. Les platines metalliques 26 sont fixees sur la plaque interne 18 des panneaux isolants 16, par des vis, des rivets ou des agrafes, par' exemple. Les platines metalliques 26 sont mises en place dans des evidements menages dans la plaque interne 18 de telle sorte que la surface interne des platines metalliques 26 affleure la surface interne de la plaque interne 18.
[0119] Par ailleurs, les panneaux isolants 16 presentent des fentes de relaxation 27 qui permettent de diminuer leur raideur de sorte que la barriere thermiquement isolante se¬ condaire 12 se deforme de la maniere la plus homogene possible. Ceci permet d’obtenir des deformations les plus uniformes possibles des ondulations 24 de la membrane d’etancheite secondaire 13. De maniere avantageuse, les panneaux isolants 16 presentent des fentes de relaxation 27 au moins en regard de chacune des on¬ dulations 24 de la membrane d’etancheite secondaire 13. Ainsi, comme illustre par exemple sur la [Fig.3], une fente de relaxation 27 s’etend a partir du fond de chacune des rainures 22 en direction de la plaque exteme 19 des panneaux isolants 16. Selon une variante optionnelle, les blocs isolants 16 comportent egalement des fentes de re¬ laxation qui debouchent sur la face exteme des panneaux isolants 16. De telles fentes de relaxation ne sont alors pas disposees en regard d’une ondulation 24 de la membrane d’etancheite secondaire 13 mais a mi-distance entre deux ondulations 24 paralleles.
[0120] Par ailleurs, comme represente sur la [Fig.4], la membrane d’etancheite secondaire 13 comporte une pluralite de toles metalliques ondulees 25 ayant chacune une forme sensiblement rectangulaire. Les toles metalliques ondulees 25 sont, par exemple, realisees en Invar® : c’est-a-dire un alliage de fer et de nickel dont le coefficient de di¬ latation est typiquement compris entre 1,2.10 6 et 2.10 6 K1, ou dans un alliage de fer a forte teneur en manganese dont le coefficient de dilatation est typiquement de 1’ordre de 7.10 6 K1. De maniere alternative, les toles metalliques ondulees 25 peuvent egalement etre realisees en acier inoxydable ou en aluminium.WO 2023/198766 16 PCT/EP2023/059540
[0121] Les toles metalliques ondulees 25 sont soudees a recouvrement le long de leurs bords afin d’assurer 1’etancheite de la membrane d’etancheite secondaire 13. Par ailleurs, les toles metalliques ondulees 25 sont disposees de maniere decalee par rapport aux panneaux isolants 16 de la barriere thermiquement isolante secondaire 12 de telle sorte que chacune desdites toles metalliques ondulees 25 s’etende conjointement sur plusieurs panneaux isolants 16 adjacents. Afin d’assurer 1’ancrage de la membrane d’etancheite secondaires 13 sur la barriere thermiquement isolante secondaire 12, les bords des toles metalliques ondulees 25 sont soudes sur les platines metalliques 26, par exemple par des soudures par point.
[0122] La membrane d’etancheite secondaire 13 presente des ondulations 24 et plus particulierement une premiere serie d'ondulations 24a s’etendant parallelement a une premiere direction et une seconde serie d'ondulations 24b s’etendant parallelement a une seconde direction. Les directions des series d’ondulations 24a, 24b sont perpendiculaires les unes aux autres. Chacune des series d’ondulations 24a, 24b est parallele a deux bords opposes de la tole metallique ondulee 25. Les ondulations 24 font ici saillie vers 1’exterieur de la cuve, c’est-a-dire en direction de la structure porteuse 1. La membrane d’etancheite secondaire 13 comporte entre les ondulations 24, une pluralite de zones planes 28.
[0123] Comme represente sur les figures 4 et 5, les ondulations 24 des toles metalliques ondulees 25 sont logees dans les rainures 22 menagees dans la face interne des panneaux isolants 16 et dans les interstices 21 menages entre les panneaux isolants 16 adjacents.
[0124] Par ailleurs, les zones planes 28 de la membrane d’etancheite secondaire 13 sont chacune traversees par un dispositif d’ancrage primaire 29, illustre de maniere detaillee sur la [Fig.5], et visant a assurer 1’ancrage des elements porteurs 30 de la barriere ther¬ miquement isolante primaire 14 sur les panneaux isolants 16 de la barriere ther¬ miquement isolante secondaire 12. Chaque dispositif d’ancrage primaire 29 comporte un goujon 31 qui traverse la membrane d’etancheite secondaire 13. Le goujon 31 presente une extremite externe qui est fixee a 1’un des panneaux isolants 16. Pour ce faire, dans le mode de realisation represente, 1’extremite externe de chaque goujon 31 est filetee et est vissee dans une douille filetee 32 qui est fixee a 1’interieur d’un alesage menage dans la plaque interne 18 de 1’un des panneaux isolants 16. Par ailleurs, le goujon 31 comporte une collerette 33 se developpant radialement par rapport a l’axe du goujon 31.
[0125] La collerette 33 est soudee de maniere etanche sur la membrane d’etancheite se¬ condaire 13 autour de 1’orifice de ladite membrane d’etancheite secondaire 13 traverse par le goujon 31 afin de conserver le caractere etanche de la membrane d’etancheite se¬ condaire 13.WO 2023/198766 17 PCT/EP2023/059540
[0126] Par ailleurs, un plateau externe 34, egalement illustre sur la [Fig.5], presente un orifice traverse par le goujon 31. Le dispositif d’ancrage primaire 29 comporte un ecrou 35 qui est visse sur une extremite interne filetee du goujon 31 et qui permet ainsi de maintenir le plateau externe 34 contre la zone plane 28 en regard de la membrane d’etancheite secondaire 13. Les plateaux externes 34 ont une double fonctionnalite. D’une part, ils permettent de plaquer la membrane d’etancheite secondaire 13 contre les panneaux isolants 16 de la barriere thermiquement isolante secondaire 12, afin d’eviter qu’elle ne s’arrache en raison d’une surpression de la barriere thermiquement isolante secondaire 12 par rapport a la barriere thermiquement isolante primaire 14. D’autre part, ils permettent la fixation des elements porteurs 30 de la barriere ther¬ miquement isolante primaire 14 qui seront decrits de maniere detaillee ci-dessous.
[0127] Les plateaux externes 34 sont avantageusement en contact contre la zone plane 28 correspondante sur plus de 70% de la surface de ladite zone plane 28 et avanta¬ geusement entre 90 et 100 % de sa surface.
[0128] Les plateaux externes 34 sont, par exemple, realises en metal, tel que l’acier inoxydable mais peuvent egalement etre realises dans un materiau composite, tel qu’une resine epoxy chargee de fibres de verre, par exemple.
[0129] Comme represente sur la [Fig.7], la barriere thermiquement isolante primaire 14 comporte une pluralite d’elements porteurs 30 qui s’etendent selon la direction d’epaisseur de la paroi 11. Les elements porteurs 30 permettent de supporter la membrane d’etancheite primaire 15 et, par consequent, de reprendre les efforts dus aux pressions hydrostatiques et dynamiques exercees, sur la membrane d’etancheite primaire 15, par le gaz liquefie contenu a 1’interieur de la cuve. Les elements porteurs 30 sont alignes selon des rangees qui sont paralleles a la direction des ondulations de la premiere serie d’ondulations 24a et selon des rangees paralleles a la direction des on¬ dulations de la deuxieme serie d’ondulations 24b.
[0130] Les elements porteurs 30 comportent chacun une embase exteme 36, une embase interne 37 et un pilier 38 s’etendant entre 1’embase externe 36 et 1’embase interne 37. L’embase exteme 36 et 1’embase interne 37 presentent chacun un manchon 39 dans lequel est requ par emboitement 1’une des extremites du pilier 38 et une collerette d’appui 40 qui s’etend radialement depuis une extremite du manchon 39. Dans une variante alternative, ce sont les manchons 39 de l’embase exteme 36 et de l’embase interne 37 qui sont resues par emboitement a 1’interieur des piliers 38.
[0131] L’embase externe 36 et l’embase interne 37 peuvent etre realisees en metal, tel que l’acier inoxydable, ou dans un materiau composite, tel qu’une resine epoxy chargee de fibres de verre, par exemple. L’embase externe 36 et l’embase interne 37 sont susceptibles d’etre fixees au pilier 38 par tout moyen et notamment par collage.
[0132] Selon une autre variante de realisation, le pilier 38 ainsi que l’embase exteme 36 etWO 2023/198766 18 PCT/EP2023/059540 1’embase interne 37 sont formes d’un seul tenant, par moulage par exemple.
[0133] Les piliers 38 presentent une forme tubulaire, de preference avec une section circulaire. Selon une realisation avantageuse, les piliers 38 sont realises dans un materiau composite comportant des fibres et une matrice. De tels piliers 38 permettent d’obtenir une resistance a la compression satisfaisante pour une section conductrice limitee, ce qui limite la conduction de chaleur de 1’exterieur vers 1’interieur de la cuve au travers des piliers 38. Les fibres sont, par exemple, choisies parmi les fibres de verre, les fibres de carbone, les fibres aramides, les fibres de lin, les fibres de basalte et les melanges de celles-ci. La matrice est par exemple choisie parmi le polyethylene, le polypropylene, le poly(terephtalate d’ethylene), le polyamide, le polyoxymethylene, le polyetherimide, le polyacrylate, le polyarylethercetone, le polyetherethercetone, les co¬ polymeres de ceux-ci, le polyester, le vinylester, 1’epoxy et le polyurethane. Selon un mode de realisation particulier, les piliers 38 sont realises dans une resine epoxy renforcee par des fibres de verre.
[0134] Les piliers 38 sont avantageusement pourvus d’orifices traversants, non illustres, qui facilitent la mise en depression de leur espace interne lorsque la barriere thermiquement isolante primaire 14 est mise en depression, tel que decrit ci-dessous. De plus, 1’espace interne des piliers 38 est, avantageusement, garni avec une garniture isolante permeable au gaz et plus particulierement realisee dans un materiau poreux a cellules ouvertes. La garniture isolante est, par exemple, une mousse polymere isolante a cellules ouvertes, telle que de la mousse polyurethane a cellules ouvertes, de la laine de verre, de la laine de roche, de la mousse de melamine, de 1’ouate de polyester, des aerogels de polymere, tel que 1’aerogel a base de polyurethanne, notamment com¬ mercialise sous la marque Slentite ®, ou des aerogels de silice.
[0135] De maniere alternative ou complementaire, 1’espace interne peut egalement comporter une couverture d’isolation multicouche radiative realisee dans un materiau designe par le sigle MLI pour « multi-layer insulation » en langue anglaise, qui sera decrit par la suite, visant a reduire les pertes de chaleur par rayonnement thermique.
[0136] Les collerettes d’appui 40 des embases externes 36 sont chacune fixees sur 1’un des plateaux externes 34. Comme illustre sur la [Fig.6], chaque collerette d’appui 40 des embases externes 36 est, par exemple, fixee sur le plateau externe 34 au moyen de rivets 41 repartis autour de 1’axe de 1’element porteur 30.
[0137] Par ailleurs, comme illustre sur la [Fig.9], les collerettes d’appui 40 des embases internes 37 sont chacune en appui et fixees contre un plateau interne 42. Les plateaux internes 42 sont, par exemple, realises dans un metal, tel que 1’acier inoxydable. Les collerettes d’appui 40 des embases internes 37 sont, par exemple, fixees sur la plateau interne 42 au moyen de rivets 43 repartis autour de l’axe de 1’element porteur 30.
[0138] Les elements porteurs 30 forment ainsi des structures de support discretes qui ne sontWO 2023/198766 19 PCT/EP2023/059540 pas reliees rigidement les unes aux autres et qui supportent chacune une zone plane 46 de la membrane d’etancheite primaire 15, ce qui permet une bonne repartition des contraintes entre les ondulations 45 de la membrane d’etancheite primaire 15.
[0139] En revenant a la [Fig.2], on observe la membrane d’etancheite primaire 15 qui est egalement obtenue par assemblage d’une pluralite de toles metalliques ondulees 44. Les toles metalliques ondulees 44 ont chacune une forme sensiblement rectangulaire. Les toles metalliques ondulees 44 sont, par exemple, realisees en Invar® : c’est-a-dire un alliage de fer et de nickel dont le coefficient de dilatation est typiquement compris entre 1,2.106 et 2.10 6 K1, ou dans un alliage de fer a forte teneur en manganese dont le coefficient de dilatation est typiquement de 1’ordre de 7.10 6 K1. De maniere al¬ ternative, les toles metalliques ondulees 44 peuvent egalement etre realisees en acier inoxydable ou en aluminium.
[0140] Les toles metalliques ondulees 44 sont soudees a recouvrement le long de leurs bords afin d’assurer 1’etancheite de la membrane d’etancheite primaire 15. La membrane d’etancheite primaire 15 comporte des ondulations 45. Plus particulierement, elle comporte une premiere serie d'ondulations 45a s’etendant parallelement a une premiere direction et une seconde serie d'ondulations 45b s’etendant parallelement a une seconde direction. Les directions des series d’ondulations 45a, 45b sont perpendiculaires et sont paralleles ou perpendiculaires aux rangees d’element porteurs 30. Chacune des series d’ondulations 45a, 45b est parallele a deux bords opposes des toles metalliques ondulees 44. Les ondulations 45 font saillie vers 1’interieur de la cuve, c’est-a-dire en direction opposee a la structure porteuse 1. Chaque tole metallique ondulee 44 comporte entre les ondulations 45, une pluralite de zones planes 46.
[0141] Le pas des ondulations 24 de la membrane d’etancheite secondaire 13 est egal au pas des ondulations 45 de la membrane d’etancheite primaire 15 ou a un multiple entier de celui-ci. En outre, chacune des ondulations 24 de la membrane d’etancheite secondaire 13 est disposee en regard selon la direction d’epaisseur de la paroi 11 d’une ondulation 45 de la membrane d’etancheite primaire 15. Ainsi, chaque zone plane 46 de la membrane d’etancheite primaire 15 se situe en regard, selon la direction d’epaisseur de la paroi 11, d’une zone plane 28 de la membrane d’etancheite secondaire 13. Des lors, l’axe de chaque element porteur 30 passe a la fois par le centre d’une zone plane 46 de la membrane d’etancheite primaire 15 et par le centre d’une zone plane 28 de la membrane d’etancheite secondaire 13.
[0142] De maniere avantageuse, les plateaux internes 42 sont chacun en contact centre la zone plane 46 correspondante de la membrane d’etancheite primaire 15 sur plus de 70% de la surface de ladite zone plane 46 et avantageusement entre 90 et 100 % de sa surface.
[0143] Les toles metalliques ondulees 44 de la membrane d’etancheite primaire 15 sont auWO 2023/198766 20 PCT/EP2023/059540 moins ancrees, par soudage, le long de leurs bords sur les plateaux internes 42. Pour ce faire, les bords des toles metalliques ondulees 44 sont sondes sur les plateaux internes 42, par exemple par des soudures par point. Selon un mode de realisation avantageux, les toles metalliques ondulees 44 sont egalement ancrees a des plateaux internes 42 en dehors de leurs zones de bord. Pour ce faire, les toles metalliques ondulees 44 peuvent notamment etre soudees sur les plateaux internes 42 par des soudures par transparence. Selon un mode de realisation avantageux, les toles metalliques ondulees 44 sont soudees a chacun des plateaux internes 42 qui les supportent. Un tel mode de rea¬ lisation est particulierement avantageux en ce qu’il permet de repartir encore plus uniformement les contraintes entre les ondulations 45 de la membrane d’etancheite primaire 15.
[0144] Par ailleurs, la barriere thermiquement isolante primaire 14 presente une phase gazeuse qui est en depression, c’est-a-dire presente une pression absolue inferieure a la pression atmospherique, afin de conferer a la barriere thermiquement isolante primaire 14 les proprietes thermiquement isolantes requises. La phase gazeuse de la barriere thermiquement isolante primaire 14 est, avantageusement, placee a une pression absolue inferieure a 1 Pa, avantageusement inferieure a 10 1 Pa, de preference in¬ ferieure a 10 2 Pa et par exemple de 1’ordre de 10 3 Pa. Pour ce faire, la barriere ther¬ miquement isolante primaire 14 est avantageusement reliee a une pompe a vide. Selon un mode de realisation avantageux, un phenomene de cryopompage est utilise, en tant qu’alternative ou complement a la pompe a vide precitee, pour obtenir le niveau de de¬ pression cible dans la barriere thermiquement isolante primaire 14. Aussi, prealablement a sa mise en depression, la barriere thermiquement isolante primaire 14 est chargee avec un gaz inerte ayant une temperature de condensation solide superieure a la temperature de liquefaction du gaz liquefie stocke dans la cuve. A titre d’exemple, lorsque le gaz liquefie stocke dans la cuve est de 1’hydrogene liquide, le gaz inerte peut etre du dioxyde de carbone. Ainsi, compte-tenu de la temperature de 1’hydrogene a 1’etat liquide, le dioxyde de carbone contenu dans la barriere thermiquement isolante primaire 14 se condense a 1’etat solide dans la barriere thermiquement isolante primaire 14, ce qui contribue a diminuer la pression dans celle-ci.
[0145] En plus d’etre mise en depression, la barriere thermiquement isolante primaire 14 comporte des materiaux isolants permettant d’augmenter encore davantage ses proprietes d’isolation. Aussi, comme represente sur la [Fig.8], la barriere ther¬ miquement isolante primaire 14 comporte une couverture d’isolation multicouche radiative 47 qui permet de reduire les transferts de chaleur par rayonnement thermique. La couverture d’isolation multicouche radiative 47 est typiquement realisee dans un materiau designe par le sigle MLI pour « multi-layer insulation » en langue anglaise. Ainsi, la couverture d’isolation multicouche radiative 47 presente un empilement d’uneWO 2023/198766 21 PCT/EP2023/059540 pluralite de feuilles realisees soit en metal, tel que de 1’aluminium ou de 1’argent par exemple, soit dans un materiau polymere revetu de metal, lesdites feuilles etant separees les unes des autres par une couche textile tisse ou intisse realisee avec des fibres polymeres, telles que des fibres de polyester, ou des fibres de verre. Les feuilles en materiau polymere sont, par exemple, realisees en Polyimide, notamment com¬ mercialise sous la marque Kapton ®, ou en poly(terephtalate d’ethylene), notamment commercialise sous la marque Mylar ®. Ces feuilles minces sont revetues, de chaque cote, par un metal, tel que 1’aluminium ou 1’argent.
[0146] Comme illustre sur la [Fig.8], la couverture d’isolation multicouche radiative 47 presente des ouvertures au travers desquelles passent les piliers 38 des elements porteurs 30. De maniere avantageuse, la couverture d’isolation multicouche radiative 47 est positionnee dans la partie la plus froide de la barriere thermiquement isolante primaire 14. En d’autres termes, la couverture d’isolation multicouche radiative 47 est positionnee dans un plan qui est parallele aux membranes d’etancheite secondaire 13 et primaire 15 mais est plus proche de la membrane d’etancheite primaire 15 que de la membrane d’etancheite secondaire 13. Ceci augmente 1’efficacite de la couverture d’isolation multicouche radiative 47 dans la mesure oil elle est ainsi positionnee dans la zone la plus froide de la barriere thermiquement isolante primaire 14 de sorte que 1’emissivite de chacune de ses couches est reduite.
[0147] La couverture d’isolation multicouche radiative 47 est ici fixee aux piliers 38 des elements porteurs 30, par exemple par collage ou au moyen de paires de bande de fixation du type velours-crochet dont 1’une des bandes est associee a la couverture d’isolation multicouche radiative 47, par exemple par couture ou collage, et dont 1’autre bande est collee a Fun des piliers 38.
[0148] Comme represente sur la [Fig.12], la barriere thermiquement isolante primaire 14 comporte en outre des elements isolants 51 qui presentent une structure poreuse a cellules ouvertes. Les elements isolants 51 sont disposes entre la couverture d’isolation multicouche radiative 47 et la membrane d’etancheite secondaire 13.
[0149] De tels elements isolants 51 ont plusieurs fonctionnalites. En premier lieu, ils permettent de diminuer encore davantage la temperature de la zone de la barriere ther¬ miquement isolante primaire 14 dans laquelle est positionnee la couverture d’isolation multicouche radiative 47, ce qui augmente encore davantage son efficacite. En deuxieme lieu, les elements isolants 51 permettent egalement de limiter la degradation des performances d’isolation thermiques lorsque la pression a 1’interieur de la barriere thermiquement isolante primaire 14 est superieure aux valeurs de pression prescrites pour 1’utilisation de la couverture d’isolation multicouche radiative 47 seule. En effet, les couvertures d’isolation multicouche radiative 47 du type precite presentent d’excellentes performances d’isolation thermique pour de faibles valeurs de pression,WO 2023/198766 22 PCT/EP2023/059540 typiquement inferieures ou egales a 10 3 Pa mais plus elles sont soumises a des pressions superieures au seuil precite et plus leurs performances se degradent. De telles conditions de pression sont notamment susceptibles de se produire en cas de perte d’etancheite de la membrane d’etancheite primaire 15 ou de la membrane d’etancheite secondaire 13 degradant le niveau de depression a 1’interieur la barriere thermiquement isolante primaire 14, ou lors de la mise a froid de la cuve tant que le gaz inerte contenu dans la barriere thermiquement isolante primaire 14 ne s’est pas entierement condense a 1’etat solide ou encore lorsque le taux de remplissage de la cuve est faible, par exemple lors d’un voyage retour d’un navire alors que la cuve ne comporte qu’un talon de gaz liquefie. Les elements isolants 51 permettent egalement de reduire les capacites d’activation de flux convectifs a 1’interieur de la barriere thermiquement isolante primaire 14. En troisieme lieu, les elements isolants 51 constituent des surfaces de reception des solides issus de la condensation solide du ou des gaz inertes contenus dans la barriere thermiquement isolante primaire 14, ce qui permet de limiter les contraintes mecaniques susceptibles de s’exercer sur les autres elements de la paroi 11 et notamment sur les elements porteurs 30, la couverture d’isolation multicouche radiative 47 et les membranes d’etancheite secondaire 13 et primaire 15.
[0150] Les elements isolants 51 sont, par exemple, choisis parmi la laine de verre, la laine de roche, 1’ouate de polyester, les mousses polymeres a cellules ouvertes, telles que la mousse polyurethane a cellules ouvertes, et les mousses de melamine. De maniere avantageuse, les elements isolants 51 sont realises en laine de verre. Les elements isolants 51 sont, avantageusement, conditionnes sous la forme de panneaux ayant une tenue structurelle leur permettant d’etre manipules facilement.
[0151] Dans le mode de realisation represente sur la [Fig.12], les elements isolants 51 occupent tout 1’espace entre la couverture d’isolation multicouche radiative 47 et la membrane d’etancheite secondaire 13. La barriere thermiquement isolante secondaire comporte en outre un ou plusieurs organes de retention permettant de limiter le de¬ placement des elements isolants 51 en direction de la membrane d’etancheite primaire 15 et evitant ainsi que ceux-ci ne compriment la couverture d’isolation multicouche radiative 47 et ne degradent ainsi ses performances.
[0152] L’organe de retention est ici une couche textile de retention 52, par exemple realisee avec des fibres polymere, telles que des fibres de polyester, ou des fibres de verre. La couche textile de retention 52 est fixee aux elements porteurs 30. Cette couche textile de retention 52 peut etre fixee aux elements porteurs par tout moyen et notamment par collage. Sur la [Fig.12], la couche textile de retention 52 est fixee aux elements porteurs 30 au moyen de collerettes 53 qui sont, d’une part, fixees au elements porteurs 30 et, d’autre part, fixees a la couche textile de retention 52.
[0153] Dans un tel mode de realisation, la couverture d’isolation multicouche radiative 47WO 2023/198766 23 PCT/EP2023/059540 peut etre fixee a la couche textile de retention 52, au moyen de zones de collage, de coutures ou d’agrafes regulierement reparties. Ceci permet ainsi d’eviter que la couverture d’isolation multicouche radiative 47 soit directement fixee aux elements porteurs 30 et permet ainsi de reduire les ponts thermiques par conduction. Ceci permet egalement d’assurer un bon positionnement de la couverture d’isolation multicouche radiative 47, en limitant ses plis et en assurant son maintien notamment lorsque le niveau de pression dans la barriere thermiquement isolante primaire 14 n’est pas homogene et qu’il existe un excedent de pression entre la couverture d’isolation mul¬ ticouche radiative 47 et la membrane d’etancheite secondaire 13.
[0154] Selon une variante de realisation representee sur la [Fig.13], les organes de retention sont formes par des collerettes 54 fixees aux elements porteurs 30 et contre lesquelles viennent en butee la face interne des elements isolants 51.
[0155] On observe egalement, dans la variante de realisation de la [Fig.13], que les elements isolants 51 presentent une epaisseur inferieure a la distance, selon la direction d’epaisseur de la paroi 11, entre la membrane d’etancheite secondaire 13 et la couverture d’isolation multicouche radiative 47. En d’autres termes, un espace vide est present entre les elements isolants 51 et la couverture d’isolation multicouche radiative 47. Ceci permet de reduire la quantite d’elements isolants 51 utilisee et contribue ainsi a reduire les couts de la cuve sans degrader trop significativement les performances d’isolation thermique de la barriere thermiquement isolante primaire 14, notamment lorsque la pression a 1’interieur de la barriere thermiquement isolante primaire 14 est superieure aux valeurs de pression prescrites.
[0156] La [Fig.10] illustre une paroi d’une cuve etanche et thermiquement isolante selon un deuxieme mode de realisation, les elements isolants 51 n’etant pas representes. Ce mode de realisation differe de celui decrit ci-dessus en relation avec les figures 2 a 9 et 12 en ce que les ondulations 24 de la membrane d’etancheite secondaire 13 ne font pas saillie vers 1’exterieur, c’est-a-dire vers la structure porteuse 1, mais vers 1’interieur, c’est-a-dire dans une direction opposee a la structure porteuse 1.
[0157] La [Fig.l1] illustre une paroi d’une cuve etanche et thermiquement isolante selon un troisieme mode de realisation, les elements isolants 51 n’etant pas representes. Ce mode de realisation differe de celui decrit ci-dessus en relation avec les figures 2 a 9 et 12 en ce que la membrane d’etancheite primaire 15 presente deux couches 48, 49 de toles metalliques ondulees 44 superposees 1’une sur 1’autre. Ceci assure une redondance de la fonction d’etancheite et ameliore ainsi la fiabilite de la membrane d’etancheite primaire 15.
[0158] Les deux couches 48, 49 de toles metalliques ondulees 44 presentent chacune une structure analogue a celle de la membrane d’etancheite primaire 15 decrite ci-dessus en relation avec la [Fig.2]. Les ondulations 45 des deux couches 48, 49 sont disposeesWO 2023/198766 24 PCT/EP2023/059540 selon des pas identiques et sont disposees en regard les unes des autres selon la direction d’epaisseur de la paroi 11.
[0159] Par ailleurs, des elements d’entretoise, non representes, ayant une epaisseur predeterminee sont interposes entre les deux couches 48, 49 de maniere que la distance entre celles-ci soit maintenue sensiblement constante. De tels elements d’entretoise sont, par exemple, positionnes dans les zones planes 46 des toles metalliques ondulees 44. Les elements d’entretoise sont, par exemple, chacun fixes a un plateau interne 42, par un dispositif d’ancrage, non represente, traversant la couche 48. En outre, les bords des toles metalliques ondulees 44 de la couche 49 sont ancres, par exemple par soudure, sur des platines d’ancrage, egalement non representes, fixees aux elements d’entretoise ou formees par ceux-ci. Selon un mode de realisation, les elements d’entretoise sont realises dans des materiaux thermiquement conducteurs, tel que du metal et notamment de l’acier inoxydable. Ceci permet de limiter la difference de temperature entre les deux couches 48, 49 de la membrane d’etancheite primaire 15 et par consequent, de limiter les effets de cette double couche, sur la cinetique du phenomene de cryopompage a 1’interieur de la barriere thermiquement isolante primaire 14.
[0160] Selon un mode de realisation, la phase gazeuse de 1’espace additionnel 50 qui est interpose entre les deux couches 48, 49 de la membrane d’etancheite primaire 15 est placee en depression, c’est-a-dire a une pression inferieure a la pression atmospherique. La phase gazeuse de 1’espace additionnel 50 est avantageusement placee a une pression absolue inferieure a 10 1 Pa, de preference inferieure a 10 2 Pa, par exemple de 1’ordre de 10 3 Pa. Pour ce fake, 1’espace additionnel 50 est reliee a une pompe a vide.
[0161] Selon une autre variante de realisation, 1’espace additionnel 50 est balaye par un gaz inerte. Le gaz inerte est, par exemple, de 1’Helium qui presente une temperature de li¬ quefaction inferieure a celle de 1’hydrogene, ce qui permet d’eviter au gaz inerte de se condenser dans 1’espace additionnel 50. Pour ce faire, 1’installation comporte un reservoir de gaz inerte associe a un circuit d’inertage qui est relie a 1’espace additionnel 50 et a un analyseur de gaz qui est configure pour detecter une presence du gaz stocke dans la cuve, par exemple 1’hydrogene, parmi le gaz inerte circulant dans 1’espace ad¬ ditionnel 50. Un tel balayage de gaz inerte permet ainsi de detecter des fuites de la couche 49 de la membrane d’etancheite primaire 15.
[0162] Selon un autre mode de realisation non represente, la cuve etanche et thermiquement isolante n’est pas une cuve a membranes mais une cuve dans laquelle le gaz liquefie est stocke sous pression. De telles cuves sont autoporteuses. Ainsi, dans le cas d’une cuve embarquee sur un navire, la cuve n’utilise pas la double coque du navire en tant que structure porteuse comme la cuve a membrane decrite ci-dessus. Dans un tel contexte naval, ces cuves sont designees cuves de type C. Dans un contexte terrestre,WO 2023/198766 25 PCT/EP2023/059540 ces cuves sont designees par 1’expression « cuve sous pression », tel que defini dans le code CODAP. La cuve comporte deux barriere etanches autoporteuses, par exemple cylindriques, qui sont positionnees 1’une a I’interieur de 1’autre. Les deux barrieres etanches sont fixees et maintenues a distance 1’une de 1’autre par des structures d’entretoise. La barriere thermiquement isolante formee entre les deux barrieres presente des caracteristiques analogues a celles de la barriere thermiquement isolante primaire 14 decrite ci-dessus. En particulier, la barriere thermiquement isolante est placee en depression, comporte une couverture d’isolation multicouche radiative 47 et des elements isolants 51 qui sont positionnes entre la couverture d’isolation mul¬ ticouche radiative 47 et la barriere etanche externe. La disposition relative de la couverture d’isolation multicouche radiative 47 et des elements isolants 51 est identique a celle decrite ci-dessus en relation avec les figures 12 et 13, c’est-a-dire que de 1’exterieur vers I’interieur de la cuve, la paroi comporte une barriere etanche exteme, les elements isolants 51, la couverture d’isolation multicouche radiative 47 et la barriere etanche exteme qui est destinee a etre en contact avec le gaz liquefie stocke dans la cuve.
[0163] Dans une cuve du type precite, la couverture d’isolation multicouche radiative 47 peut notamment etre fixee a la barriere etanche interne, par exemple par collage. De maniere alternative, la couverture d’isolation multicouche radiative 47 peut egalement etre fixee sur les elements isolants 51, par tout moyen approprie et notamment par collage, couture, agrafage ou autre. Les elements isolants 51 sont ancres sur la barriere etanche exteme, par tout moyen approprie et notamment par collage ou au moyen de dispositifs d’ancrage mecaniques.
[0164] Par ailleurs, selon une variante de realisation dans laquelle la couverture d’isolation multicouche radiative 47 n’est pas fixee sur les elements isolants 51 de sorte qu’un espace libre est present selon la direction d’epaisseur de la paroi entre la couverture d’isolation multicouche radiative 47 et les elements isolants 51, une couche additionnelle peut etre fixee sur la face interne des elements isolants 51. Cette couche additionnelle peut etre constituee d’un textile tisse ou intisse, d’un film metallique ou d’un film en materiau polymere revetu d’un metal. La couche additionnelle precitee peut ainsi contribuer a 1’une et/ou 1’autre des deux fonctions suivantes : augmenter la perte de charge du flux gazeux de sorte a reduire les mouvements de convection, notamment dans des conditions de vide degradees et reduire 1’emissivite de la face interne des elements isolants 51.
[0165] La [Fig.15] illustre encore une autre variante de realisation. Ce mode de realisation differe de celui decrit ci-dessus en relation avec la [Fig.10] en ce qu’il comporte plusieurs couvertures d’isolation multicouche radiative 47, 55. Dans la variante de rea¬ lisation representee, la barriere thermiquement isolante primaire 14 comporte deuxWO 2023/198766 26 PCT/EP2023/059540 couvertures d’isolation multicouche radiative 47, 55 qui sont espacees 1’une de 1’autre selon la direction d’epaisseur de la paroi. Selon un exemple de realisation, les deux couvertures d’isolation multicouche radiative 47, 55 sont espacees dans la direction d’epaisseur de la paroi d’une distance comprise entre 30 et 160 mm. La presence de plusieurs couvertures d’isolation multicouche radiative 47, 55 permet de reduire encore davantage les transferts de chaleur par rayonnement thermique.
[0166] Dans ce mode de realisation, chaque couverture d’isolation multicouche radiative 47, 55 est constituee de plusieurs portions qui sont fixees les unes aux autres par des moyens de fixation 56, tels que des bandes de fixation du type velours-crochet. En outre, de maniere avantageuse, afin de limiter les ponts thermiques, les bandes de fixation des deux couvertures d’isolation multicouche radiative 47, 55 sont decalees les unes des autres, c’est-a-dire qu’elles ne sont pas positionnees entre les deux memes rangees d’elements porteurs 30.
[0167] La [Fig.16] illustre encore un autre mode de realisation. Comme dans le mode de rea¬ lisation de la [Fig.15], la barriere thermiquement isolante primaire 14 comporte deux couvertures d’isolation multicouche radiative 47, 55 qui sont espacees 1’une de 1’autre selon la direction d’epaisseur de la paroi. Toutefois, la barriere thermiquement isolante primaire 14 comporte, en outre, des elements isolants 57 qui presentent une structure poreuse a cellules ouvertes et qui sont disposes entre la couverture d’isolation mul¬ ticouche radiative 55 la plus externe et la membrane d’etancheite secondaire 13. De tels elements isolants 57 presentent des fonctionnalites identiques aux elements isolants 51 decrits ci-dessus en relation avec les figures 12 et 13.
[0168] Les elements isolants 57 sont, par exemple, choisis parmi la laine de verre, la laine de roche, 1’ouate de polyester, les mousses polymeres a cellules ouvertes, telles que la mousse polyurethane a cellules ouvertes, et les mousses de melamine. De maniere avantageuse, les elements isolants 57 sont realises en laine de verre. Les elements isolants 57 sont, avantageusement, conditionnes sous la forme de panneaux ayant une tenue structurelie leur permettant d’etre manipules facilement.
[0169] La [Fig.17] illustre encore un autre mode de realisation. Ce mode de realisation differe du mode de realisation decrit ci-dessus en relation avec la [Fig.10] en ce que chacun des piliers 38 des elements porteurs 30 est au moins partiellement revetu avec un revetement d’isolation radiative 58 qui entoure ledit pilier 38. Un tel revetement d’isolation radiative 58 limite 1’absorption par les piliers des rayonnements reflechis par la couverture d’isolation multicouche radiative 47.
[0170] Le revetement d’isolation radiative 58 s’etend au moins depuis 1’extremite interne du pilier 38 jusqu’a la couverture d’isolation multicouche radiative 47. De maniere avantageuse, le revetement d’isolation radiative 58 s’etend jusqu’a 1’extremite externe du pilier 38. Le revetement d’isolation radiative 58 peut etre colie sur le pilier ouWO 2023/198766 27 PCT/EP2023/059540 adhere directement a celui-ci. De maniere alternative, il pent egalement etre fixe entre 1’embase interne 37 et 1’embase externe 36. Dans des modes de realisation non representes, le revetement d’isolation radiative 58 est en appui et/ou fixe sur une couche textile de retention 52, telle que representee sur la [Fig.12] on sur des collerettes 54, telles que representees sur la [Fig.13]. Le revetement d’isolation radiative 58 est choisi parmi les materiaux designes par le sigle SLI pour « Single Layer Insulation » en langue anglaise qui comporte par exemple, une feuille en materiau polymere, tel que du Polyimide, ou du polyethylene, revetue d’un metal, tel que 1’aluminium, les materiaux designes par le sigle MLI et decrits precedemment et une couche prealablement deposee sur le pilier 37 et comprenant un liant et des particules d’aluminium.
[0171] En reference a la [Fig.14], une vue ecorchee d’un navire 70 montre une cuve etanche et thermiquement isolante 71 de forme generale prismatique montee dans la double coque 72 du navire. La paroi de la cuve 71 comporte une membrane d’etancheite primaire destinee a etre en contact avec le gaz liquefie, preferentiellement de 1’hydrogene liquide, contenu dans la cuve, une membrane d’etancheite secondaire agencee entre la membrane d’etancheite primaire et la double coque 72 du navire, et deux barrieres thermiquement isolantes agencees respectivement entre la membrane d’etancheite primaire et la membrane d’etancheite secondaire et entre la membrane d’etancheite secondaire et la double coque 72.
[0172] De maniere connue en soi, des canalisations de chargement/dechargement 73 disposees sur le pont superieur du navire peuvent etre raccordees, au moyen de connecteurs appropriees, a un terminal maritime ou portuaire pour transferer une cargaison de gaz liquefie depuis ou vers la cuve 71.
[0173] La [Fig.14] represente egalement un exemple de terminal maritime comportant un poste de chargement et de dechargement 75, une conduite sous-marine 76 et une ins¬ tallation a terre 77. Le poste de chargement et de dechargement 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 isoles 79 pouvant se connecter aux canalisations de chargement/dechargement 73. Le bras mobile 74 orientable s'adapte a tous les gabarits d’hydrogeniers. Une conduite de liaison non re¬ presentee s'etend a 1'interieur de la tour 78. Le poste de chargement et de dechargement 75 permet le chargement et le dechargement de 1’hydrogenier 70 depuis ou vers 1'installation a terre 77. Celle-ci comporte des cuves de stockage de gaz liquefie 80 et des conduites de liaison 81 reliees par la conduite sous-marine 76 au poste de chargement ou de dechargement 75. La conduite sous-marine 76 permet le transfert du gaz liquefie entre le poste de chargement ou de dechargement 75 et 1'installation a terre 77 sur une grande distance, par exemple 5 km, ce qui permet de garder le navire hyWO 2023/198766 28 PCT/EP2023/059540 drogenier 70 a grande distance de la cote pendant les operations de chargement et de dechargement.
[0174] Pour engendrer la pression necessaire au transfert du gaz liquefie, on peut soit mettre en oeuvre des pompes embarquees dans le navire 70 et/ou des pompes equipant 1'installation a terre 77 et/ou des pompes equipant le poste de chargement et de de¬ chargement 75 soit autoriser une montee en pression dans 1’espace interieur de la cuve sous 1’effet de 1’evaporation du gaz liquefie stocke dans la cuve.
[0175] Bien que 1'invention ait ete decrite en liaison avec plusieurs modes de realisation particuliers, il est bien evident qu'elle n'y est nullement limitee et qu'elle comprend tous les equivalents techniques des moyens decrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de 1'invention.
[0176] L’usage du verbe « comporter », « comprendre » ou « inclure » et de ses formes conjuguees n’exclut pas la presence d’autres elements ou d’autres etapes que ceux enonces dans une revendication.
[0177] Dans les revendications, tout signe de reference entre parentheses ne saurait etre interprete comme une limitation de la revendication.
[0178] Il apparaitra plus generalement a 1'Homme du metier que diverses modifications peuvent etre apportees aux modes de realisation decrits ci-dessus, a la lumiere de I'enseignement qui vient de lui etre divulgue. Dans les revendications qui suivent, les termes utilises ne doivent pas etre interpretes comme limitant les revendications aux modes de realisation exposes dans la presente description, mais doivent etre interpretes pour y inclure tous les equivalents que les revendications visent a couvrir du fait de leur formulation et dont la prevision est a la portee de 1'Homme du metier se basant sur ses connaissances generales.

Claims

29 Revendications [Revendication 1] Paroi pour une cuve etanche et thermiquement isolante de stockage d’un gaz liquefie, ladite paroi (11) comportant successivement, selon une direction d’epaisseur, depuis 1’exterieur vers 1’interieur de la cuve, une barriere etanche exteme (13), une barriere thermiquement isolante (14) et une barriere etanche interne (15), la barriere thermiquement isolante (14) presentant une phase gazeuse a une pression absolue inferieure a 1 Pa et comprenant : - une couverture d’isolation multicouche radiative (47) qui s’etend orthogonalement a la direction d’epaisseur, ladite couverture d’isolation multicouche radiative (47) comportant un empilement d’une pluralite de feuilles en metal ou en materiau polymere revetu d’un metal et separees les unes des autres par une couche textile ; et - des elements isolants (51) presentant une structure poreuse a cellules ouvertes qui sont disposes entre la couverture d’isolation multicouche radiative (47) et la barriere etanche exteme (13). [Revendication 2] Paroi (11) selon la revendication 1, dans laquelle la barriere etanche interne (15) est destinee a etre en contact centre le gaz liquefie contenu dans la cuve. [Revendication 3] Paroi (11) selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle les elements isolants (51) sont choisis parmi la laine de verre, la laine de roche, 1’ouate de polyester et les mousses polymeres a cellules ouvertes. [Revendication 4] Paroi (11) selon 1’une quelconque des revendications 1 a 3, dans laquelle la couverture d’isolation multicouche radiative (47) est positionnee dans un plan qui est plus proche de la barriere etanche interne (15) que de la barriere etanche externe (13). [Revendication 5] Paroi (11) selon 1’une quelconque des revendications 1 a 4, dans laquelle, la couche textile de la couverture d’isolation multicouche radiative (47) est realisee avec des fibres choisies parmi les fibres polymeres et les fibres de verre. [Revendication 6] Paroi (11) selon 1’une quelconque des revendications 1 a 5, dans laquelle les feuilles en metal ou en materiau polymere revetu d’un metal sont realisees dans un materiau choisi parmi 1’aluminium, 1’argent, les materiaux polymeres revetus d’aluminium et les materiaux polymeres revetus d’argent. [Revendication 7] Paroi (11) selon 1’une quelconque des revendications 1 a 6, dans laquelle la phase gazeuse de la barriere thermiquement isolante (14)WO 2023/198766 PCT/EP2023/059540 30 comporte, lorsque la barriere thermiquement isolante est conditionnee a temperature ambiante, plus de 50 % en volume d’un gaz inerte ayant une temperature de condensation solide superieure a la temperature de liquefaction du gaz liquefie destine a etre stocke dans la cuve. [Revendication 8] Paroi (11) selon la revendication 7, dans laquelle le gaz inerte est du dioxyde de carbone. [Revendication 9] Paroi (11) selon 1’une quelconque des revendication 1 a 8, dans laquelle la barriere thermiquement isolante (14) comporte des elements porteurs (30) qui s’elevent selon la direction d’epaisseur entre la barriere etanche externe (13) et la barriere etanche interne (15), la couverture d’isolation multicouche radiative (47) presentant des ouvertures au travers desquelles passent les elements porteurs. [Revendication 10] Paroi (11) selon la revendication 9, dans laquelle les elements porteurs (30) comportent chacun une embase exteme (36), une embase interne (37) et un pilier (38), chacune des embases exteme (36) et interne (37) presentant un manchon (39) cooperant par emboitement avec Pune des extremites du pilier (38) et une collerette d’appui (40) s’etendant radialement depuis une extremite du manchon (39). [Revendication 11] Paroi (11) selon la revendication 10, dans laquelle le pilier (38) est au moins partiellement revetu avec un revetement d’isolation radiative (58) qui entoure ledit pilier (38). [Revendication 12] Paroi (11) selon 1’une quelconque des revendications 9 a 11, dans laquelle la barriere thermiquement isolante (14) comporte en outre au moins un organe de retention (52, 54) qui est fixe aux elements porteurs (30) de maniere a limiter le deplacement des elements isolants (51) en direction de la barriere etanche interne (15). [Revendication 13] Paroi (11) selon la revendication 12, dans laquelle 1’au moins un organe de retention comporte une couche textile de retention (52) qui est fixee aux elements porteurs (30) et qui est disposee entre les elements isolants (51) et la couverture d’isolation multicouche radiative (47). [Revendication 14] Paroi (11) selon la revendication 13, dans laquelle la couverture d’isolation multicouche radiative (47) est fixee sur la couche textile de retention (52). [Revendication 15] Paroi (11) selon la revendication 13 ou 14, dans laquelle la couche textile de retention (52) est realisee avec des fibres choisies parmi les fibres polymeres et les fibres de verre. [Revendication 16] Paroi (11) selon 1’une quelconque des revendications 12 a 15, dans laquelle la barriere thermiquement isolante (14) comporte plusieursWO 2023/198766 PCT/EP2023/059540 31 organes de retention qui sont chacun formes par one collerette (54) fixee a 1’un des elements porteurs (30) et contre laquelle vient en butee une face interne de 1’un des elements isolants (51). [Revendication 17] Paroi (11) selon 1’une quelconque des revendications 1 a 16, dans laquelle la barriere thermiquement isolante (14) comporte plusieurs couvertures d’isolation multicouche radiative (47, 55) qui s’etendent chacune orthogonalement a la direction d’epaisseur, chaque dite couverture d’isolation multicouche radiative (47, 55) comportant un empilement d’une pluralite de feuilles en metal ou en materiau polymere revetu d’un metal et separees les unes des autres par une couche textile. [Revendication 18] Paroi (11) selon la revendication 17, dans laquelle la barriere ther¬ miquement isolante (14) comporte deux couvertures d’isolation mul¬ ticouche radiative (47, 55) qui sont, de preference, espacees d’une distance comprise entre 30 et 160 mm. [Revendication 19] Paroi (11) selon 1’une quelconque des revendications 1 a 18, dans laquelle la barriere etanche interne est une membrane d’etancheite primaire (15) destinee a etre en contact avec le gaz liquefie contenu dans la cuve, la barriere thermiquement isolante est une barriere ther¬ miquement isolante primaire (14) et la barriere etanche externe est une membrane d’etancheite secondaire (13), la paroi (11) comportant en outre une barriere thermiquement isolante secondaire (12) reposant contre une structure porteuse (1) et contre laquelle repose la membrane d’etancheite secondaire (13). [Revendication 20] Paroi (11) selon la revendication 19, dans laquelle la membrane d’etancheite primaire (15) comporte une premiere serie d’ondulations (45a) presentant des premieres ondulations paralleles les unes aux autres et une deuxieme series d’ondulations (45b) presentant des deuxiemes ondulations paralleles les unes aux autres et perpendiculaires aux premieres ondulations, la membrane d’etancheite primaire (15) comportant une pluralite de zones planes (46) qui sont chacune definies entre deux premieres ondulations adjacentes et entre deux deuxiemes ondulations adjacentes ; la barriere thermiquement isolante primaire (14) comportant au moins une premiere rangee d’elements porteurs comportant successivement, selon une direction parallele aux premieres ondulations, au moins un premier, un deuxieme et un troisieme elements porteurs (30) qui sont fixes a la barriere thermiquement isolante secondaire (12) et qui s’elevent selon la direction d’epaisseur, le premier, le deuxieme et leWO 2023/198766 PCT/EP2023/059540 32 troisieme elements porteurs (30) etant respectivement fixes a un premier, un deuxieme et un troisieme plateaux internes (42), la pluralite de zones planes (46) comportant successivement, selon la direction parallele aux premieres ondulations, une premiere, une deuxieme et une troisieme zones planes qui sont respectivement soudees en appui contre le premier, le deuxieme et le troisieme plateaux internes (42). [Revendication 21] Paroi (11) selon 1’une quelconque des revendications 1 a 20, dans laquelle la barriere etanche exteme et la barriere etanche interne sont des barrieres autoporteuses reliees 1’une a 1’autre par des structures d’entretoise. [Revendication 22] Cuve etanche et thermiquement isolante comportant une pluralite de parois (11) selon 1’une quelconque des revendications 1 a 21. [Revendication 23] Navire (70) pour le transport d’un gaz liquefie, le navire comportant une double coque (72) et une cuve (71) selon la revendication 22 disposee dans la double coque. [Revendication 24] Systeme de transfert pour un gaz liquefie, le systeme comportant un navire (70) selon la revendication 23 et des canalisations isolees (73, 79, 76, 81) agencees de maniere a relier la cuve (71) installee dans la coque du navire a une installation de stockage flottante ou terrestre (77). [Revendication 25] Procede de chargement ou dechargement d’un navire (70) selon la re¬ vendication 23, dans lequel on achemine un gaz liquefie a travers des canalisations isolees (73, 79, 76, 81) depuis ou vers une installation de stockage flottante ou terrestre (77) vers ou depuis la cuve (71) du navire (70).
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