ES2992131T3 - Tanque estanco y térmicamente aislante - Google Patents

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Antoine Philippe
Mickaël Herry
Raphaël Prunier
Sébastien Delanoe
Bruno Deletre
Mohamed Sassi
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Abstract

La invención se refiere a una pared de tanque (1) fijada a una pared de soporte (3), en la que la barrera aislante secundaria comprende una pluralidad de filas secundarias (A, B, C) paralelas a una primera dirección y dispuestas una al lado de la otra en una segunda dirección perpendicular a la primera dirección en un patrón repetido. La membrana sellada secundaria comprende una pluralidad de tracas (21) paralelas a la primera dirección, y el tamaño del patrón repetido de las filas secundarias (A, B, C) es un múltiplo entero del tamaño de una traca (21) en la segunda dirección. La barrera aislante primaria (5) comprende una pluralidad de filas primarias paralelas a la primera dirección, y la membrana sellada primaria comprende primeras corrugaciones (56) paralelas a la primera dirección y separadas por un primer espaciado regular (58), en el que el tamaño del patrón repetido de las filas primarias es un múltiplo entero del primer espaciado regular (58). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Tanque estanco y térmicamente aislante
Campo técnico
La invención se refiere al campo de los tanques de membranas, estancos y térmicamente aislantes, para el almacenamiento y/o transporte de un fluido, tal como un gas licuado.
Tanques de membrana estancos y térmicamente aislantes se utilizan en particular para el almacenamiento de gas natural licuado (GNL), que se almacena, a presión atmosférica, a aproximadamente -163°C. Estos tanques pueden instalarse en tierra o sobre una estructura flotante. En el caso de una estructura flotante, el tanque podrá estar destinado al transporte de gas natural licuado o a recibir gas natural licuado que sirve como combustible para la propulsión de la estructura flotante.
Técnica anterior
El documento WO-A-89/09909 da a conocer un tanque estanco y térmicamente aislante para almacenar gas natural licuado dispuesto en una estructura portante y cuyas paredes tienen una estructura multicapa, es decir, desde el exterior hacia el interior del tanque, una barrera térmicamente aislante secundaria anclada contra la estructura portante, una membrana estanca secundaria que está soportada por la barrera térmicamente aislante secundaria, una barrera térmicamente aislante primaria que está soportada por la membrana estanca secundaria y una membrana estanca primaria que está soportada por la barrera térmicamente aislante primaria y que está destinada a estar en contacto con el gas natural licuado almacenado en el tanque. La barrera primaria aislante comprende un conjunto de placas rígidas que se sujetan mediante soportes de soldadura de la membrana estanca secundaria.
En una realización, la membrana estanca primaria está formada por un conjunto de láminas rectangulares que tienen ondulaciones según dos direcciones perpendiculares, estando dichas láminas soldadas entre sí superpuestas y estando soldadas por sus bordes a bandas metálicas fijadas en rebajes a lo largo de los bordes de las placas de la barrera aislante primaria.
El documento EP0064886A1 describe un tanque estanco y aislante, integrado en la estructura portante de un barco, que comprende dos barreras de estanqueidad sucesivas que se alternan con dos barreras térmicamente aislantes. La barrera de estanqueidad secundaria está constituida por un ensamblaje de tracas de invar soldadas con bordes elevados. La barrera de estanqueidad primaria está constituida por un ensamblaje de láminas, cuyos bordes están soldados superpuestos y unidos a la barrera aislante primaria mediante soldadura sobre insertos metálicos de la barrera aislante primaria. En una realización, las láminas están gofradas y comprenden ondulaciones según dos direcciones perpendiculares.
El documento WO2008007837A1 describe un tanque de GNL cuya pared comprende una membrana secundaria formada por tracas de invar soldadas a lengüetas portadas por paneles de aislamiento secundarios. Un panel de aislamiento primario está situado en cada traca de invar colocada entre las lengüetas, y una unidad de unión une el borde del panel de aislamiento primario a cada lengüeta adyacente.
Sumario
Una idea base de la invención consiste en proporcionar una pared de tanque que combina las ventajas de una membrana secundaria formada por tracas paralelas, cuya robustez se ha probado por la experiencia, y de una membrana primaria ondulada, que puede tener muy buena resistencia a corrugados accidentales y otras tensiones, resultantes, por ejemplo, de la contracción térmica, de los movimientos de la carga y/o de la deformación del mástil del barco en el mar.
Otra idea base de la invención consiste en proporcionar una pared de tanque que sea relativamente fácil de fabricar y que permita utilizar diferentes tipos de membranas estancas onduladas como membrana primaria.
La invención propone un tanque estanco y térmicamente aislante según la reivindicación 1.
Según una realización, las filas primarias están desplazadas en la segunda dirección por una fracción, por ejemplo la mitad, de la dimensión del patrón repetido de las filas secundarias con respecto a las filas secundarias. Gracias a dicho desplazamiento, es posible limitar o eliminar las alineaciones verticales entre los elementos de retención primarios y los elementos de retención secundarios, lo que limita las apariciones de puentes térmicos provocadas por estas alineaciones.
Otra ventaja del desplazamiento de las filas primarias en la primera y/o segunda dirección es obtener una distribución más uniforme de las fuerzas que pasan a través de las membranas y el aislamiento primario, y que se reflejan en los paneles aislantes secundarios y la pared de carga. En efecto, en este caso, una fuerza de presión que se ejerce sobre un panel aislante primario se distribuye entre varios paneles aislantes secundarios subyacentes, por ejemplo dos o cuatro.
Según una realización, las interfaces entre los paneles aislantes primarios dentro de una fila primaria están desplazadas en la primera dirección con respecto a las interfaces entre los paneles aislantes secundarios dentro de las dos filas secundarias sobre las que se superpone la fila primaria.
Preferiblemente, en este caso, los elementos de retención primarios son portados por los paneles aislantes secundarios a una distancia de los bordes de los paneles aislantes secundarios, por ejemplo en los centros de los paneles aislantes secundarios.
Tales elementos de retención primarios se pueden proporcionar en todos los paneles aislantes secundarios, por ejemplo si el panel aislante primario tiene las mismas dimensiones que el panel aislante secundario, o en algunos de los paneles aislantes secundarios, por ejemplo si el panel aislante primario es más largo que el panel aislante secundario o si el panel aislante primario está desplazado sólo en la primera dirección.
Según la invención, un elemento de retención primario comprende una platina fijada a una placa de cubierta del panel aislante secundario debajo de la membrana estanca secundaria y una varilla unida a dicha platina, de forma fija o con un juego horizontal, y que pasa a través de manera estanca la membrana estanca secundaria en dirección de la barrera aislante primaria.
Según la invención, la membrana estanca primaria tiene primeras ondulaciones paralelas a la primera dirección y dispuestas según un patrón repetido en la segunda dirección, y porciones planas situadas entre las primeras ondulaciones y que descansan sobre una superficie superior de los paneles aislantes primarios, y la dimensión del patrón repetido de las filas primarias es un múltiple entero de la dimensión del patrón repetido de las primeras ondulaciones,
comprendiendo la membrana estanca primaria una pluralidad de filas de láminas paralelas a la primera dirección, comprendiendo una fila de láminas una pluralidad de láminas rectangulares soldadas entre sí de manera estanca por zonas de borde, sin o con superposición mutua, estando las filas de láminas yuxtapuestas en la segunda dirección y soldadas entre sí de manera estanca, siendo la dimensión de una fila de láminas en la segunda dirección igual a un múltiple entero de la dimensión del patrón repetido de las filas primarias.
El patrón repetido de las primeras ondulaciones puede ser un patrón repetido que comprende una ondulación o varias ondulaciones. Un patrón repetitivo que tiene una única ondulación significa que las primeras ondulaciones están espaciadas de un primer espaciado regular en la segunda dirección y que la dimensión del patrón repetitivo es igual a este primer espaciado regular. En este caso, la dimensión del patrón repetido de las filas primarias es un múltiple entero de dicho primer espaciado regular. Un patrón repetitivo que tiene varias ondulaciones significa que el espaciado de las ondulaciones no es necesariamente regular, pero que todos los espaciados se repiten en un intervalo regular, denominado dimensión del patrón repetido de ondulaciones.
Según la invención, las filas de láminas están desplazadas en la segunda dirección con respecto a las filas primarias, de manera que las uniones soldadas entre las filas de láminas están situadas a una distancia de las interfaces entre las filas primarias, es decir, en particular, a cierta distancia de los elementos de retención.
Gracias a estas características, las uniones soldadas entre las filas de láminas de la membrana estanca primaria se pueden realizarse esencialmente a una distancia de los bordes de los paneles aislantes primarios paralelos a la primera dirección, por lo tanto sobre una superficie que tiene un alto nivel de planitud. Esto da como resultado un menor riesgo de variación local de las soldaduras y un mayor nivel de calidad de la membrana obtenida.
Según otras realizaciones ventajosas, tal tanque puede comprender una o más de las siguientes características.
Según una realización, una fila primaria comprende una pluralidad de paneles aislantes primarios paralelepípedos yuxtapuestos según un patrón repetido, y una fila de láminas de la membrana estanca primaria comprende una pluralidad de láminas rectangulares yuxtapuestas según un patrón repetido, siendo la dimensión del patrón repetitivo de las láminas rectangulares igual a un múltiple entero de la dimensión del patrón repetido de los paneles aislantes primarios en la primera dirección.
Según una realización, los bordes de las láminas rectangulares están desplazados en la primera dirección con respecto a los bordes de los paneles aislantes primarios paralelos a la segunda dirección, de modo que las uniones soldadas entre las láminas rectangulares están situadas a una distancia de los bordes de los paneles aislantes primarios paralelos a la segunda dirección.
Según una realización, los paneles aislantes primarios y/o los paneles aislantes secundarios tienen forma cuadrada.
El patrón repetido de las filas primarias y/o el patrón repetido de las filas secundarias pueden tener o no un espacio en la segunda dirección. Si hay un espacio entre dos filas, la dimensión del patrón repetido es igual a la suma de la dimensión del panel aislante primario o secundario y la dimensión del espacio.
De la misma manera, el patrón repetido de los paneles aislantes primarios o secundarios dentro de una fila primaria o secundaria puede tener o no un espacio en la primera dirección. Si hay un espacio entre dos paneles aislantes primarios o secundarios, la dimensión del patrón repetido es igual a la suma de la dimensión del panel aislante primario o secundario y la dimensión del espacio.
Según una realización, la dimensión de una traca en la segunda dirección es un múltiple entero de dicho primer espaciado regular. Estas características facilitan la posibilidad de elegir la orientación de las tracas según los requisitos locales de la aplicación considerada.
Según una realización, la membrana estanca primaria también tiene segundas ondulaciones paralelas a la segunda dirección y dispuestas según un patrón repetido en la primera dirección, estando situadas las porciones planas entre las primeras ondulaciones y entre las segundas ondulaciones.
El patrón repetido de las segundas ondulaciones puede ser un patrón repetido que comprende una ondulación o varias ondulaciones. Un patrón repetitivo que tiene una única ondulación significa que las segundas ondulaciones están espaciadas de una segunda separación regular en la primera dirección. En este caso, el segundo espaciado regular puede ser igual o diferente del primer espaciado regular. Un patrón repetitivo que tiene varias ondulaciones significa que el espaciamiento de las ondulaciones no es necesariamente regular, pero que todos los espaciamientos se repiten en un intervalo regular, denominado dimensión del patrón repetido de ondulaciones.
Según realizaciones, las primera y segunda ondulaciones pueden ser continuas o discontinuas a nivel de las intersecciones entre las primera y segunda ondulaciones. Gracias a las ondulaciones continuas, es posible realizar canales continuos, por ejemplo para la circulación de un gas neutro, entre la membrana estanca primaria y la barrera aislante primaria. Gracias a las ondulaciones discontinuas, es más fácil formar la lámina mediante embutición.
Según una realización, la dimensión del patrón repetido de los paneles aislantes primarios es un múltiple entero de la dimensión del patrón repetido de las segundas ondulaciones, por ejemplo un múltiple entero de dicho segundo espaciado regular.
Según una realización, una lámina rectangular de la membrana estanca primaria tiene una dimensión en la primera dirección sustancialmente igual a un múltiple entero de la dimensión del patrón repetido de las segundas ondulaciones, o un múltiple entero del segundo espaciado regular. Puede existir una ligera diferencia entre estas dos cantidades, menor que la dimensión del solapamiento entre dos láminas adyacentes.
La membrana estanca primaria se retiene sobre la barrera aislante primaria mediante medios de anclaje que pueden realizarse de diferentes maneras.
Según una realización, los medios de anclaje comprenden bandas de anclaje metálicas fijadas en los paneles aislantes primarios en sitios que corresponden a los contornos de las láminas rectangulares y sobre las cuales se pueden soldar zonas de borde de las láminas rectangulares. Un panel aislante primario puede comprender en particular una banda de anclaje para fijar un borde rectilíneo de una o más láminas rectangulares o dos bandas de anclaje secantes para fijar una zona de esquina de una o más láminas rectangulares.
Según una realización, los medios de anclaje comprenden insertos metálicos, por ejemplo en forma de discos, fijados sobre los paneles aislantes primarios en sitios que corresponden a zonas de borde de los paneles aislantes primarios distantes de los contornos de las láminas rectangulares y en los que zonas centrales de las láminas rectangulares se pueden soldar.
Según una realización, un panel aislante primario comprende ranuras de relajación cortadas en una dirección del grosor del panel aislante primario y que desembocan sobre una placa de cubierta del panel aislante primario. Según realizaciones, una o cada banda de anclaje metálica puede comprender varios segmentos alineados, fijados en la placa de cubierta y separados por las ranuras de relajación, y/o los insertos metálicos se pueden fijar a la placa de cubierta entre las ranuras de relajación.
Según una realización, al menos uno de los paneles aislantes comprende una placa de fondo que se apoya contra la estructura portante o la membrana estanca secundaria, una placa intermedia dispuesta entre la placa de fondo y la placa de cubierta, una primera capa de espuma polimérica aislante en sándwich entre la placa de fondo y la placa intermedia, y una segunda capa de espuma polimérica aislante en sándwich entre la placa intermedia y la placa de cubierta. Tal estructura es ventajosa ya que permite limitar las fuerzas de flexión generadas por la contracción diferencial de los materiales del panel aislante.
Según una realización, se proporcionan rebajes en la segunda capa de espuma polimérica aislante de manera que la placa intermedia sobresalga con respecto a la segunda capa de espuma polimérica aislante y proporcione así una de las zonas de apoyo para los elementos de retención secundarios.
Según una realización, la primera capa de espuma polimérica aislante tiene, en cada una de las zonas de esquina del panel aislante, un recorte que aloja un pilar que se extiende entre la placa de fondo y la placa intermedia. Esto permite limitar el aplastamiento y la fluencia de la espuma.
Según otra realización, al menos uno de los paneles aislantes comprende una placa de fondo, una placa de cubierta y velas de soporte que se extienden, en la dirección del grosor de la pared del tanque, entre la placa de fondo y la placa de cubierta y que delimitan una pluralidad de compartimentos llenos de un relleno aislante, tal como perlita. Según una realización, se puede fijar un elemento puente a las superficies superiores de varios paneles aislantes primarios adyacentes, por ejemplo dos o cuatro paneles aislantes primarios adyacentes, por ejemplo a las placas de cubierta de los paneles aislantes primarios adyacentes, para evitar una separación de los paneles aislantes primarios adyacentes, en otras palabras para evitar la creación de un espacio entre los paneles aislantes primarios adyacentes o al menos el ensanchamiento del mismo. Según una realización, los paneles aislantes primarios tienen refrentados en los bordes de la superficie superior para recibir el o los elementos puente, por ejemplo placas puente de contrachapado.
Según una realización, el fluido es un gas licuado, tal como gas natural licuado.
Tal tanque puede ser parte de una instalación de almacenamiento terrestre, por ejemplo para almacenar GNL o instalarse en una estructura flotante, costera o en aguas profundas, en particular un barco metanero, una unidad de almacenamiento flotante y de regasificación (FSRU), una unidad flotante de producción y almacenamiento remoto (FPSO), entre otros.
Según una realización, un barco para transportar un fluido criogénico comprende un doble casco y un tanque antes mencionado colocado en el doble casco.
Según una realización, el doble casco comprende un casco interno que forma la estructura portante del tanque. Según una realización, la invención también proporciona un procedimiento para cargar o descargar tal barco, en el que se transporta un fluido a través de tuberías aisladas desde o hacia una instalación de almacenamiento flotante o terrestre hacia o desde el tanque del barco.
Según una realización, la invención también proporciona un sistema de transferencia de un fluido, comprendiendo el sistema el barco antes mencionado, tuberías aisladas dispuestas de manera a conectar el tanque instalado en el casco del barco a una instalación de almacenamiento flotante o terrestre, y una bomba para impulsar un fluido a través de las tuberías aisladas hacia o desde la instalación de almacenamiento flotante o terrestre hacia o desde el tanque del barco.
Breve descripción de las figuras
La invención se comprenderá mejor, y otros objetivos, detalles, características y ventajas de la misma aparecerán con mayor claridad a lo largo de la siguiente descripción de varias realizaciones particulares de la invención, dadas únicamente a título ilustrativo y no limitativo, en referencia a los dibujos adjuntos.
- La figura 1 es una vista en perspectiva en corte de una pared de tanque útil para comprender la invención, pero que no forma parte de la invención.
- La figura 2 es una vista en perspectiva de un panel aislante secundario que se puede utilizar en la pared del tanque. - La figura 3 es una vista en perspectiva de un panel aislante primario que se puede utilizar en la pared del tanque. - La figura 4 es una vista en perspectiva de un dispositivo de retención capaz de cooperar con paneles aislantes primarios y paneles aislantes secundarios para retenerlos contra la estructura portante.
- La figura 5 es una vista despiezada del dispositivo de retención de la figura 4.
- La figura 6 es una vista ampliada de la zona VI de la figura 1, que muestra además medios para anclar la membrana primaria según una primera realización.
- La figura 7 es una vista en sección ampliada según la línea VN-VN de la figura 6.
- La figura 8 es una vista análoga a la figura 6, que muestra además elementos puente de la barrera aislante primaria.
- La figura 9 es una vista en sección ampliada según la línea IX-IX de la figura 8.
- La figura 10 es una vista similar a la figura 6, que muestra medios para anclar la membrana primaria según una segunda realización.
- La figura 11 es una representación esquemática en corte de un tanque de barco metanero y de una terminal de carga/descarga para este tanque.
- La figura 12 es una vista en perspectiva en corte de una pared de tanque según una realización de la invención.
- La figura 13 es una vista ampliada de la zona XIII de la figura 12, que muestra además un elemento de anclaje primario según una realización.
- La figura 14 es una vista en perspectiva en corte de una pared de tanque según otra realización.
Descripción detallada de realizaciones
En la figura 1, se muestra la estructura multicapa de una pared 1 de un tanque estanco y térmicamente aislante para el almacenamiento de un fluido licuado, tal como gas natural licuado (GNL). Cada pared 1 del tanque comprende sucesivamente, en la dirección del grosor, desde el exterior hacia el interior del tanque, una barrera térmicamente aislante secundaria 2 retenida sobre una pared portante 3, una membrana estanca secundaria 4 apoyada contra la barrera térmicamente aislante secundaria 2, una barrera térmicamente aislante primaria 5 apoyada contra la membrana estanca secundaria 4 y una membrana estanca primaria 6 destinada a estar en contacto con el gas natural licuado contenido en el tanque.
La estructura portante puede estar formada en particular por el casco o el doble casco de un barco. La estructura portante comprende una pluralidad de paredes portantes 3 que definen la forma general del tanque, normalmente una forma poliédrica.
La barrera térmicamente aislante secundaria 2 comprende una pluralidad de paneles aislantes secundarios 7 que están anclados en la pared portante 3 por medio de dispositivos de retención 98 que se describirán en detalle a continuación. Los paneles aislantes secundarios 7 tienen forma general de paralelepípedo y están dispuestos según filas paralelas. Tres filas están indicadas por las letras A, B y C. Se interponen uniones de masilla 99 entre los paneles aislantes secundarios 7 y la pared portante 3 para compensar las desviaciones de la pared portante 3 con respecto a una superficie de referencia plana. Se inserta un papel kraft entre las uniones de masilla 99 y la pared portante 3 para evitar la adhesión de las uniones de masilla 99 a la pared portante 3.
La figura 2 muestra la estructura de un panel aislante secundario 7 según una realización. El panel aislante secundario 7 comprende aquí tres placas, concretamente una placa de fondo 8, una placa intermedia 9, y una placa de cubierta 10. Las placas de fondo 8, intermedia 9 y de cubierta 10 están hechas, por ejemplo, de madera contrachapada. El panel aislante secundario 7 también comprende una primera capa de espuma polimérica aislante 11 en sándwich entre la placa de fondo 8 y la placa intermedia 9, y una segunda capa de espuma polimérica aislante 12 en sándwich entre la placa intermedia 9 y la placa de cubierta 10. Las primera y segunda capas de espuma polimérica aislante 11, 12 están pegadas respectivamente a la placa de fondo 8 y a la placa intermedia 9 y a la placa intermedia 9 y a la placa de cubierta 10. La espuma polimérica aislante puede ser en particular una espuma a base de poliuretano, eventualmente reforzada con fibras.
La primera capa de espuma polimérica aislante 11 tiene, en las zonas de las esquinas, recortes para permitir el paso de los pilares de esquina 13. Los pilares de esquina 13 se extienden, a nivel de las cuatro zonas de esquina del panel aislante secundario 7, entre la placa de fondo 8 y la placa intermedia 9. Los pilares de esquina 13 se fijan, por ejemplo, mediante grapas, tornillos o cola, sobre la placa de fondo 8 y la placa intermedia 9. Los pilares de esquina 13 están fabricados, por ejemplo, de madera contrachapada o de plástico. Los pilares de esquina 13 permiten absorber parte de la carga de compresión en servicio y limitar el aplastamiento y la fluencia de la espuma. Tales pilares de esquina 13 tienen un coeficiente de contracción térmica diferente al de la primera capa de espuma polimérica aislante 11. Además, cuando el tanque está frío, la deflexión del panel aislante secundario 7 puede ser menor a nivel de los pilares de esquina 13 que en las otras zonas.
Además, el panel aislante secundario 7 tiene rebajes 14, 54 a nivel de sus zonas de esquina para recibir dispositivos de retención 98 que se detallarán más adelante. El panel aislante secundario 7 comprende, desde la placa de fondo 8 hasta la placa intermedia 9, un primer rebaje 14 destinado a permitir el paso de una varilla 15 del dispositivo de retención 98. Por encima de la placa intermedia 9, el panel aislante secundario 7 tiene un segundo rebaje 54. El segundo rebaje 54 tiene dimensiones mayores que las del primer rebaje 14 de modo que la placa intermedia 9 sobresale con respecto a la segunda capa de espuma polimérica aislante 12 y la placa de cubierta 10. Así, la placa intermedia 9 forma a nivel de las zonas de esquina del panel aislante secundario 7 una zona de soporte 16 destinada a cooperar con una platina de soporte secundaria 17 del dispositivo de retención 98.
Por otro lado, la placa de cubierta 10 tiene un refrentado 18 a nivel de estas cuatro zonas de esquina. Cada refrentado 18 está destinado a recibir una placa de distribución de fuerzas 19 del dispositivo de retención 98. Los refrentados 18 tienen un grosor sustancialmente similar al de la placa de distribución de fuerzas 19 de modo que la placa de distribución de fuerzas 19 quede a ras con la superficie superior de la placa de cubierta 10. La placa de cubierta 10 también tiene ranuras 20 para recibir soportes de soldadura.
La estructura del panel aislante secundario 7 se describe anteriormente a modo de ejemplo. Además, en otra realización, los paneles aislantes secundarios 7 son susceptibles de tener otra estructura general, por ejemplo la descrita en el documento WO2012/127141. Los paneles aislantes secundarios 7 se fabrican entonces en forma de una caja que comprende una placa de fondo, una placa de cubierta y velas portantes que se extienden, en la dirección del grosor de la pared del tanque 1, entre la placa de fondo y la placa de cubierta y que delimitan una pluralidad de compartimentos llenos con un relleno aislante, como perlita, lana de vidrio o de roca.
Volviendo a la figura 1, se observa que la membrana estanca secundaria 4 comprende una capa continua de tracas 21, metálicas, con bordes elevados. Las tracas 21 están soldadas por sus bordes elevados 32 sobre soportes de soldadura paralelos que se fijan en las ranuras 20 practicadas en las placas de cubierta 10 de los paneles aislantes secundarios 7. Las tracas 21 están hechas, por ejemplo, de Invar®: es decir, una aleación de hierro y níquel cuyo coeficiente de dilatación está típicamente comprendido entre 1,2,10-6 y 2,10-6 K-1. También se pueden utilizar aleaciones de hierro y de manganeso cuyo coeficiente de dilatación es típicamente del orden de 7,10-6 K-1.
La barrera térmicamente aislante primaria 5 comprende una pluralidad de paneles aislantes primarios 22 que están anclados en la pared portante 3 por medio de los dispositivos de retención 98 antes mencionados. Los paneles aislantes primarios 22 tienen una forma general de paralelepípedo. Además, tienen dimensiones idénticas a las de los paneles aislantes primarios 22, con excepción de su grosor en la dirección del grosor de la pared 1 del tanque, que es susceptible de ser diferente, y en particular más débil. Cada uno de los paneles aislantes primarios 22 está colocado a la vertical de uno de los paneles aislantes secundarios 7, en la alineación con este último en la dirección del grosor de la pared 1 del tanque.
La figura 3 muestra la estructura de un panel aislante primario 22 según una realización. El panel aislante primario 22 tiene una estructura multicapa similar a la del panel aislante secundario 7 de la figura 2. Además, el panel aislante primario 22 comprende sucesivamente una placa de fondo 23, una primera capa de espuma polimérica aislante 24, una placa intermedia 25, una segunda capa de espuma polimérica aislante 26, y una placa de cubierta 27. La espuma polimérica aislante puede ser en particular una espuma a base de poliuretano, eventualmente reforzada con fibras.
El panel aislante primario 22 tiene rebajes 28 a nivel de sus zonas de esquina de modo que la placa de fondo 23 sobresale con respecto a la primera capa de espuma polimérica aislante 24, a la placa intermedia 25, a la segunda capa de espuma polimérica aislante 26, y a la placa de cubierta 27. Así, la placa de fondo 23 forma a nivel de las zonas de esquina del panel aislante primario 22 una zona de soporte 29 destinada a cooperar con una platina de soporte primaria 30 del dispositivo de retención 98. De manera no mostrada, se puede añadir una cuña a la placa de fondo 23, teniendo dicha cuña una forma similar a la de la zona de soporte 29 y estando destinada a cooperar con la platina de soporte primaria 30 del dispositivo de retención 98.
La placa de fondo 23 tiene ranuras 31 destinadas a recibir los bordes elevados 32 de las tracas 21 de la membrana estanca secundaria 4. La placa de cubierta 27 también puede incluir medios de anclaje, no mostrados en las figuras 1 y 3, para anclar la membrana estanca primaria 6.
La estructura del panel aislante primario 22 se describe anteriormente a modo de ejemplo. Además, en otra realización, los paneles aislantes primarios 22 son susceptibles de tener otra estructura general, por ejemplo la descrita en el documento WO2012/127141.
En otra realización, la barrera térmicamente aislante primaria 5 comprende paneles aislantes primarios 22 que tienen al menos dos tipos diferentes de estructura, por ejemplo las dos estructuras antes mencionadas, en función de su zona de implementación en el tanque.
La figura 1 también muestra que la membrana estanca primaria 6 comprende una capa continua de láminas rectangulares 33 que tienen dos series de ondulaciones mutuamente perpendiculares. La primera serie de ondulaciones 55 se extiende perpendicularmente a las filas de paneles aislantes A, B, C y por lo tanto perpendicularmente a los bordes elevados 32 de las tracas 21 y tiene una separación regular 57. La segunda serie de ondulaciones 56 se extiende paralelamente a las filas de paneles aislantes A, B, C y por lo tanto paralelamente a los bordes elevados 32 de las tracas 21 y tiene una separación regular 58. Preferiblemente, la primera serie de ondulaciones 55 es más alta que la segunda serie de ondulaciones 56.
Las láminas rectangulares 33 se sueldan entre sí formando pequeñas zonas superpuestas 59 a lo largo de sus bordes, según la técnica conocida.
Una lámina rectangular 33 tiene preferiblemente dimensiones de anchura y largo que son equivalentes a múltiples enteros del espaciado de las ondulaciones correspondientes y también a múltiples enteros de las dimensiones de los paneles aislantes primarios 22. La figura 1 muestra una lámina rectangular 33 que mide 4 veces el espaciado 57 por 12 veces el espaciado 58. Preferiblemente, los espaciados 57 y 58 son iguales. Así, la orientación de las ondulaciones 55 y 56 en el tanque se puede adaptar fácilmente a los requisitos de la aplicación sin provocar modificaciones significativas en cuanto a la realización de las barreras de aislamiento.
Por ejemplo, en una variante de realización, la membrana estanca primaria 6 se gira de 90° de modo que la primera serie de ondulaciones 55 se extiende paralelamente a las filas de paneles aislantes A, B, C y por lo tanto paralelamente a los bordes elevados 32 de las tracas 21.
Los paneles aislantes primarios 22 y los paneles aislantes secundarios 7 tienen la misma dimensión en la dirección de la anchura de las filas A, B, C. Esta dimensión se denominará longitud de los paneles aislantes por convención. Esta anchura de fila es un múltiple entero del espaciado de las ondulaciones en la misma dirección, aquí el espaciado 58, y un múltiple entero del ancho de las tracas 21, para facilitar la fabricación de la pared del tanque de manera modular formando patrones repetidos un gran número de veces sustancialmente en toda la pared portante 3.
Preferiblemente, la anchura de una traca 21 es un múltiple entero del espaciado de las ondulaciones en la misma dirección, por ejemplo el doble.
En la dirección longitudinal de las filas A, B, C, un panel aislante primario 22 puede tener la misma dimensión que un panel aislante secundario 7, o un múltiple entero de esta dimensión. Esta dimensión es un múltiple entero del espaciado de las ondulaciones en la misma dirección, aquí el espaciado 57, para facilitar la fabricación de la pared del tanque de manera modular formando patrones repetidos un gran número de veces sobre toda la pared portante 3. Preferiblemente, los paneles aislantes primarios 22 y los paneles aislantes secundarios 7 tienen forma cuadrada. Esto facilita la adaptación de la orientación relativa de las tracas y ondulaciones en el tanque sin requerir modificaciones significativas en el diseño de los paneles aislantes.
Ejemplo de dimensiones preferidas
Espaciado de ondulaciones 57, 58: PO.
Anchura del panel aislante primario 22 y del panel aislante secundario 7: 4PO
Longitud del panel aislante primario 22 y del panel aislante secundario 7: 4PO (forma cuadrada)
Anchura de una traca 21: 2PO
Longitud de una lámina 33: 12PO (Fig. 1) u 8PO (no mostrado)
Anchura de una lámina 33: 4PO
PO = 300 mm.
Con estas dimensiones, se obtiene un buen compromiso entre la facilidad de manipulación de las piezas que constituyen la pared del tanque y el número de piezas que deben ser ensambladas. Esta disposición simplifica también la unión de las ondulaciones entre dos paredes de un tanque.
Ejemplo de dimensiones 2
Espaciado de ondulaciones 58: PO.
Espaciado de ondulaciones 57: GO
Anchura del panel aislante primario 22 y del panel aislante secundario 7: 3GO
Longitud del panel aislante primario 22 y del panel aislante secundario 7: 4PO (forma rectangular)
Anchura de una traca 21: 2PO
Longitud de una lámina 33: 12PO
Anchura de una lámina 33: 3GO
PO = 300 mm
GO = 340 mm
Ejemplo 3
Las ondulaciones 55 no son equidistantes, sino que están dispuestas en un patrón repetido de cuatro ondulaciones 55, cuyos espaciados sucesivos son:
340, 340, 340; 180 mm
Preferiblemente, el intervalo de 180 mm se divide en dos porciones de 90 mm ubicadas en dos bordes opuestos de la lámina rectangular 33.
Por lo tanto, la dimensión del patrón repetido es de 1200 mm. Por lo demás, se conservan las dimensiones del primer ejemplo.
Ejemplo 4
Las ondulaciones 55 no son equidistantes, sino que están dispuestas en un patrón repetido de cuatro ondulaciones 55, cuyos espaciados sucesivos son:
300; 400; 300; 200 mm
Preferiblemente, el intervalo de 200 mm se divide en dos porciones de 100 mm ubicadas en dos bordes opuestos de la lámina rectangular 33.
Por lo tanto, la dimensión del patrón repetido es de 1200 mm. Por lo demás, se conservan las dimensiones del primer ejemplo.
Como se muestra en la figura 1, los dispositivos de retención 98 están posicionados a nivel de las cuatro esquinas de los paneles aislantes primarios 22 y secundarios 7. Así, cada apilamiento de un panel aislante secundario 7 y de un panel aislante primario 22 está anclado a la pared portante 3 por medio de cuatro dispositivos de retención 98. Así, el dispositivo de retención 98 comprende aquí un elemento de retención primario superpuesto a un elemento de retención secundario. Además, cada dispositivo de retención 98 coopera con las esquinas de cuatro paneles aislantes secundarios 7 adyacentes y con las esquinas de cuatro paneles aislantes primarios 22 adyacentes.
Las figuras 3 y 4 ilustran con mayor precisión la estructura de un dispositivo de retención 98 según una realización. El dispositivo de retención 98 comprende una boquilla 34 cuya base está soldada a la pared portante 3 en una posición que corresponde a un espacio libre a nivel de las zonas de esquina de cuatro paneles aislantes secundarios 7 adyacentes. La boquilla 34 alberga una tuerca 35, mostrada en la figura 4, en la que se atornilla el extremo inferior de una varilla 15. La varilla 15 pasa entre los paneles aislantes secundarios 7 adyacentes.
La varilla 15 pasa a través de un alesado practicado en un tapón aislante 36 destinado a asegurar la continuidad del aislamiento térmico secundario a nivel del dispositivo de retención 98. El tapón aislante 36 presenta, según un plano ortogonal a la dirección del grosor de la pared 1 del tanque, una sección en forma de cruz, que está definida por cuatro ramas. Cada una de las cuatro ramas se inserta en un espacio previsto entre dos de los cuatro paneles aislantes secundarios 7 adyacentes.
El dispositivo de retención 98 comprende además una platina de soporte secundaria 17 que se apoya en la dirección de la pared portante 3 contra la zona de soporte 16 proporcionada en cada uno de los cuatro paneles aislantes secundarios 7 adyacentes a fin de retenerlos contra la pared portante 3. En la realización mostrada, la platina de soporte secundaria 17 está alojada en el segundo rebaje 54 realizado en la segunda capa de espuma polimérica aislante 12 de cada uno de los paneles aislantes secundarios 7 y se apoya contra una zona de la placa intermedia 9 que forma la zona de soporte 16.
Una tuerca 37 coopera con una rosca prevista a nivel del extremo superior de la varilla 15 de manera a asegurar la retención de la platina de soporte secundaria 17 en la varilla 15.
En la realización mostrada, el dispositivo de retención 98 comprende además una o más arandelas elásticas 38, del tipo Belleville. Las arandelas elásticas 38 están roscadas en la varilla 15 entre la tuerca 37 y la platina de soporte secundaria 17, lo que permite asegurar el anclaje elástico de los paneles aislantes secundarios 7 en la pared portante 3. Además, de manera ventajosa, un elemento de bloqueo 39 está soldado localmente al extremo superior de la varilla 15, de manera a fijar la tuerca 37 en posición sobre la varilla 15.
El dispositivo de retención 98 comprende además una placa de distribución de fuerzas 19, una platina superior 40 y un tirante 41 que están fijados a la platina de soporte secundaria 17.
La placa de distribución de fuerzas 19 está alojada en cada uno de los refrentados 18 previstos en las placas de cubierta 10 de los cuatro paneles aislantes secundarios 7 adyacentes. Por lo tanto, la placa de distribución de fuerzas 19 está posicionada entre las placas de cubierta 10 de cada uno de los cuatro paneles aislantes secundarios y la membrana estanca secundaria 4. La placa de distribución de fuerzas 19 tiene como objetivo atenuar los fenómenos de desnivel entre las esquinas de los paneles aislantes secundarios 7 adyacentes. Además, la placa de distribución de fuerzas 19 permite distribuir las tensiones que son susceptibles de ejercerse sobre la membrana estanca secundaria 4 y los paneles aislantes primarios 22 a la vertical de las zonas de esquina de los paneles aislantes secundarios 7. Por lo tanto, la placa de distribución de fuerzas 19 permite limitar los fenómenos de perforación de las placas de fondo 23 de los paneles aislantes primarios 22 y de perforación y compactación de las capas de espuma polimérica aislante 24, 26 de los paneles aislantes primarios 22 a la vertical de las zonas de las esquinas de los paneles aislantes secundarios 7.
La placa de distribución de fuerzas 19 está hecha ventajosamente de un metal elegido entre acero inoxidable, aleaciones de hierro y de níquel, tal como invar, cuyo coeficiente de dilatación está típicamente comprendido entre 1,2.10-6 y 2.10-6 K-1 y las aleaciones de hierro y manganeso cuyo coeficiente de dilatación es menor que 2.10-5 K-1, típicamente del orden de 7.10-6 K-1. La placa de distribución de fuerzas 19 tiene un grosor comprendido entre 1 y 7 mm, preferentemente comprendido entre 2 y 4 mm, por ejemplo del orden de 3 mm. La placa de distribución de fuerzas 19 tiene ventajosamente una forma cuadrada cuya dimensión en un lado está comprendida entre 100 y 250 mm, por ejemplo del orden de 150 mm.
La platina superior 40 está dispuesta debajo de la placa de distribución de fuerzas 19 y tiene dimensiones más pequeñas que las de la placa de distribución de fuerzas 19 de modo que la placa de distribución de fuerzas 19 cubra completamente la platina superior 40. La platina superior 40 está alojada en los rebajes 15 previstos en las zonas de esquina de los paneles aislantes secundarios 7, a la vertical de las zonas de soporte 16, es decir en la realización mostrada en la figura 4, en los rebajes 54 realizados en la segunda capa de espuma polimérica aislante 12 de los paneles aislantes secundarios 7.
La platina superior 40 tiene un alesado roscado 42 en el que está montada una base roscada de un tarugo 43 destinado a anclar los paneles aislantes primarios 22. A fin de permitir la fijación del tarugo 43 a la platina superior 40, la placa de distribución de fuerzas 19 también comprende un alesado, dispuesto frente al alesado roscado de la platina superior 40, y que permite así que el tarugo 43 pase a través de la placa de distribución de fuerzas 19.
La platina superior 40 tiene una forma general de paralelepípedo rectangular que comprende dos grandes caras opuestas que son paralelas a la pared portante 3, y cuatro caras que conectan las dos grandes caras y se extienden paralelas a la dirección del grosor de la pared del tanque 1. En la realización ilustrada en las figuras 3 a 4, las cuatro caras que se extienden paralelas a la dirección del grosor de la pared 1 del tanque están unidas mediante redondeos 44. Esto permite evitar la presencia de ángulos agudos y contribuye a limitar aún más los fenómenos de perforación de las placas de fondo 23 de los paneles aislantes primarios 22 limitando las concentraciones de tensiones.
En una realización no ilustrada, la platina superior 40 y la placa de distribución de fuerzas 19 pueden formarse en una sola pieza monobloque.
El tirante 41 está dispuesto entre la platina de soporte secundaria 17 y la platina superior, y sirve así para mantener una separación entre la platina de soporte secundaria 17 y la platina superior 40. En la realización ilustrada en las figuras 3 a 4, el tirante 41 tiene biseles 45 a fin de encajar en las dimensiones generales, vista según la dirección del grosor de la pared 1 del tanque, de la platina superior 40. En otras palabras, la platina superior 40 cubre completamente el tirante 41.
Ventajosamente, el tirante 41 está hecho de madera, lo que permite limitar el puente térmico hacia la pared portante 3 a nivel del dispositivo de retención 98. El tirante 41 tiene forma de U invertida de manera a definir un alojamiento central 46 entre las dos ramas de la U. El alojamiento central 46 recibe el extremo superior de la varilla 15, el elemento de bloqueo 39, la tuerca 37 y las arandelas elásticas 38. El tirante 41 también está alojado en el rebaje 15 practicado a la vertical de la superficie de soporte 16.
El elemento de bloqueo 39 tiene una forma cuadrada o rectangular cuya diagonal tiene una dimensión mayor que la dimensión del alojamiento central 46 entre las dos ramas de la U, lo que permite bloquear en rotación la varilla 15 con respecto al tirante 39 y así evita que la varilla 15 se desenganche de la tuerca 35.
Para fijar la placa de distribución de fuerzas 19, la platina superior 40, el tirante 41 y la platina de soporte secundaria 17 entre sí, los elementos antes mencionados están provistos cada uno de dos alesados a través de cada uno de los cuales pasa un tornillo 47, 48. Los alesados practicados en la platina de soporte secundaria 17 tienen cada uno una rosca que coopera con uno de los tornillos 47, 48 de manera a asegurar la fijación de los elementos antes mencionados entre sí.
Además, el tarugo 43 pasa a través de un orificio practicado a través de una traca 21 de la membrana estanca secundaria 4. El tarugo 43 tiene un reborde 49 que está soldado a su periferia, alrededor del orificio, para asegurar la estanqueidad de la membrana estanca secundaria 4. Por lo tanto, la membrana estanca secundaria está en sándwich entre el reborde 49 del tarugo 43 y la placa de distribución de fuerzas 19.
El dispositivo de retención 98 también comprende una platina de soporte primaria 30 que está soportada en la dirección de la pared portante 3 en una zona de soporte 29 proporcionada en cada uno de los cuatro paneles aislantes primarios 22 adyacentes de manera a retenerlos contra la pared portante 3. En la realización mostrada, cada zona de soporte 29 está formada por una parte sobresaliente de la placa de fondo 23 de uno de los paneles aislantes primarios 22. La placa de soporte primaria 30 está alojada en los rebajes 28 previstos en las zonas de esquina de los paneles aislantes primarios 22, a la vertical de las zonas de soporte 29.
Una tuerca 50 coopera con una rosca prevista a nivel del extremo superior del tarugo 43 de manera a asegurar la fijación de la platina de soporte primaria 30 en el tarugo 43. En la realización mostrada, el dispositivo de retención 98 comprende además una o más arandelas elásticas 51, del tipo Belleville, que se roscan sobre el tarugo 43 entre la tuerca 50 y la platina de soporte primaria 30, lo que permite asegurar el anclaje elástico de los paneles aislantes primarios 22 en la pared portante 3.
Además, se inserta un tapón aislante 52, ilustrado en la figura 4, encima del dispositivo de retención 98 en los rebajes 28 proporcionados a nivel de las zonas de las esquinas de cuatro paneles aislantes primarios 22 adyacentes de manera a asegurar una continuidad de la barrera térmicamente aislante primaria 5 a nivel del dispositivo de retención 98. Además, una placa de cierre 53, hecha de madera, ilustrada en la figura 4, permite asegurar la planitud de la superficie de soporte de la membrana estanca primaria 6. La placa de cierre 53 se recibe en refrentados dispuestos a nivel de las zonas de las esquinas de los paneles aislantes primarios 22.
La fijación de la membrana estanca primaria 6 sobre los paneles aislantes primarios 22 se describirá ahora, según varios ejemplos, con referencia a las figuras 6 a 14.
En la realización de la figura 6, las bandas de anclaje metálicas 60 se fijan en las placas de cubierta 27 de los paneles aislantes primarios 22 en las ubicaciones de los contornos de las láminas rectangulares 33. Los bordes de las láminas rectangulares 33 pueden fijarse así por soldadura a lo largo de las bandas de anclaje 60. La banda de anclaje 60 se fija en un refrentado en la placa de cubierta 27 mediante cualquier medio adecuado, por ejemplo tornillos o remaches.
Las figuras 6 y 7 también muestran platinas metálicas 61 que pueden fijarse en las placas de cubierta 27 de los paneles aislantes primarios 22 en otras ubicaciones, por ejemplo a lo largo de los bordes de los paneles aislantes primarios 22 que están distantes de los contornos de las láminas primarias rectangulares 33, para proporcionar puntos de fijación adicionales. Se fija una platina metálica 61 en un refrentado de la placa de cubierta 27 mediante cualquier medio adecuado, por ejemplo tornillos o remaches.
Como se puede ver mejor en la figura 7, que es una sección a nivel de una interfaz 62 entre dos paneles aislantes primarios 22, zonas planas de una lámina rectangular 33 se pueden soldar por transparencia sobre las platinas metálicas 61.
Las figuras 8 y 9 muestran otra realización de los paneles aislantes primarios 22, cuyos bordes tienen refrentados 63 para recibir placas puente 64, por ejemplo de contrachapado. Las placas puente 64 están fijadas a las placas de cubierta 27 de dos paneles aislantes primarios 22 para evitar una separación de los dos paneles aislantes primarios 22 a nivel de la interfaz 62 y así mejorar la uniformidad de la superficie de soporte en la que descansa la membrana estanca primaria 6.
En las figuras 6 y 8, las placas de cubierta 27 y las capas de espuma de polímero aislante 26 están provistas de ranuras de relajación 65 que segmentan las placas de cubierta 27 y las capas de espuma de polímero aislante 26 en varias partes y evitan así el agrietamiento durante el enfriamiento.
La figura 10 muestra otra realización de los paneles aislantes primarios 22, en la que las ranuras de relajación 65 están limitadas a una zona cercana a las bandas de anclaje 60, como se describe en la publicación FR-A-3001945.
Las bandas de protección térmica 66, por ejemplo de material compuesto, están dispuestas en alineación con las bandas de anclaje 60, a la vertical de determinadas partes de los contornos de las láminas rectangulares 33, para evitar dañar la placa de cubierta 27 durante la realización de las soldaduras.
La pared del tanque 101 mostrada en la figura 12 ilustra una realización en la que una fila de paneles aislantes primarios 22 está superpuesta, no sobre una única fila de paneles aislantes secundarios 7, sino a horcajadas sobre dos filas de paneles aislantes secundarios 7. Los elementos idénticos o similares a los elementos de las figuras 1 a 10 llevan el mismo número de referencia que éstos y sólo se describirán en la medida en que difieran.
Esencialmente, se han producido dos modificaciones en la figura 12.
Por un lado, los elementos de retención primarios 97 se han separado y desplazado de los elementos de retención secundarios. El elemento de retención secundario, no mostrado, se puede realizar de varias maneras, por ejemplo como el dispositivo de retención 98 del que se habrán eliminado todos los elementos dispuestos encima de la placa de distribución 19. En este caso, también se pueden retirar la placa de distribución de fuerzas 19 y el refrentado 18 destinado a recibirla. Los elementos de retención secundarios, no mostrados, pueden estar en diversos números que varían por ejemplo de 2 a 5 por panel aislante secundario 7 y colocados por ejemplo en las esquinas de los paneles secundarios y/o en el espacio entre dos paneles secundarios, ya sea según la primera dirección o según la segunda dirección. Otras realizaciones del elemento de retención secundario se describen en el documento WO-A-2013093262.
El elemento de retención primario 97 se puede realizar de varias maneras, por ejemplo como se ilustra en la vista ampliada de la figura 13 o como se describe en la publicación FR-A-2887010.
En la figura 13, el elemento de retención primario 97 comprende una platina 119, por ejemplo que tiene un contorno cuadrado o circular, que está fijada en un refrentado formado en la superficie de la placa de cubierta 10 girado hacia la capa de espuma de polímero aislante 11, por ejemplo mediante pegamento. La platina 119 tiene un orificio roscado que desemboca a la superficie superior de la placa de cubierta 10 en el que se puede atornillar un tarugo 143 idéntico al tarugo 43 descrito anteriormente.
Por otra parte, toda la etapa primaria de la pared del tanque, a saber, la barrera térmicamente aislante primaria 5 y la membrana estanca primaria 6 que porta, se ha desplazado en ambas direcciones del plano por la mitad de la longitud de un panel aislante secundario 7. Así, en lugar de estar a la verticalidad de un elemento de retención secundario, el elemento de retención primario 97 está en el centro de la placa de cubierta de un panel aislante secundario 7.
A pesar de este desplazamiento, un elemento de retención secundario todavía coopera con las esquinas de cuatro paneles aislantes secundarios 7 adyacentes y un elemento de retención primario 97 todavía coopera con las esquinas de cuatro paneles aislantes primarios 22 adyacentes. La magnitud del desplazamiento podría ser diferente y el elemento de retención primario 97 podría estar en otro lugar de la placa de cubierta de un panel aislante secundario 7, pero preferiblemente a una distancia de los bordes elevados 32 para no interferir con ellos. La amplitud del desplazamiento puede ser diferente en las dos direcciones del plano.
La pared del tanque 201 esbozada en la figura 14 ilustra una realización en la que una fila de paneles aislantes primarios 22 se superpone a una fila de paneles aislantes secundarios 7, pero desplazada en la primera dirección por una fracción de la longitud de un panel aislante, aquí la mitad de esta longitud. Por lo tanto, un panel aislante primario 22 de la fila primaria se extiende a horcajadas en dos paneles aislantes secundarios 7 de la fila secundaria subyacente. Los elementos idénticos o similares a los elementos de las figuras 1 a 13 llevan el mismo número de referencia que éstos y sólo se describirán en la medida en que difieran.
En la realización esbozada en la figura 14, los paneles aislantes primarios 22 se retienen en la membrana estanca secundaria, no mostrada, mediante elementos de retención dispuestos en el centro de los lados de los paneles aislantes primarios 22. Por lo tanto, el elemento de retención primario 97 dispuesto en el centro de la placa de cubierta del panel aislante secundario 7 coopera con dos paneles aislantes primarios 22 de la fila primaria y está ubicado en el medio de la anchura de la fila primaria. Por otro lado, a nivel de las esquinas de los paneles aislantes secundarios 7 se encuentran elementos de retención secundarios 92, como en las realizaciones anteriores. El elemento de retención secundario 92 porta un elemento de retención primario 91. El elemento de retención secundario 92 y el elemento de retención primario 91 que porta pueden realizarse de manera similar al elemento de retención 98 o de manera diferente. A diferencia de la figura 1, el elemento de retención primario 91 coopera aquí sólo con dos paneles aislantes primarios 22, a nivel del centro de un lado de estos paneles aislantes primarios 22.
Para facilitar el acceso al elemento de retención primario 91, la forma de los paneles aislantes primarios 22 se puede configurar para proporcionar una chimenea de acceso 93. En este caso, la chimenea 93 se obtura después de colocar el elemento de retención primario 91, por ejemplo con un tapón de espuma de poliuretano cubierto con una plaqueta rígida, por ejemplo contrachapado (no mostrada).
Se ha descrito anteriormente una membrana estanca primaria en la que las ondulaciones son continuas a nivel de las intersecciones entre las dos series de ondulaciones. La membrana estanca primaria también puede tener dos series de ondulaciones mutuamente perpendiculares con discontinuidades de ciertas ondulaciones a nivel de las intersecciones entre las dos series. En este caso, las interrupciones se distribuyen alternativamente en la primera serie de ondulaciones y en la segunda serie de ondulaciones, y dentro de una serie de ondulaciones, las interrupciones de una ondulación están desplazadas con respecto a las interrupciones de una ondulación paralela adyacente. Este desplazamiento puede ser igual al espacio entre dos ondulaciones paralelas.
Con referencia a la figura 11, una vista despiezada de un barco metanero 70 muestra un tanque estanco y aislado 71 de forma generalmente prismática montado en el doble casco 72 del barco. La pared del tanque 71 incluye una barrera estanca primaria destinada a estar en contacto con el GNL contenido en el tanque, una barrera estanca secundaria dispuesta entre la barrera estanca primaria y el doble casco 72 del barco, y dos barreras aislantes dispuestas respectivamente entre la barrera estanca primaria y la barrera estanca secundaria y entre la barrera estanca secundaria y el doble casco 72.
De manera conocida en sí, las tuberías de carga/descarga 73 dispuestas en la cubierta superior del barco pueden conectarse, mediante conectores apropiados, a una terminal marítima o portuaria para transferir una carga de GNL desde o hacia el tanque 71.
La figura 11 representa un ejemplo de una terminal marítima que comprende una estación de carga y descarga 75, una tubería submarina 76 y una instalación terrestre 77. La estación de carga y descarga 75 es una instalación fija offshore que comprende un brazo móvil 74 y una torre 78 que soporta el brazo móvil 74. El brazo móvil 74 tiene un conjunto de tubos flexibles aislados 79 que se pueden conectar a las tuberías de carga/descarga 73. El brazo móvil 74 que se puede orientar se adapta a todos los tamaños de metaneros. Un conducto de conexión no representado se extiende por el interior de la torre 78. La estación de carga y descarga 75 permite que cargar o descargar el metanero 70 desde o hacia la instalación terrestre 77. Comprende tanques de almacenamiento de gas licuado 80 y tuberías de conexión 81 conectadas por la tubería submarina 76 a la estación de carga o descarga 75. El conducto submarino 76 permite la transferencia del gas licuado entre la estación de carga o descarga 75 y la instalación terrestre 77 a una gran distancia, por ejemplo 5 km, permitiendo de ese modo mantener el buque metanero 70 a una gran distancia de la costa durante las operaciones de carga y descarga.
Para generar la presión necesaria para la transferencia del gas licuado, se utilizan bombas a bordo del barco 70 y/o bombas que equipan la instalación terrestre 77 y/o bombas que equipan la estación de carga y descarga 75.
Aunque la invención se ha descrito en relación con varias realizaciones particulares, es evidente que no está limitada de ninguna manera y que comprende todos los equivalentes técnicos de los medios descritos, así como sus combinaciones si estos caen dentro del alcance de la invención, definido por las reivindicaciones.
El uso del verbo “comprender”, “comprende” o “incluir” y sus formas conjugadas no excluye la presencia de otros elementos u otras etapas distintas a las establecidas en una reivindicación.
En las reivindicaciones, cualquier signo de referencia entre paréntesis no puede interpretarse como una limitación de la reivindicación.

Claims (24)

REIVINDICACIONES
1. Tanque estanco y térmicamente aislante integrado en una estructura portante, comprendiendo el tanque una pared de tanque (1, 101,201) fijada a una pared portante (3) de la estructura portante,
comprendiendo la pared del tanque una membrana estanca primaria (6) destinada a estar en contacto con un producto contenido en el tanque, una membrana estanca secundaria (4) dispuesta entre la membrana estanca primaria y la pared portante, una barrera aislante primaria (5) dispuesta entre la membrana estanca primaria y la membrana estanca secundaria y una barrera aislante secundaria (2) dispuesta entre la membrana estanca secundaria y la pared portante,
en el que la barrera aislante secundaria comprende una pluralidad de filas secundarias (A, B, C) paralelas a una primera dirección, comprendiendo una fila secundaria una pluralidad de paneles aislantes secundarios (7) paralelepípedos yuxtapuestos, estando yuxtapuestas las filas secundarias en una segunda dirección perpendicular a la primera dirección según un patrón repetido,
en el que la membrana estanca secundaria comprende una pluralidad de tracas (21) hechas de aleación de bajo coeficiente de dilatación paralelas a la primera dirección, comprendiendo una traca una porción central plana que descansa sobre una superficie superior de los paneles aislantes secundarios y dos bordes elevados que sobresalen hacia el interior del tanque con respecto a la porción central, estando las tracas yuxtapuestas en la segunda dirección según un patrón repetido y soldadas entre sí de manera estanca a nivel de los bordes elevados, estando alas de anclaje ancladas a los paneles aislantes secundarios y paralelas a la primera dirección dispuestas entre las tracas yuxtapuestas para retener la membrana estanca secundaria sobre la barrera aislante secundaria,
en el que la dimensión del patrón repetido de las filas secundarias (A, B, C) es un múltiple entero de la dimensión de una traca (21) en la segunda dirección,
en el que la pared portante porta elementos de retención secundarios (98, 92) dispuestos a nivel de las interfaces entre las filas secundarias y que cooperan con los paneles aislantes secundarios (7) para retener los paneles aislantes secundarios en la pared portante,
en el que la barrera aislante primaria (5) comprende una pluralidad de filas primarias paralelas a la primera dirección, comprendiendo una fila primaria una pluralidad de paneles aislantes primarios (22) paralelepipédicos yuxtapuestos, estando yuxtapuestas las filas primarias en la segunda dirección según un patrón repetido, siendo la dimensión del patrón repetido de las filas primarias igual a la dimensión del patrón repetido de las filas secundarias (A, B, C) en la segunda dirección,
en el que los elementos de retención primarios (98, 91, 97) están dispuestos en las interfaces entre las filas primarias, y cooperan con los paneles aislantes primarios para retener los paneles aislantes primarios en la membrana estanca secundaria,
en el que la o cada fila primaria se superpone a horcajadas sobre dos filas secundarias (A, B, C), y en el que los elementos de retención primarios (97) son portados por los paneles aislantes secundarios (7)
en el que la membrana estanca primaria tiene primeras ondulaciones (56) paralelas a la primera dirección y dispuestas según un patrón repetido en la segunda dirección, y porciones planas ubicadas entre las primeras ondulaciones y que descansan sobre una superficie superior de los paneles aislantes primarios,
en el que la dimensión del patrón repetido de las filas primarias es un múltiple entero de la dimensión del patrón repetido de las primeras ondulaciones,
comprendiendo la membrana estanca primaria una pluralidad de filas de láminas paralelas a la primera dirección, comprendiendo una fila de láminas una pluralidad de láminas rectangulares (33) soldadas entre sí de manera estanca por zonas de borde (59), estando yuxtapuestas las filas de láminas en la segunda dirección y soldadas entre sí de forma estanca, siendo la dimensión de una fila de láminas en la segunda dirección igual a un múltiple entero de la dimensión del patrón repetido de las filas primarias,
caracterizado por que las filas de láminas están desplazadas en la segunda dirección con respecto a las filas primarias de modo que las uniones soldadas entre las filas de láminas están ubicadas a una distancia de las interfaces entre las filas primarias, y por que un elemento de retención primario comprende una platina fijada a una placa de cobertura del panel aislante secundario bajo la membrana estanca secundaria y una varilla sujeta a dicha platina y que atraviesa de manera estanca la membrana estanca secundaria en dirección de la barrera aislante primaria (5).
2. Tanque según la reivindicación 1, en el que las filas primarias están desplazadas en la segunda dirección de la mitad de la dimensión del patrón repetitivo de las filas secundarias con respecto a las filas secundarias (A, B, C).
3. Tanque según la reivindicación 1 o 2, en el que las interfaces entre los paneles aislantes primarios dentro de la o cada fila primaria están desplazados en la primera dirección con respecto a las interfaces entre los paneles aislantes secundarios dentro de las dos filas secundarias a las que se superpone la fila primaria, y en el que los elementos de retención primarios (97) son portados por los paneles aislantes secundarios (7) a una distancia de los bordes de los paneles aislantes secundarios.
4. Tanque según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que las primeras ondulaciones (56) están espaciadas de un primer espaciado regular (58) en la segunda dirección.
5. Tanque según la reivindicación 4, en el que la dimensión de una traca (21) en la segunda dirección es un múltiple entero de dicho primer espaciado regular (58).
6. Tanque según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que una fila primaria comprende una pluralidad de paneles aislantes primarios (22) paralelepípedos yuxtapuestos según un patrón repetido, y una fila de láminas de la membrana estanca primaria comprende una pluralidad de láminas rectangulares (33) yuxtapuestas según un patrón repetido, siendo la dimensión del patrón repetitivo de las láminas rectangulares igual a un múltiple entero de la dimensión del patrón repetido de los paneles aislantes primarios en la primera dirección.
7. Tanque según la reivindicación 6, en el que los bordes de las láminas rectangulares (33) están desplazados en la primera dirección con respecto a los bordes de los paneles aislantes primarios (22) paralelos a la segunda dirección, de modo que las uniones soldadas entre las láminas rectangulares están situadas a una distancia de los bordes de los paneles aislantes primarios paralelos a la segunda dirección.
8. Tanque según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que los paneles aislantes primarios (22) y/o los paneles aislantes secundarios (7) tienen forma cuadrada.
9. Tanque según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que la membrana estanca primaria (6) también tiene segundas ondulaciones (55) paralelas a la segunda dirección y dispuestas según un patrón repetido en la primera dirección, estando situadas las porciones planas entre las primeras ondulaciones y entre las segundas ondulaciones.
10. Tanque según la reivindicación 9, en el que las segundas ondulaciones (55) paralelas a la segunda dirección están espaciadas por un segundo espaciado regular (57) en la primera dirección.
11. Tanque según las reivindicaciones 4 y 10 tomadas en combinación, en el que el primer espaciado regular (58) es igual al segundo espaciado regular (57).
12. Tanque según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, en el que las primera y segunda ondulaciones (55, 56) son continuas a nivel de las intersecciones entre las primera y segunda ondulaciones.
13. Tanque según las reivindicaciones 9 a 11, en el que las primera y segunda ondulaciones son discontinuas a nivel de las intersecciones entre las primera y segunda ondulaciones.
14. Tanque según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, en el que una lámina rectangular (33) de la membrana estanca primaria tiene una dimensión en la primera dirección sustancialmente igual a un múltiple entero de la dimensión del patrón repetido de las segundas ondulaciones.
15. Tanque según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en el que un panel aislante primario (22) comprende una placa de fondo (23) que descansa contra la membrana estanca secundaria (4), una placa intermedia (25) dispuesta entre la placa de fondo y una placa de cubierta (27), una primera capa de espuma polimérica aislante (24) en sándwich entre la placa de fondo y la placa intermedia, y una segunda capa de espuma polimérica aislante (26) en sándwich entre la placa intermedia y la placa de cubierta (27).
16. Tanque según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, en el que la membrana estanca primaria (5) está retenida sobre la barrera aislante primaria mediante medios de anclaje, comprendiendo los medios de anclaje bandas de anclaje metálicas (60) fijadas sobre los paneles aislantes primarios en ubicaciones que corresponden a los contornos de las láminas rectangulares (33) y en las que se pueden soldar zonas de borde (59) de las láminas rectangulares.
17. Tanque según la reivindicación 16, en el que un panel aislante primario comprende ranuras de relajación (65) realizadas en la dirección del grosor del panel aislante primario y que desembocan sobre una placa de cubierta (27) del panel aislante primario, y en el que una banda de anclaje metálica (60) tiene varios segmentos alineados, fijados en la placa de cubierta (27) y separados por las ranuras de relajación (65).
18. Tanque según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, en el que la membrana estanca primaria (5) está retenida sobre la barrera aislante primaria mediante medios de anclaje, comprendiendo los medios de anclaje insertos metálicas (61) fijados sobre los paneles aislantes primarios (22) en ubicaciones que corresponden a zonas de borde de los paneles aislantes primarios distantes de los contornos de las láminas rectangulares y a los cuales se pueden soldar zonas centrales de las láminas rectangulares (33).
19. Tanque según la reivindicación 18, en el que un panel aislante primario comprende ranuras de relajación (65) realizadas en la dirección del grosor del panel aislante primario y que desembocan sobre una placa de cubierta (27) del panel aislante primario y en el que los insertos metálicos (61) se fijan en la placa de cubierta (27) entre las ranuras de relajación (65).
20. Tanque según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19, en el que la barrera aislante primaria comprende un elemento puente (64) fijado a las superficies superiores de al menos dos paneles aislantes primarios (22) adyacentes para evitar la separación de los dos paneles aislantes primarios (22).
21. Tanque según la reivindicación 20, en el que dichos paneles aislantes primarios (22) tienen refrentados (63) en los bordes de la superficie superior para recibir dicho elemento puente (64).
22. Barco (70) para transportar un fluido, comprendiendo el barco un doble casco (72) y un tanque (71) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 21 dispuesto en el doble casco (72).
23. Sistema para transferir un fluido, comprendiendo el sistema un barco (70) según la reivindicación 22, tuberías aisladas (73, 79, 76, 81) dispuesta de manera a conectar el tanque (71) instalado en el casco del barco a una instalación de almacenamiento flotante o terrestre (77) y una bomba para impulsar un fluido a través de las tuberías aisladas hacia o desde la instalación de almacenamiento flotante o terrestre hacia o desde el tanque del buque.
24. Procedimiento para cargar o descargar un barco (70) según la reivindicación 22, en el que un fluido se transporta a través de tuberías aisladas (73, 79, 76, 81) desde o hacia una instalación de almacenamiento flotante o terrestre (77) hacia o desde el tanque (71) del barco.
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