Citerne L'invention a pour objet une citerne destinée<B>à</B> contenir un liquide de poids spécifique inférieur<B>à</B> celui de l'eau de mer. Les citernes connues sont en métal, en bois ou en d'autres matières résistantes et rigides et sont munies généralement<B>de</B> larges orifices au-dessus<B>de</B> la ligne de flottaison. Ceci est inutile si la citerne doit contenir seulement des liquides.
La citerne faisant l'objet de la présente invention, comprenant un récipient fermé, en matière flexible, un nez destiné<B>à</B> être, relié<B>à</B> un moyen de remor quage, et au moins un tuyau communiquant avec l'intérieur du récipient et permettant le remplissage et la vidange de ce dernier, est caractérisée en ce que le récipient est un tube d#un tissu imperméabilisé, par exemple imprégné de caoutchouc naturel ou syn thétique, et sans renforcements longitudinaux, la lon gueur de la citerne étant supérieure<B>à</B> six fois sa lar geur, la flottabilité étant déterminée par le contenu de la citerne et la forme de celle-ci dépendant du degré de remplissage.
Le dessin annexé représente,<B>à</B> titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution et des variantes de la citerne selon l'invention.
La fig. <B>1</B> est une vue latérale de la première forme d'exécution. La fig. 2 est une élévation latérale de la seconde forme d'exécution. Les fig. <B>3,</B> 4,<B>5, 6</B> et<B>7</B> sont des vues partielles de plusieurs variantes.
Les fig. <B>8</B> et<B>9</B> représentent respectivement des coupes verticales des structures d!étrave et d'arrière de la seconde forme d'exécution. La fig. <B>10</B> représente schématiquement la fixation d'une bride. La fig. <B>11</B> est une coupe d'une corde, de remor quage solidaire d'une partie de la citerne.
La fig. 12 est une coupe semblable<B>à</B> celle de la fig. <B>11</B> montrant une variante.
La fig. <B>13</B> est une vue partielle de la troisième forme d'exécution.
La fig. 14 est une coupe selon la ligne XIV-XIV de la fig. <B>13.</B>
La fig. <B>15</B> est une vue schématique représentant différentes formes de cloisons.
Les fig. <B>16, 17, 18</B> et l8a sont des vues partiel les correspondant<B>à</B> la fig. <B>15.</B>
Les fig. <B>19</B> et 20 sont respectivement une vue en coupe d'une soupape que comprend l'une ou l'autre de ces formes d'exécution.
La fig. 21 représente une coupe transversale schématique de la quatrième forme, d'exécution. La fig. 22 représente une coupe verticale latérale d'une partie de la fig. 21,<B>à</B> plus grande échelle. La citerne représentée<B>à</B> la fig. <B>1</B> comprend un tube<B>1</B> ayant un diamètre de<B>9,15</B> m environ et une longueur de<B>183</B> m, dont l'avant est conformé et ren forcé sous forme de nez aérodynamique 2 en utili sant des couches supplémentaires de tissu, si c'est nécessaire.
Ce nez 2,<B>à</B> l'intérieur duquel fait saillie un tube<B>3</B> susceptible de fonctionner comme un dis positif égalisateur de pression entre l'eau et la car- gaison, est équipé avec dix #illets de remorquage 4.
Le remorquage est assuré par une bride<B>5</B> consistant en dix cordes<B>6</B> ayant chacune environ<B>6,10</B> m de longueur, entravée par un anneau<B>7.</B> Celui-ci est fixé <B>à</B> une corde<B>de</B> remorquage<B>8</B> qui traverse, un #ille- ton <B>à</B> l'arrière d'un remorqueur<B>9.</B> La queue de la citerne a la forme d'un cône aérodynamique<B>10</B> se terminant par un tuyau<B>11 à</B> l'extrémité duquel se trouve un accouplement permettant<B>de</B> le relier<B>à</B> un tuyau de remplissage et de vidange.
Une seconde forme d'exécution est représentée <B>à</B> la fig. 2. Les extrémités de la citerne sont en forme d'ellipsdide. Les extrémités pourraient être asymétri ques comme on l'a représenté dans la variante de la fig. <B>3.</B> D'autres variantes symétriques sont représen tées sur les fig. 4 et<B>5.</B> La fig. 4 représente une forme conique élancée, destinée principalement<B>à</B> être utili sée<B>à</B> l'avant et présentant des arcs rentrants. La fig. <B>5</B> représente une forme purement conique et est destinée principalement<B>à</B> être utilisée<B>à</B> l'avant.
Les fig. <B>6</B> et<B>7</B> représentent des formes destinées <B>à</B> être utilisées<B>à</B> rarrière, la forme selon la fig. <B>6</B> étant partiellement sphérique et la forme selon la fig. <B>7</B> étant conique.<B>Il</B> est évident que, dans toutes ces formes, soit l'étrave, soit l'arrière, ou les deux, sont munies d'un tuyau communiquant avec l'inté rieur dans<B>le</B> but de remplir ou de vider la citerne, mais ce tuyau n'a pas été représenté sur le dessin.
La structure interne de l'étrave<B>de</B> la citerne représentée<B>à</B> la<B>hg.</B> 2 est représentée plus clairement sur la fig. <B>8</B> et elle comprend un organe, profilé rigide 12, en bois par exemple, auquel est fixée, par exem ple par des vis, une plaque de métal<B>13</B> portant des goujons 14 pour la fixation d'une plaque d'ancrage <B>15</B> servant<B>à</B> porter une barre<B>de</B> remorquage<B>16.</B> Ces goujons servent aussi<B>à</B> fixer une pièce d'extré mité<B>17,
</B> tout l'ensemble étant maintenu solidaire par des boulons<B>18.</B> La barre de remorquage<B>16</B> est munie<B>à</B> son extrémit6 avant d'un anneau de remor quage<B>à</B> émerillon<B>19.</B> Un tuyau de remplissage 20 traverse la pièce<B>17</B> et communique avec l'intérieur du nez 2 par un canal 21 pratiqué dans Forgane profilé 12.
La construction<B>de</B> l'arrière de la citerne est re présentée sur la fig. <B>9</B> et comprend un organe profilé 12a semblable<B>à</B> l'organe 12 de l'étrave et portant d'une manière semblable une plaque 22 portant des goujons<B>23</B> et des écrous 24, une plaque d'ancrage <B>25</B> étant fixée entre la plaque 22 et une pièce d'ex trémité<B>26,</B> un tuyau de remplissage<B>27</B> étant fixé sur la plaque<B>25.</B>
La fig. <B>10</B> montre comment la bride constituée par les cordes<B>6</B> de la première forme d'exécution est fixée au nez 2 de la citerne, au moyen des #illets 4. La corde -de remorquage<B>8</B> est fixée<B>à</B> un #illet d'un organe d'accouplement<B>28 à</B> émerillon.
La fig. <B>11</B> montre une corde de remorquage entière<B>29</B> construite en corde ou cordage de fil métallique, qui est épissurée ou cousue<B>à</B> un nez<B>30</B> de nylon ou d'autre matière résistante, le point d'as- semblage étant protégé<B>à</B> la fois intérieurement et extérieurement par une masse de matière telle que du caoutchouc, indiquée en<B>31</B> et en<B>32.</B>
La fig. 12 représente une autre corde de remor quage entière<B>33</B> formée en tissant, en enroulant ou en torsadant un noyau en nylon ou en autre matière 34, le dispositif étant protégé par de la matière en <B>31</B> et en<B>32</B> comme dans la variante de la fig. <B>11.</B>
Les fig. <B>13</B> et 14 représentent partiellement la troisième forme d'exécution dans laquelle le tissu constituant le tube est plissé<B>à</B> ses extrémités comme on l'a indiqué en<B>35</B> et est collé et/ou cousu de manière<B>à</B> réaliser la forme désirée d'arrière ou d'étrave.
La fig. <B>15</B> représente de quelle manière la citerne peut être divisée en compartiments séparés au moyen de cloisons qui peuvent être imperméables comme on l'a indiqué en<B>3 6,</B> en forme de grille comme on l'a indiqué en<B>37,</B> ou en forme de réseau comme on l'a indiqué en<B>38.</B> Les cloisons<B>36, 37</B> ou<B>38</B> peu vent être fixées aux parois de la citerne en les col lant et/ou en les piquant comme on l'a représenté sur les fig. <B>16, 17</B> et<B>18,</B> une nervure en caoutchouc <B>39</B> non attaquée par le liquide contenu dans la citerne.
Chaque compartiment ainsi formé dans la citerne est muni d'un tuyau flexible séparé 40 de remplissage ou de vidange (fig. <B>15).</B> Ces tuyaux 40 traversent les cloisons et leur sont fixés au moyen de caoutchouc 41 (fig. <B>18A).</B> Les joints sont encore renforcés par une masse de caoutchouc 42.
Si on le désire, on peut réaliser une communication entre un compartiment et le compartiment voisin au moyen de soupapes 43 fonctionnant par gravité (fig. <B>15).</B> Ces soupapes sont représentées avec plus<B>de</B> détails sur les fig. <B>19</B> et 20 et comprennent des clapets 44 en matière caoutchoutée flexible, renforcés de métal, qui sont suspendus verticalement<B>à</B> des charnières flexibles 45, en caoutchouc par exemple,
de manière <B>à</B> fermer l'orifice 46 de la cloison<B>36.</B> Les charnières 45 peuvent être cornmodément collées ou cousues<B>à</B> la cloison<B>36</B> et les extrémités inférieures des clapets 44 sont munies d'aimants 47 qui coopèrent avec un aimant 48 pour maintenir les clapets fermés lorsque la citerne est dans sa position normale, les clapets étant pendants et fermés. En faisant tourner la citerne autour de son axe longitudinal pour amener les aimants<B>le</B> plus haut possible, l'aimantation n'est plus suffisante pour maintenir les soupapes fermées et, par conséquent, les clapets s'ouvrent sous l'action de la pesanteur. Les clapets sont renforcés au moyen d'anneaux de métal 49.<B>A</B> titre de variante, les aimants 47 peuvent être de simples poids pour main tenir les clapets fermés par gravité.
La fig. 21 représente comment un caisson<B>50</B> ai la partie supérieure du tube<B>1</B> peut communiquer avec ce tube par des orifices<B>51</B> et peut être muni de soupapes d'échappement de gaz<B>52</B> de manière<B>à</B> permettre l'échappement des gaz hors du tube. Une telle soupape d'échappement de gaz est représentée sur la fig. 22 et comprend un flotteur<B>53</B> qui tend normalement<B>à</B> s'appuyer sur un siège 54 sous l'ac tion du liquide agissant sur<B>le</B> flotteur et sous l'ac tion d'un ressort<B>à</B> boudin<B>55</B> fonctionnant sur un logement coulissant<B>56</B> du flotteur.
La soupape se trouvant<B>à</B> la partie supérieure<B>de</B> la citerne, si des gaz s'accumulent au sommet du caisson<B>50,</B> le flot teur<B>53</B> quitte le siège 54 et permet l'évacuation des gaz par un orifice<B>57</B> dans un couvercle<B>58.</B>
La longueur importante de la citerne relative ment<B>à</B> sa largeur permet d'utiliser la matière beau coup plus efficacement du point de vue des condi tions de résistance et la citerne peut être emmagasi née plus facilement en l'enroulant ou en. la pliant. Le rapport entre la longueur et la largeur est supé rieur<B>à</B> six et peut être égal<B>à</B> vingt ou plus. La flotta bilité est déterminée par le contenu en liquide de la citerne et sa forme dépend du degré de remplissage.
Les tuyaux de remplissage et de vidange peuvent être flexibles et peuvent se confondre avec le tissu de la citerne. La forme du nez et la fixation de la corde de remorquage au nez sont prévues de manière <B>à</B> répartir la charge de remorquage uniformément et <B>à</B> permettre au tissu d'adopter une position naturelle avec le minimum de concentration d'effort ou de pliage et de battement.
La bride peut être reliée au tissu soit par tissage ou collage du toron réel de la corde dans le tissu même, ou bien elle peut passer <B>à</B> travers des #illets introduits dans la matière du tissu qui est conformée de manière<B>à</B> recevoir les #illets. <B>A</B> titre de variante, on peut prévoir des bou cles de corde pour servir de compensation entre les organes plus rapprochés ou plus éloignés du point de remorquage. Les points de fixation de la bride se trouvent,<B>de</B> préférence,<B>à</B> un rayon. beaucoup plus petit que le rayon du tube complet et<B>le</B> nez est ren forcé pour résister aux efforts de remorquage et<B>à</B> la contrainte due<B>à</B> l'aspiration dynamique en aval des points de fixation de la bride.
Ces modes de fixation et des méthodes, semblables<B>de</B> fixation des cordes de la bride au tissu sont évidents pour le technicien. De préférence, cependant, une corde unique<B>de</B> remor quage est rendue solidaire du nez de la citerne même, les, torons individuels de la corde de remorquage étant tissés dans le tissu du nez.
Le tissu constituant la citerne peut être relié au tube avec des extrémités conformées en le cousant ou en utilisant la matière imperméable sous forme de colle. Des matières imperméables appropriées sont l'élastomère du butadiène, les fluosilicates et les rési nes durcissables <B>à</B> froid. De. préférence, le tube et les extrémités conformées sont construits en les tis sant d!un seul morceau sous forme de tube continu, et l'enveloppe terminée en tissu peut être imperméa bilisée ou être utilisée comme enveloppe résistante pour une enveloppe extérieure de feuille de nylon ou d'autre matière imperméable au liquide porté par le chaland.
Le tissu<B>de</B> l'enveloppe est, de préfé rence, du nylon ou une autre matière inorganique pour empêcher la formation d'excroissances marines et pour permettre une dilatation sous l'action de la pression, de préférence de l'ordre<B>de 10 à</B> 20 /o.
Dans le cas d?une citerne tubulaire, l'utilisation d'un grand rapport entre la longueur du tube<B>à</B> son diamètre (20<B>à 1</B> par exemple) permet de réaliser une économie dans l'épaisseur de la matière parce que la tension due aux pressions hydrostatiques est proportionnelle au carré du diamètre et n'est pas une fonction de sa longueur. La tension due au remor quage ou<B>à</B> la traînée est une fonction de la longueur, mais elle est petite si on la compare,<B>à</B> la tension due <B>à</B> la pression hydrostatique. Par conséquent, pour réaliser une grande capacité pour une quantité don née de matière et pour la facilité de l'emmagasinage et de l'enveloppement, le tube est avantageusement long de plusieurs diamètres.
D'autres formes de citernes peuvent être cons truites en reliant des tubes adjacents, soit longitudi nalement ou sous forme d'un nid d'abeilles vertical ou horizontal, ou en compartimentant intérieurement une enveloppe extérieure, en renforçant des enve loppes extérieures par des parois de cloisonnement interne en tissu, en réalisant des formes extérieures appropriées pour réduire<B>à</B> un minimum la traînée, la tension et la déformation de l'enveloppe de tissu.
La tension due<B>à</B> la pression hydrostatique est une fonction du rapport des densités des liquides intérieur et extérieur et dépend fortement de la frac tion du volume remplie de liquide, c'est-à-dire du rapport du volume réel rempli au volume maximum qui pourrait être enfermé par le tissu (l'effet de la tension sur l'aire de surface de la forme de tissu est négligé dans la comparaison).
Aussi, pour un tube simple, la tension périphérique devient double lors- que le pourcentage rempli augmente de 86 <B>à</B> 962% (pour un rapport de densité égal<B>à 0,85) ;
</B> il est dési rable, notamment dans les citernes d'emmagasinage, de prévoir une grande dimension mais une petite fraction remplie, par exemple pour une résistance donnée, l'utilisation optimum<B>de</B> la matière pouvant être obtenue en prévoyant une fraction remplie sen siblement inférieure<B>à</B> l'unité (par exemple<B>0,8).</B> Des considérations semblables s'appliquent aux formes non tubulaires.
En raison de la tension due<B>à</B> la fraction rem plie, même une forme de tissu rigide aura une tenue pseudo-élastique. Dans un tube, contenant du liquide flottant sur l'eau, un dérangement produit par un déplacement temporaire du liquide d'une section<B>à</B> l'autre, par exemple par pincement du tube, produit une augmentation, de tension dans les parties plus remplies du tube et une diminution dans les parties moins remplies. Ces changements de tension agis sent de manière élastique pour rétablir Péquilibre statique et une oscillation peut ainsi se produire. Dans un tube de longueur et de diamètre donnés, la fréquence de ces oscillations de remous dépend<B>de</B> la fraction remplie.
Si une telle fréquence naturelle coïncide avec les fréquences, dues au mouvement des vagues, dans la mer, il peut se produire une réso- nance. La tension périphérique West pas une fonc tion simple de la fraction remplie et il existe dans le système une grande fraction de fonction non linéaire qui peut limiter l'amplitude d!oscillation. La fraction remplie peut être choisie de manière<B>à</B> diminuer la probabilité de résonance avec des vagues de grande amplitude. On peut introduire un amortissement vis queux pour diminuer la tension dans<B>le</B> tissu due aux remous. Par exemple, on peut disposer,<B>à</B> des inter valles, des diaphragmes en tissu perforés de trous le long du tube.
Un amortisseur de vibrations peut être utilisé en place, avec ou sans amortissement<B>vis-</B> queux<B>;</B> un tel dispositif peut comprendre un tube intérieur de tissu rempli de manière<B>à</B> résonner<B>à</B> la fréquence de refoulement des vagues. L'amplitude des vibrations dans l'amortisseur de vibrations serait amortie elle-même par des écrans perforés, des chi canes, etc. <B>A</B> titre de variante, le profil peut être compartimenté par des cloisons de tissu plus ou moins imperméables pour diminuer les remous.
Uénergie produite par<B>le</B> mouvement de la vague peut être, utilisée pour la propulsion de la citerne ou pour diminuer la traînée, eune citerne remorquée. Un procédé consiste<B>à</B> introduire une ou plusieurs chicanes avec plus de résistance<B>à</B> l'écoulement dans une direction que dans l'autre. Par de tels moyens, le remous alternatif tendra<B>à</B> être équilibré et le moyen de pression<B>à</B> chaque extrémité du tube tendra <B>à</B> être déséquilibré.
Un autre, procédé consiste<B>à</B> utiliser les impul sions de pression produites par les remous pour recueillir et expulser de l'eau passant le long d'un tuyau en tissu fixé<B>à</B> la citerne tubulaire. Une sou pape de retenue peut être montée<B>à</B> l'entrée du tuyau.
Dans un exemple de chicane<B>à</B> une direction et de soupape de retenue, un tronc de cône de tissu plissé est fixé<B>à</B> sa base au tube extérieur. Lorsque les plis du cône sont entièrement ouverts,<B>le</B> dia mètre intérieur minimum du cône représente une Cr ande fraction de celui du tube et il existe une résistance négligeable<B>à</B> l'écoulement dans la direction <B>de</B> la chicane. La corde est bouclée,<B>à</B> travers des #illets dans le cône près de son diamètre le plus petit et est fixée<B>à</B> la paroi du tube, de sorte que, lorsque l'écoulement change de sens, le cône est tiré de manière<B>à</B> être fermé.
Le cône peut être en matière poreuse ou imperméable et l'on peut utiliser des cordes multiples pour répartir la tension sur la surface du tube ou de la citerne.
La quantité de gaz produite par évaporation d'un liquide dans la citerne dépend<B>de</B> sa pression d'em magasinage-, de sa température, et probablement de son degré d'agitation. Plusieurs moyens permettant <B>de</B> régler l'accumulation de gaz pendant le remor quage comprennent<B>:</B> a) retenue du gaz dans le réservoir qui est destiné <B>à</B> résister<B>à</B> la pression maximum probable de vapeur; <B>b)</B> libération du gaz<B>à</B> travers une soupape destinée <B>à</B> laisser passer du gaz, mais non du liquide placé dans le tube qui est relié<B>à</B> la queue conique.
Le mouvement des vagues et toute réduction sou daine de l'effort de remorquage peut être utilisé pour amener des bulles de gaz<B>à</B> l'arrière où elles peuvent être libérées par la soupape ci-dessus<B>;</B> c) augmentation<B>de</B> la quantité de gaz recueillie au moyen d'un conduit s'étendant dans toute la lon gueur<B>de</B> la citerne et relié<B>à</B> travers la queue<B>à</B> une soupape.
Le conduit est perforé de trous et est relié<B>à</B> des flotteurs de sorte qu'il flotte tou jours au sommet du tube<B>;</B> <B>d)</B> emploi d'une soupape qui peut être placée inimé- diatement soit en arrière de la queue conique du tube, soit<B>à</B> l'extrémité d'un tuyau reliant la queue conique<B>à</B> une bouée ou<B>à</B> un flotteur, de sorte que la soupape peut être placée au-dessus de la ligne<B>de</B> flottaison. La soupape peut être cons truite, comme on l'a vu, de manière<B>à</B> s'ouvrir pour évacuer du gaz, mais<B>à</B> se fermer lorsque le liquide essaie de la traverser.
La soupape peut réagir aussi<B>à</B> des signaux de radio, par exemple, de manière<B>à</B> pouvoir être ouverte par l'équipage du remorqueur<B>;</B> e) emploi d'une jauge de pression qui est placée généralement sur le tuyau de queue menant<B>à</B> la bouée ou au flotteur et des signaux décrivant la pression sont transmis par radio au remorqueur<B>;</B> <B>f)</B> emploi de, caissons pouvant être montés en divers points sur la longueur du tube, de manière<B>à</B> pouvoir<B>y</B> recueillir du gaz. Une partie perforée du tube principal peut être entourée d'un caisson de tissu. Le gaz a tendance<B>à</B> se rassembler<B>à</B> la partie supérieure, du caisson. En d'autres points de sa périphérie, le caisson a tendance<B>à</B> s'affais ser sous l'action.<B>de</B> la pression dynamique de l'eau.
Le gaz est recueilli et évacué du caisson, soit au moyen de soupapes du genre décrit sous <B>d),</B> soit au moyen<B>de</B> tuyaux disposés extérieure ment ou intérieurement<B>à</B> l'extrémité du tube principal relié<B>à</B> une soupape n'évacuant que du gaz. Les perforations sont de grandeur et de répartition telles qu'elles profitent des effets de tension superficielle du liquide g) emploi<B>de</B> cloisons disposées<B>le</B> long du tube ou de la citerne pour empêcher ou diminuer les remous et, comme on l'a vu, perforées de trous ou munies de soupapes disposées de manière<B>à</B> transmettre les bulles de gaz aux tubes d'évacua tion du gaz<B>;
</B> h) si la symétrie doit être conservée de manière que la citerne puisse flotter avec une orientation quel conque<B>le</B> long de son axe longitudinal, les cais sons<B>à</B> gaz, les chicanes, les tubes collecteurs doi vent être prévus<B>de</B> manière<B>à</B> recueillir efficace- ment le gaz dans une position quelconque occu pée par la citerne.
Ceci explique l'emploi d1n tube flotteur comme indiqué au paragraphe c), ou d7un caisson formant enveloppe comme indi qué au paragraphe<B>f) ;</B> on peut aussi multiplier les trous et les soupapes indiqués dans le para graphe g); i) la citerne peut être agencée pour flotter avec une certaine orientation, de manière que les tuyaux collecteurs de gaz et les soupapes de décharge puissent être reliés<B>à</B> la partie supé rieure du tube en différents points sur sa lon gueur axiale et, si on le désire,<B>à</B> sa partie arrière<B>;
</B> <B>j)</B> pour empêcher que des températures excessives se produisent<B>à</B> la partie supérieure exposée de la citerne lors du remorquage ou de l'emmagasinage dans des périodes ensoleillées, la citerne peut être agencée<B>:</B> <B>1 )</B> pour tourner ou osciller autour de son axe longitudinal, ou 2) pour être humectée ou aspergée conti nuellement par de l'eau conduite de manière<B>à</B> s'écouler sur le tissu exposé ou <B>à</B> l'asperger.
On peut produire des oscillations ou des rota tions de la citerne soit par des dispositifs de torsion au point de liaison de la corde<B>de</B> remorquage et du remorqueur, soit au moyen d#ailettes de torsion ou de déviation, soit encore<B>à</B> l'aide de contrepoids reliés au tube.
Cistern The object of the invention is a cistern intended <B> to </B> contain a liquid of specific weight less <B> than </B> that of sea water. Known tanks are made of metal, wood or of other strong and rigid materials and are generally provided with <B> </B> large openings above <B> </B> the waterline. This is unnecessary if the tank is to contain only liquids.
The tank forming the subject of the present invention, comprising a closed container, made of flexible material, a nose intended <B> to </B> to be, connected <B> to </B> a towing means, and to the at least one pipe communicating with the interior of the container and allowing the latter to be filled and emptied, is characterized in that the container is a tube of waterproofed fabric, for example impregnated with natural or synthetic rubber, and without reinforcements longitudinal, the length of the tank being greater than <B> than </B> six times its width, the buoyancy being determined by the contents of the tank and the shape of the latter depending on the degree of filling.
The appended drawing represents, <B> by </B> by way of example, several embodiments and variants of the tank according to the invention.
Fig. <B> 1 </B> is a side view of the first embodiment. Fig. 2 is a side elevation of the second embodiment. Figs. <B> 3, </B> 4, <B> 5, 6 </B> and <B> 7 </B> are partial views of several variants.
Figs. <B> 8 </B> and <B> 9 </B> respectively represent vertical sections of the bow and stern structures of the second embodiment. Fig. <B> 10 </B> shows schematically the fixing of a flange. Fig. <B> 11 </B> is a section of a towing rope, integral with part of the tank.
Fig. 12 is a section similar <B> to </B> that of FIG. <B> 11 </B> showing a variant.
Fig. <B> 13 </B> is a partial view of the third embodiment.
Fig. 14 is a section along the line XIV-XIV of FIG. <B> 13. </B>
Fig. <B> 15 </B> is a schematic view showing different shapes of partitions.
Figs. <B> 16, 17, 18 </B> and l8a are partial views corresponding <B> to </B> in fig. <B> 15. </B>
Figs. <B> 19 </B> and 20 are respectively a sectional view of a valve that comprises either of these embodiments.
Fig. 21 shows a schematic cross section of the fourth embodiment. Fig. 22 shows a side vertical section of part of FIG. 21, <B> to </B> larger scale. The tank shown <B> to </B> in fig. <B> 1 </B> comprises a tube <B> 1 </B> having a diameter of approximately <B> 9.15 </B> m and a length of <B> 183 </B> m, of which the front is shaped and reinforced in the form of an aerodynamic nose 2 using additional layers of fabric, if necessary.
This nose 2, <B> within </B> the inside of which protrudes a tube <B> 3 </B> capable of functioning as a positive pressure equalizer between the water and the cargo, is equipped with ten # towing eyes 4.
Towing is ensured by a <B> 5 </B> bridle consisting of ten <B> 6 </B> ropes, each about <B> 6.10 </B> m in length, blocked by a ring <B > 7. </B> This is attached <B> to </B> a <B> </B> towing <B> 8 </B> rope which crosses, a # ille- ton <B> at </B> the rear of a tug <B> 9. </B> The tail of the tank has the shape of an aerodynamic cone <B> 10 </B> ending in a pipe <B> 11 at the </B> end of which there is a coupling allowing <B> </B> to connect it <B> to </B> a filling and draining pipe.
A second embodiment is shown <B> to </B> in fig. 2. The ends of the cistern are ellipsdid shaped. The ends could be asymmetric as shown in the variant of FIG. <B> 3. </B> Other symmetrical variants are shown in figs. 4 and <B> 5. </B> Fig. 4 represents a slender conical shape, intended primarily <B> for </B> to be used <B> at </B> the front and having re-entrant arcs. Fig. <B> 5 </B> represents a purely conical shape and is intended primarily <B> to </B> to be used <B> at </B> the front.
Figs. <B> 6 </B> and <B> 7 </B> represent shapes intended <B> to </B> to be used <B> at </B> rare, the shape according to fig. <B> 6 </B> being partially spherical and the shape according to fig. <B> 7 </B> being conical. <B> It </B> is evident that, in all these forms, either the bow or the stern, or both, are provided with a pipe communicating with the interior for <B> the </B> purpose of filling or emptying the tank, but this pipe has not been shown in the drawing.
The internal structure of the bow <B> of </B> the tank shown <B> to </B> the <B> hg. </B> 2 is shown more clearly in fig. <B> 8 </B> and it comprises a member, rigid section 12, made of wood for example, to which is fixed, for example by screws, a metal plate <B> 13 </B> carrying studs 14 for fixing an anchor plate <B> 15 </B> serving <B> to </B> carry a <B> </B> tow bar <B> 16. </B> These studs are also used <B> to </B> fix an end piece <B> 17,
</B> the whole assembly being held together by bolts <B> 18. </B> The tow bar <B> 16 </B> is provided <B> at </B> its extremity before a towing ring <B> with </B> swivel <B> 19. </B> A filling pipe 20 passes through the part <B> 17 </B> and communicates with the inside of the nose 2 by a channel 21 practiced in Forgane profiled 12.
The construction <B> of </B> the rear of the tank is shown in fig. <B> 9 </B> and comprises a profiled member 12a similar <B> to </B> the member 12 of the bow and carrying in a similar manner a plate 22 carrying studs <B> 23 </ B> and nuts 24, an anchor plate <B> 25 </B> being fixed between the plate 22 and an end piece <B> 26, </B> a filling pipe <B> 27 </B> being fixed on the plate <B> 25. </B>
Fig. <B> 10 </B> shows how the bridle formed by the ropes <B> 6 </B> of the first embodiment is fixed to the nose 2 of the tank, by means of the #illets 4. The rope - towing <B> 8 </B> is attached <B> to </B> a #neck of a coupling member <B> 28 to </B> swivel.
Fig. <B> 11 </B> shows an entire tow rope <B> 29 </B> constructed of wire rope or wire rope, which is spliced or sewn <B> to </B> a nose <B> 30 </B> of nylon or other resistant material, the point of assembly being protected <B> to </B> both internally and externally by a mass of material such as rubber, indicated in <B> 31 </B> and in <B> 32. </B>
Fig. 12 shows another entire tow rope <B> 33 </B> formed by weaving, winding or twisting a core of nylon or other material 34, the device being protected by material of <B> 31 < / B> and in <B> 32 </B> as in the variant of fig. <B> 11. </B>
Figs. <B> 13 </B> and 14 partially represent the third embodiment in which the fabric constituting the tube is pleated <B> at </B> its ends as indicated in <B> 35 </ B> and is glued and / or sewn in such a way <B> to </B> achieve the desired shape of stern or bow.
Fig. <B> 15 </B> shows how the tank can be divided into separate compartments by means of partitions which can be impermeable as indicated in <B> 3 6, </B> in the form of a grid as it has been indicated in <B> 37, </B> or in the form of a network as indicated in <B> 38. </B> The partitions <B> 36, 37 </B> or < B> 38 </B> can be fixed to the walls of the tank by gluing and / or stitching them as shown in fig. <B> 16, 17 </B> and <B> 18, </B> a rubber rib <B> 39 </B> not attacked by the liquid contained in the tank.
Each compartment thus formed in the tank is provided with a separate flexible pipe 40 for filling or emptying (fig. <B> 15). </B> These pipes 40 pass through the partitions and are attached to them by means of rubber 41 ( fig. <B> 18A). </B> The seals are further reinforced by a rubber mass 42.
If desired, communication between one compartment and the neighboring compartment can be achieved by means of valves 43 operating by gravity (fig. <B> 15). </B> These valves are shown with more <B> of </ B> details in fig. <B> 19 </B> and 20 and include flaps 44 of flexible rubberized material, reinforced with metal, which are suspended vertically <B> from </B> flexible hinges 45, of rubber for example,
so <B> to </B> close the hole 46 of the partition <B> 36. </B> The hinges 45 can be conveniently glued or sewn <B> to </B> the partition <B> 36 </B> and the lower ends of the valves 44 are provided with magnets 47 which cooperate with a magnet 48 to keep the valves closed when the tank is in its normal position, the valves being pendent and closed. By rotating the tank around its longitudinal axis to bring the magnets <B> the </B> as high as possible, the magnetization is no longer sufficient to keep the valves closed and, consequently, the valves open under the action of gravity. The valves are reinforced by means of metal rings 49. <B> A </B> As an alternative, the magnets 47 can be simple weights to keep the valves closed by gravity.
Fig. 21 shows how a casing <B> 50 </B> having the upper part of the tube <B> 1 </B> can communicate with this tube through ports <B> 51 </B> and can be provided with valves of 'exhaust of gases <B> 52 </B> in such a manner <B> to </B> that allows the gases to escape from the tube. Such a gas exhaust valve is shown in fig. 22 and comprises a float <B> 53 </B> which normally tends <B> to </B> rest on a seat 54 under the action of the liquid acting on the <B> the </B> float and under the action of a <B> with </B> coil spring <B> 55 </B> operating on a sliding housing <B> 56 </B> of the float.
The valve being <B> at </B> the upper part <B> of </B> the tank, if gases accumulate at the top of the box <B> 50, </B> the float <B > 53 </B> leaves seat 54 and allows the gas to escape through an orifice <B> 57 </B> in a cover <B> 58. </B>
The large length of the tank relative <B> to </B> its width allows the material to be used much more efficiently from the point of view of resistance conditions and the tank can be stored more easily by rolling it up. or in. folding it. The ratio of length to width is greater than <B> </B> six and may be equal to <B> </B> twenty or more. The buoyancy is determined by the liquid content of the tank and its shape depends on the degree of filling.
Fill and drain hoses can be flexible and can blend in with the fabric of the tank. The shape of the nose and the attachment of the tow rope to the nose are designed to <B> </B> distribute the towing load evenly and <B> to </B> allow the tissue to assume a natural position with minimal concentration of effort or bending and kicking.
The strap can be connected to the fabric either by weaving or gluing the actual strand of the cord into the fabric itself, or it can pass <B> through </B> through eyelets introduced into the material of the fabric which is shaped as follows: way <B> to </B> receive the #illets. <B> A </B> As a variant, loops of rope can be provided to serve as compensation between the members closer to or further away from the towing point. The fixing points of the flange are, <B> preferably </B>, <B> to </B> one radius. much smaller than the radius of the complete tube and <B> the </B> nose is reinforced to resist the towing forces and <B> to </B> the stress due <B> to </B> the dynamic suction downstream of the flange fixing points.
These methods of attachment and methods, similar to <B> </B> securing the bridle cords to the fabric, are obvious to the technician. Preferably, however, a single towing rope is secured to the nose of the tank itself, the individual strands of the towing rope being woven into the fabric of the nose.
The fabric constituting the cistern can be connected to the tube with shaped ends by sewing it or using the impermeable material in the form of glue. Suitable impermeable materials are butadiene elastomer, fluosilicates and cold hardenable resins. Preferably, the tube and shaped ends are constructed by weaving them in one piece as a continuous tube, and the finished fabric wrap can be waterproofed or used as a strong wrap for an outer sheet wrap. nylon or other material impervious to the liquid carried by the barge.
The shell fabric <B> </B> is preferably nylon or other inorganic material to prevent the formation of marine growths and to allow expansion under pressure, preferably the order <B> from 10 to </B> 20 / o.
In the case of a tubular tank, the use of a large ratio between the length of the tube <B> to </B> its diameter (20 <B> to 1 </B> for example) makes it possible to achieve a economy in the thickness of the material because the stress due to hydrostatic pressures is proportional to the square of the diameter and is not a function of its length. The tension due to towing or <B> to </B> drag is a function of the length, but it is small when compared, <B> to </B> the tension due <B> to </ B> hydrostatic pressure. Therefore, to achieve a large capacity for a given amount of material and for ease of storage and wrapping, the tube is advantageously several diameters long.
Other forms of cisterns can be constructed by connecting adjacent tubes, either lengthwise or in the form of a vertical or horizontal honeycomb, or by internally compartmentalizing an outer casing, by reinforcing outer casings with walls. internal partitioning in fabric, making appropriate external shapes to reduce <B> to </B> to a minimum the drag, tension and deformation of the fabric envelope.
The tension due to <B> to </B> hydrostatic pressure is a function of the ratio of the densities of the interior and exterior liquids and strongly depends on the fraction of the volume filled with liquid, i.e. the ratio of the volume actual filled to the maximum volume that could be enclosed by the tissue (the effect of tension on the surface area of the tissue form is neglected in the comparison).
Also, for a single tube, the peripheral voltage becomes double when the percentage filled increases from 86 <B> to </B> 962% (for a density ratio equal to <B> to 0.85);
</B> it is desirable, especially in storage tanks, to provide a large size but a small fraction filled, for example for a given resistance, the optimum use of <B> of </B> the material being able to be achieved by providing a filled fraction significantly less than <B> </B> unity (eg <B> 0.8). </B> Similar considerations apply to non-tubular forms.
Due to the <B> to </B> tension of the filled fraction, even a rigid tissue form will have a pseudo-elastic hold. In a tube, containing liquid floating on water, a disturbance produced by a temporary displacement of the liquid from one section <B> to </B> the other, for example by pinching the tube, produces an increase, of tension in the more filled parts of the tube and a decrease in the less filled parts. These changes in tension act elastically to restore the static equilibrium and oscillation may thus occur. In a tube of a given length and diameter, the frequency of these backwash oscillations depends on <B> </B> the fraction filled.
If such a natural frequency coincides with the frequencies, due to the movement of waves, in the sea, a resonance can occur. The peripheral voltage is not a simple function of the filled fraction and there is a large nonlinear function fraction in the system which can limit the amplitude of oscillation. The filled fraction can be chosen so as to <B> </B> decrease the probability of resonance with large amplitude waves. Screw damping can be introduced to reduce the tension in <B> the </B> fabric due to swirls. For example, it is possible to place, <B> at </B> intervals, fabric diaphragms perforated with holes along the tube.
A vibration damper may be used in place, with or without <B> screw- </B> cushioning <B>; </B> such a device may include an inner tube of tissue filled to <B> to < / B> resonate <B> at </B> the wave pushback frequency. The amplitude of the vibrations in the vibration damper would itself be damped by perforated screens, chisels, etc. <B> A </B> As a variant, the profile can be compartmentalized by more or less waterproof fabric partitions to reduce swirls.
The energy produced by the <B> </B> movement of the wave can be used for propulsion of the tank or to decrease drag, or a towed tank. One method is to <B> </B> introduce one or more baffles with more resistance <B> to </B> flow in one direction than the other. By such means, the reciprocating eddy will tend <B> to </B> to be balanced and the pressure medium <B> at </B> each end of the tube will tend <B> to </B> be unbalanced.
Another method consists of <B> </B> using the pressure pulses produced by the eddies to collect and expel water passing along a fabric pipe attached <B> to </B> the tubular tank. A retaining valve can be mounted <B> at </B> the inlet of the pipe.
In an example of a <B> to </B> one-way baffle and check valve, a pleated fabric frustum is attached <B> at </B> its base to the outer tube. When the cone folds are fully open, <B> the </B> minimum inside diameter of the cone is a fraction of that of the tube and there is negligible resistance <B> to </B> flow through the tube. the direction <B> of </B> the chicane. The rope is looped, <B> through </B> through #nuts in the cone near its smallest diameter, and is secured <B> to </B> the wall of the tube, so that when the flow changes direction, the cone is pulled so <B> to </B> to be closed.
The cone can be of porous or impermeable material and multiple ropes can be used to distribute the tension over the surface of the tube or tank.
The quantity of gas produced by evaporation of a liquid in the tank depends <B> on </B> its storage pressure, its temperature, and probably its degree of agitation. Several means of <B> </B> regulating gas build-up during towing include <B>: </B> a) retention of gas in the tank which is intended <B> to </B> withstand <B> to </B> the probable maximum vapor pressure; <B> b) </B> release of gas <B> to </B> through a valve intended <B> to </B> allow gas to pass, but not liquid placed in the tube which is connected <B > to </B> the conical tail.
Wave movement and any sudden reduction in towing force can be used to bring gas bubbles <B> to </B> aft where they can be released by the above valve <B>; </B> (c) increase <B> in </B> the quantity of gas collected by means of a pipe extending throughout the length <B> of </B> the tank and connected <B> to </B> through the tail <B> to </B> a valve.
The duct is perforated with holes and is connected <B> to </B> floats so that it always floats on top of the tube <B>; </B> <B> d) </B> use of 'a valve which can be placed immediately either behind the conical tail of the tube or <B> at </B> the end of a pipe connecting the conical tail <B> to </B> a buoy or <B> to </B> a float, so that the valve can be placed above the <B> </B> waterline. The valve can be constructed, as we have seen, to <B> </B> open to release gas, but <B> to </B> close when liquid tries to pass through it. .
The valve may also react <B> to </B> radio signals, for example, so that <B> to </B> can be opened by the crew of the tug <B>; </B> e) use of a pressure gauge which is usually placed on the tail pipe leading <B> to </B> the buoy or float and signals describing the pressure are transmitted by radio to the tug <B>; </B> <B> f) </B> use of boxes which can be mounted at various points along the length of the tube, so as to <B> </B> be able <B> y </B> to collect gas. A perforated portion of the main tube may be surrounded by a fabric box. The gas tends <B> to </B> collect <B> at </B> the upper part of the cabinet. At other points on its periphery, the caisson tends to <B> to </B> sag under the action of <B> </B> dynamic water pressure.
The gas is collected and evacuated from the box, either by means of valves of the type described under <B> d), </B> or by means of <B> </B> pipes arranged outside or inside <B> to < / B> the end of the main tube connected <B> to </B> a valve discharging only gas. The perforations are of such size and distribution that they take advantage of the surface tension effects of the liquid g) use <B> </B> partitions arranged <B> along </B> the tube or tank to prevent or reduce the eddies and, as we have seen, perforated with holes or provided with valves so arranged <B> to </B> transmit the gas bubbles to the gas evacuation tubes <B>;
</B> h) if the symmetry must be maintained so that the tank can float with any orientation <B> the </B> along its longitudinal axis, the <B> gas </B> boxes , the baffles and the collecting tubes must be provided <B> in </B> such a way <B> as </B> to efficiently collect the gas in any position occupied by the tank.
This explains the use of a float tube as indicated in paragraph c), or of a casing forming an envelope as indicated in paragraph <B> f); </B> one can also multiply the holes and valves indicated in paragraph g ); (i) the tank may be arranged to float with a certain orientation, so that the gas collecting pipes and the relief valves can be connected <B> to </B> the upper part of the tube at various points along its length axial strength and, if desired, <B> to </B> its rear part <B>;
</B> <B> j) </B> To prevent excessive temperatures occurring <B> at </B> the exposed top of the tank when towing or storing in sunny periods, the tank may be arranged <B>: </B> <B> 1) </B> to rotate or oscillate around its longitudinal axis, or 2) to be wetted or sprayed continuously by water conducted in such a < B> to </B> flow onto the exposed fabric or <B> to </B> sprinkle it.
Oscillations or rotations of the tank can be produced either by torsion devices at the point of connection of the <B> </B> towing rope and the tug, or by means of torsion or deflection fins, or even <B> with </B> the help of counterweights connected to the tube.