FR3165708A1 - Cuve étanche et thermiquement isolante et procédé de fabrication d’une telle cuve - Google Patents

Cuve étanche et thermiquement isolante et procédé de fabrication d’une telle cuve

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Marc Boyeau
Julien COUTEAU
Marion LECOMTE
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Gaztransport et Technigaz SA
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Abstract

L’invention concerne un procédé de fabrication d’une cuve étanche et thermiquement isolante comportant : - fournir un premier et un deuxième sous-ensembles préassemblés (20, 21) comportant respectivement une première et une deuxième zones de jonction (46, 83) ; - souder la première et la deuxième zones de jonction (46, 83) l’une à l’autre le long d’une première ligne de soudure ; - ancrer au moins un bloc isolant de jonction (43) à la première et à la deuxième zones de jonction (46, 83), ledit bloc isolant de jonction (43) enjambant la première ligne de soudure (41) et comprenant une première bande d’ancrage (48) qui est perpendiculaire à la première ligne de soudure (41) et plus large qu’au moins une des bandes d’ancrage des blocs isolants du premier et du deuxième sous-ensembles préassemblés (20, 21) ; et - ancrer des tôles ondulées de jonction à la première bande d’ancrage (48) et les raccorder de manière étanche aux portions de membrane d’étanchéité (10) du premier sous-ensemble préassemblé (20) et du deuxième sous-ensemble préassemblé (21). Figure pour l’abrégé : 4

Description

Cuve étanche et thermiquement isolante et procédé de fabrication d’une telle cuve
L’invention se rapporte au domaine des cuves étanches à membrane métallique ondulée, pour le stockage et/ou le transport d’un gaz liquéfié.
En particulier, l’invention se rapporte au domaine des cuves étanches et thermiquement isolantes pour le stockage et/ou le transport de gaz liquéfié, telles que des cuves pour le transport de Gaz de Pétrole Liquéfié (aussi appelé GPL) présentant par exemple une température comprise entre -50°C et 0°C, ou pour le transport de Gaz Naturel Liquéfié (GNL) à environ -162°C à pression atmosphérique. Ces cuves peuvent être installées à terre ou sur un ouvrage flottant. Dans le cas d’un ouvrage flottant, la cuve peut être destinée au transport de gaz liquéfié ou à recevoir du gaz liquéfié servant de carburant pour la propulsion de l’ouvrage flottant.
 Arrière-plan technologique
Dans l’état de la technique, il est connu des navires comportant une double coque, c’est-à-dire une coque interne et une coque externe. La coque interne définit une pluralité de compartiments formant chacun une structure porteuse à l’intérieur de laquelle est montée une cuve étanche et thermiquement isolante de stockage d’un gaz liquéfié.
Pour réaliser de tels navires, il est connu de pré-assembler une pluralité de tronçons de navire comportant chacun une portion de coque externe et une portion de coque interne puis d’assembler les tronçons les uns aux autres en cale sèche. Par la suite, lorsque les tronçons ont été assemblés les uns aux autres, les parois des cuves étanches et thermiquement isolantes sont montées et ancrées à l’intérieur des compartiments de la coque interne. Ces opérations de fabrication des cuves sont réalisées soit en cale sèche soit à quai, après la mise à l’eau du navire, afin de libérer au plus vite la cale sèche. Elles peuvent également être réalisées en partie en cale sèche et en partie à quai. Comme toutes les opérations de montage et d’ancrage des parois des cuves étanches sont réalisées soit en cale sèche soit à quai, un tel procédé de fabrication conduit à monopoliser une cale sèche et/ou un quai pendant une durée importante. Or, les cales sèches et quais sont en nombre limité dans les chantiers de construction navale, ce qui nuit à la capacité de production desdits chantiers de construction navale.
Afin de limiter le temps d’utilisation des cales sèches, il est connu de pré-assembler des parties du navire en sous-ensembles, incluant des éléments de la double coque et de la cuve puis de raccorder les sous-ensembles préassemblés les uns aux autres de manière à réaliser des portions de navire intégrant une ou plusieurs cuves étanches et thermiquement isolantes. Un tel procédé de fabrication est par exemple décrit dans la demande WO14076424.
Toutefois, les procédés de l’état de la technique ne sont pas pleinement satisfaisants, notamment en ce qu’ils ne sont pas adaptés pour compenser les tolérances de positionnement des éléments de la cuve des différents sous-ensembles préassemblés après que lesdits sous-ensembles préassemblés ont été fixés les uns aux autres.
Une idée à la base de l’invention consiste à proposer un procédé de fabrication d’une cuve étanche et thermiquement isolante permettant, notamment de diminuer la durée de mobilisation d’une cale sèche et/ou d’un quai.
Une autre idée a la base de l’invention est de proposer un procédé de fabrication d’une cuve étanche et thermiquement isolante qui soit plus rapide, plus simple et permette de compenser les tolérances de positionnement relatif des éléments de cuve appartenant à plusieurs sous-ensembles préassemblés différents.
Selon un mode de réalisation, l’invention fournit un procédé de fabrication d’une cuve étanche et thermiquement isolante comportant :
- fournir un premier et un deuxième sous-ensembles préassemblés comportant chacun :
une portion de structure porteuse, la portion de structure porteuse du premier et du deuxième sous-ensembles préassemblés comportant respectivement une première et une deuxième zones de jonction ;
des blocs isolants ancrés à ladite portion de structure porteuse et équipés de bandes d’ancrage ; et
une portion de membrane d’étanchéité comportant des tôles ondulées qui sont ancrées auxdites bandes d’ancrage et soudées à recouvrement les unes aux autres ;
- souder la première et la deuxième zones de jonction l’une à l’autre le long d’une première ligne de soudure ;
- ancrer au moins un bloc isolant de jonction à la première et à la deuxième zones de jonction entre les blocs isolants du premier sous-ensemble préassemblé et les blocs isolants du deuxième sous-ensemble préassemblé, ledit bloc isolant de jonction enjambant la première ligne de soudure et comprenant une première bande d’ancrage qui est perpendiculaire à la première ligne de soudure et est plus large qu’au moins une des bandes d’ancrage des blocs isolants du premier et du deuxième sous-ensembles préassemblés ; et
- ancrer des tôles ondulées de jonction à la première bande d’ancrage et les raccorder de manière étanche aux portions de membrane d’étanchéité du premier sous-ensemble préassemblé et du deuxième sous-ensemble préassemblé.
Grâce à une largeur plus importante de la première bande d’ancrage, on augmente la liberté de positionnement du bloc isolant de jonction, tout en conservant la possibilité de souder les bords des tôles ondulées de jonction sur ladite première bande d’ancrage. Un tel agencement contribue ainsi à la compensation des tolérances de positionnement des blocs isolants d’un sous-ensemble préassemblé à un autre.
En outre, une telle disposition du bloc isolant de jonction, à cheval entre les zones de jonctions respectives du premier et du deuxième sous-ensemble préassemblé, permet d’atténuer les phénomènes de marche ou dénivelés susceptibles de se présenter entre les portions de la structure porteuse appartenant à différents sous-ensembles préassemblés adjacents.
Selon des modes de réalisation, un tel procédé peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes.
Selon un mode de réalisation, chaque bloc isolant comporte un panneau secondaire, un revêtement étanche et un panneau primaire qui sont collés les uns aux autres, le panneau primaire comportant une surface interne dans laquelle est ménagée des évidements logeant les bandes d’ancrage, le panneau primaire présentant des dimensions inférieures à celles du panneau secondaire de sorte qu’une zone périphérique du revêtement étanche n’est pas recouverte par le panneau primaire, tout autour de celui-ci, des bandes étanches souples étant positionnées à cheval entre les zones périphériques voisines des revêtements étanches des blocs isolants adjacents.
Selon un mode de réalisation chaque bloc isolant de jonction comporte un panneau secondaire, un revêtement étanche et un panneau primaire qui sont collés les uns aux autres, le panneau primaire comportant une surface interne dans laquelle est ménagée un évidement logeant la première bande d’ancrage, le panneau primaire présentant des dimensions inférieures à celles du panneau secondaire de sorte qu’une zone périphérique du revêtement étanche n’est pas recouverte par le panneau primaire, tout autour de celui-ci.
Selon un mode de réalisation, après l’ancrage du bloc isolant de jonction à la première et à la deuxième zones de jonction, des bandes étanches souples sont positionnées à cheval entre la zone périphérique du revêtement étanche du bloc isolant de jonction et celle d’au moins un bloc isolant du premier sous-ensemble préassemblé et à cheval entre la zone périphérique du revêtement étanche du bloc isolant de jonction et celle d’au moins un bloc isolant du deuxième sous-ensemble préassemblé afin d’assurer la continuité de la membrane d’étanchéité secondaire.
Selon un mode de réalisation, les tôles ondulées du premier sous-ensemble préassemblé comportent des premières ondulations parallèles les unes aux autres et perpendiculaires à la première ligne de soudure et les tôles ondulées du deuxième sous-ensemble préassemblé comportent des deuxièmes ondulations parallèles les unes aux autres et perpendiculaires à la première ligne de soudure ;
les tôles ondulées de jonction présentant des ondulations de jonction perpendiculaires à la première ligne de soudure qui sont disposées dans la continuité des premières ondulations ; et
on raccorde les tôles ondulées de jonction aux tôles ondulées du deuxième sous-ensemble préassemblé au moyen d’une pluralité de pièces de jonction comportant chacune :
- un premier et un deuxième bords, parallèles à la première ligne de soudure, et respectivement soudés à recouvrement avec une ou plusieurs des tôles ondulées de jonction et avec une ou plusieurs des tôles ondulées du deuxième sous-ensemble préassemblé ;
- un troisième et un quatrième bords qui relient chacun le premier et le deuxième bords ; et
- des ondulations qui s’étendent du premier bord au deuxième bord, lesdites ondulations présentant une première portion d‘extrémité disposée dans la continuité de l’une des ondulations de jonction et une deuxième portion d‘extrémité disposée dans la continuité de l’une des deuxièmes ondulations et comportant une portion inclinée qui s’étend selon une direction inclinée par rapport aux directions parallèles des première et deuxièmes ondulations ;
le troisième bord et le quatrième bord de deux pièces de jonction adjacentes étant soudées à recouvrement l’un sur l’autre.
Selon un mode de réalisation, on détermine une valeur de désaxage D représentative du désaxage des premières ondulations par rapport aux deuxièmes ondulations et on met en forme les pièces de jonction en fonction de ladite valeur de désaxage D de sorte que la première et la deuxième portion d‘extrémités de chacune des ondulations soient décalées l’une de l’autre d’une distance correspondant à la valeur de désaxage D.
Selon un mode de réalisation, le premier bord comporte une première encoche le long de laquelle la pièce de jonction est soudée à la première bande d’ancrage, ladite première encoche étant espacée du troisième et quatrième bords de la pièce de jonction de manière à séparer une première portion et une deuxième portion dudit premier bord qui sont respectivement soudées à deux tôles ondulées de jonction adjacentes,
le deuxième bord comportant une deuxième encoche le long de laquelle la pièce de jonction est soudée à une bande d’ancrage du deuxième ensemble préassemblé, ladite deuxième encoche étant espacée du troisième et quatrième bords de la pièce de jonction de manière à séparer une première portion et une deuxième portion dudit deuxième bord qui sont respectivement soudées à deux tôles ondulées adjacentes du deuxième sous-ensemble préassemblé.
Selon un mode de réalisation, les tôles ondulées du premier sous-ensemble préassemblé comportent des premières ondulations parallèles les unes aux autres et perpendiculaires à la première ligne de soudure et les tôles ondulées du deuxième sous-ensemble préassemblé comportent des deuxièmes ondulations parallèles les unes aux autres et perpendiculaires à la première ligne de soudure ;
dans lequel les tôles ondulées de jonction ancrées à la première bande d’ancrage comportent une première tôle ondulée de jonction présentant des ondulations de jonction perpendiculaires à la première ligne de soudure qui sont disposées dans la continuité des premières ondulations, la première tôle ondulée de jonction étant raccordée aux tôles ondulées du premier sous-ensemble préassemblé, et une deuxième tôle ondulée de jonction présentant des ondulations de jonction perpendiculaires à la première ligne de soudure qui sont disposées dans la continuité des deuxièmes ondulations, la deuxième tôle ondulée de jonction étant raccordée aux tôles ondulées du deuxième sous-ensemble préassemblé ;
dans lequel on raccorde la première tôle ondulée de jonction à la deuxième tôle ondulée de jonction au moyen d’au moins une pièce de jonction comportant :
- un premier et un deuxième bords, parallèles à la première ligne de soudure, et respectivement soudés à recouvrement avec la première et la deuxième tôles ondulées de jonction ;
- des ondulations qui s’étendent du premier bord au deuxième bord, une dite ondulations comportant une première portion d‘extrémité disposée dans la continuité d’une des premières ondulations et une deuxième portion d‘extrémité disposée dans la continuité d’une des deuxièmes ondulations et une portion inclinée qui s’étend selon une direction inclinée par rapport aux premières et deuxièmes ondulations.
Selon un mode de réalisation, on fournit en outre un troisième sous-ensemble préassemblé comportant :
une portion de structure porteuse;
des blocs isolants ancrés à ladite portion de structure porteuse et équipés de bandes d’ancrage ; et
une portion de membrane d’étanchéité comportant des tôles ondulées qui sont ancrées auxdites bandes d’ancrage et soudées à recouvrement les unes aux autres ;
la portion de structure porteuse du premier sous-ensemble préassemblé comportant en outre une troisième zone de jonction, la portion de la structure porteuse du troisième sous-ensemble préassemblé comportant une cinquième zone de jonction ; le procédé de fabrication comportant en outre :
- souder la troisième et la cinquième zones de jonction l’une à l’autre le long d’une deuxième ligne de soudure perpendiculaire à la première ligne de soudure ;
- ancrer au moins un deuxième bloc isolant de jonction à la troisième et à la cinquième zones de jonction entre les blocs isolants du premier sous-ensemble préassemblé et les blocs isolants du troisième sous-ensemble préassemblé, ledit deuxième bloc isolant de jonction enjambant la deuxième ligne de soudure et comprenant une deuxième bande d’ancrage perpendiculaire à la deuxième ligne de soudure ; la deuxième bande d’ancrage étant plus large qu’au moins une des bandes d’ancrage des blocs isolants du premier et du troisième sous-ensembles préassemblés ; et
- ancrer des tôles ondulées de jonction à la deuxième bande d’ancrage du deuxième bloc isolant de jonction et les raccorder de manière étanche aux portions de membrane d’étanchéité du premier sous-ensemble préassemblé et du troisième sous-ensemble préassemblé.
Selon un mode de réalisation, on fournit en outre un quatrième sous-ensembles préassemblés comportant :
une portion de structure porteuse;
des blocs isolants ancrés à ladite portion de structure porteuse et équipés de bandes d’ancrage ; et
une portion de membrane d’étanchéité comportant des tôles ondulées qui sont ancrées auxdites bandes d’ancrage et soudées à recouvrement les unes aux autres ;
la portion de la structure porteuse du deuxième sous-ensemble préassemblé comportant en outre une quatrième zone de jonction, la portion de la structure porteuse du troisième sous-ensemble préassemblé comportant en outre une sixième zone de jonction et le quatrième sous-ensemble préassemblé comportant une septième et une huitième zones de jonction ; le procédé de fabrication comportant en outre :
- souder la quatrième et la septième zones de jonction l’une à l’autre le long d’une troisième ligne de soudure s’étendant dans le prolongement de la deuxième ligne de soudure ;
- souder la sixième et la huitième zones de jonction l’une à l’autre le long d’une quatrième ligne de soudure s’étendant dans le prolongement de la première ligne de soudure ;
- ancrer au moins un troisième bloc isolant de jonction à la quatrième et à la septième zones de jonction entre les blocs isolants du deuxième sous-ensemble préassemblé et les blocs isolants du quatrième sous-ensemble préassemblé, ledit troisième bloc isolant de jonction enjambant la troisième ligne de soudure et comprenant une troisième bande d’ancrage qui est perpendiculaire à la troisième ligne de soudure et plus large qu’au moins une des bandes d’ancrage des blocs isolants du deuxième et du quatrième sous-ensembles préassemblés ;
- ancrer au moins un quatrième bloc isolant de jonction à la sixième et à la huitième zones de jonction entre les blocs isolants du troisième sous-ensemble préassemblé et les blocs isolants du quatrième sous-ensemble préassemblé, ledit quatrième bloc isolant de jonction enjambant la quatrième ligne de soudure et comprenant une bande d’ancrage qui est perpendiculaire à la quatrième ligne de soudure et plus large qu’au moins une des bandes d’ancrage des blocs isolants du troisième et du quatrième sous-ensembles préassemblés ; et
- ancrer des tôles ondulées de jonction à la troisième bande d’ancrage du troisième bloc isolant de jonction et les raccorder de manière étanche aux portions de membrane d’étanchéité du deuxième sous-ensemble préassemblé et du quatrième sous-ensemble préassemblé ; et
- ancrer des tôles ondulées de jonction à la quatrième bande d’ancrage du quatrième bloc isolant de jonction et les raccorder de manière étanche aux portions de membrane d’étanchéité du troisième sous-ensemble préassemblé et du quatrième sous-ensemble préassemblé.
Selon un mode de réalisation les portions de structure porteuse du premier et du deuxième sous-ensembles préassemblés comportent une portion d’une coque interne et une portion d’une coque externe d’un navire.
Selon un mode de réalisation, les portions de structure porteuse comportent un réseau de renforts structurels comprenant des renforts structurels qui sont soudés, d’une part, à ladite portion de la coque interne et, d’autre part, à ladite portion de la coque externe.
Selon un mode de réalisation, les portions de structures porteuses de chacun des premier et deuxième sous-ensembles préassemblés comportent une portion d’une paroi de cofferdam, une portion d’une paroi latérale destinée à relier deux parois de cofferdam, une portion d’une paroi de chanfrein supérieure ou inférieure et une portion d’une paroi de fond ou plafond.
Selon un mode de réalisation, l’invention fournit également une cuve étanche et thermiquement isolante comportant :
- deux sous-ensembles préassemblés comportant chacun :
une portion de structure porteuse, la portion de structure porteuse du premier et du deuxième sous-ensembles préassemblés comportant respectivement une première et une deuxième zones de jonction ;
des blocs isolants ancrés à ladite portion de structure porteuse et équipés de bandes d’ancrage ; et
une portion de membrane d’étanchéité comportant des tôles ondulées qui sont ancrées auxdites bandes d’ancrage et soudées à recouvrement les unes aux autres ;
la première et la deuxième zones de jonction étant soudées l’une à l’autre le long d’une première ligne de soudure ;
- au moins un bloc isolant de jonction ancré à la première et à la deuxième zones de jonction entre les blocs isolants du premier sous-ensemble préassemblé et les blocs isolants du deuxième sous-ensemble préassemblé, ledit bloc isolant de jonction enjambant la première ligne de soudure et comprenant une première bande d’ancrage perpendiculaire à la première ligne de soudure et qui est plus large qu’au moins une des bandes d’ancrage des blocs isolants du premier et du deuxième sous-ensembles préassemblés ; et
- des tôles ondulées de jonction qui sont ancrées à la première bande d’ancrage et sont raccordées de manière étanche aux portions de membrane d’étanchéité du premier sous-ensemble préassemblé et du deuxième sous-ensemble préassemblé.
Une cuve selon l’un des modes de réalisation précités peut être une installation de stockage terrestre, par exemple pour stocker du GNL ou être installée dans une structure flottante, côtière ou en eau profonde, notamment un navire éthanier ou méthanier, une unité flottante de stockage et de regazéification (FSRU), une unité flottante de production et de stockage déporté (FPSO) et autres. Dans le cas d’une structure flottante, la cuve peut être destinée à recevoir du gaz naturel liquéfié servant de carburant pour la propulsion de la structure flottante.
Selon un mode de réalisation, l’invention concerne un navire pour le transport d’un fluide qui comporte une cuve du type précité. Selon un mode de réalisation, les portions de structure porteuse comportent des portions d’une coque interne et des portions d’une coque externe du navire.
Selon un mode de réalisation, l’invention fournit aussi un système de transfert pour un fluide, le système comportant le navire précité, des canalisations isolées agencées de manière à relier la cuve du navire à une installation de stockage flottante ou terrestre et une pompe pour entrainer un flux de fluide à travers les canalisations isolées depuis ou vers l’installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.
Selon un mode de réalisation, l’invention fournit aussi un procédé de chargement ou déchargement d’un tel navire, dans lequel on achemine un fluide à travers des canalisations isolées depuis ou vers une installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.
Brève description des figures
L’invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation particuliers de l’invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés.
LaFIG. 1est une représentation partielle d’une cuve étanche et thermiquement isolante de stockage d’un gaz liquéfié, en cours d’assemblage.
LaFIG. 2est une vue agrandie de la zone II de laFIG. 1, qui illustre plusieurs sous-ensembles préassemblés destinés à la construction de la cuve étanche et thermiquement isolante ainsi que les zones de jonction à l’interface entre lesdits sous-ensembles préassemblés.
LaFIG. 3est une vue en coupe de plusieurs blocs isolants adjacents.
LaFIG. 4est une vue similaire à laFIG. 2dans laquelle des blocs isolants de jonction sont disposés dans les zones de jonction.
LaFIG. 5est une vue agrandie de la zone V de laFIG. 4illustrant en détail l‘un des blocs isolants disposés dans les zones de jonction.
LaFIG. 6est vue similaire à laFIG. 5illustrant en outre des tôles ondulées de jonction de la membrane d’étanchéité primaire disposées dans les zones de jonction.
LaFIG. 7est une vue similaire à laFIG. 6illustrant en outre des pièces de jonction de la membrane d’étanchéité primaire permettant de raccorder les tôles ondulées de jonction à des tôles ondulées de l’un des sous-ensembles préassemblés.
LaFIG. 8est une vue en perspective d’une pièce de jonction selon un mode de réalisation.
LaFIG. 9est une vue agrandie de la zone IX de laFIG. 7illustrant la membrane métallique primaire dans une zone dans laquelle des pièces de jonction se raccordent entre elles et à des tôles métalliques de la membrane d’étanchéité primaire.
LaFIG. 10est une vue agrandie de la zone X de laFIG. 4illustrant des tôles de jonction et des pièces de jonction selon un autre mode de réalisation.
LaFIG. 11est vue plane d’une pièce de jonction selon un autre mode de réalisation.
LaFIG. 12est vue similaire à laFIG. 5illustrant un panneau isolant de jonction selon un autre mode de réalisation.
LaFIG. 13est une représentation schématique écorchée d’une cuve de navire méthanier et d’un terminal de chargement/déchargement de cette cuve.
Par convention, les termes « externe » et « interne » sont utilisés pour définir la position relative d'un élément par rapport à un autre, par référence à l'intérieur et à l’extérieur de la cuve.
LaFIG. 1illustre partiellement une cuve 1 d’un navire, destinée à stocker un gaz liquéfié, lors de l’assemblage de ladite cuve. Le gaz liquéfié destiné à être stocké dans la cuve peut notamment être un gaz naturel liquéfié (GNL) - c’est-à-dire un mélange gazeux comportant majoritairement du méthane ainsi qu’un ou plusieurs autres hydrocarbures - de l’éthane, un gaz de pétrole liquéfié (GPL) - c’est-à-dire un mélange d’hydrocarbures issu du raffinage du pétrole comportant essentiellement du propane et du butane - de l’hydrogène liquide ou de l’ammoniac liquide.
La cuve 1 est supportée par une structure porteuse qui, dans le mode de réalisation illustré, est formée par la double coque d’un navire. La double coque comporte une coque externe 3 et une coque interne 4.
La cuve 1 est montée à l’intérieur d’un compartiment de forme polyédrique de la coque interne 4. Le compartiment est défini par une pluralité de parois porteuses.
Dans le mode de réalisation représenté, le compartiment est défini par :
- deux parois de cofferdam 11, dont l’une est représentée sur laFIG. 1, qui s’étendent transversalement à la direction longitudinale du navire ;
- une paroi de plafond 12 ;
- une paroi de fond 13 ;
- deux parois latérales 14, 15 qui s’étendent selon la direction longitudinale du navire et qui relient les deux parois de cofferdam 11 ;
- deux parois de chanfrein supérieures 16, 17 qui s’étendent selon la direction longitudinale du navire et qui relient chacune, d’une part, les deux parois de cofferdam 11 l’une à l’autre et, d’autre part, l’une des parois latérales 14, 15 à la paroi de plafond 12 ; et
- deux parois de chanfrein inférieures 18, 19 qui s’étendent selon la direction longitudinale du navire et relient chacune, d’une part, les deux parois de cofferdam 11 l’une à l’autre et, d’autre part, l’une des parois latérales 14, 15 à la paroi de fond 13.
Les parois de la cuve présentent une structure multicouche. Ainsi, chaque paroi de la cuve comporte successivement de l’extérieur vers l’intérieur, selon la direction d’épaisseur de la paroi, une barrière thermiquement isolante secondaire 7 retenue à la structure porteuse, une membrane d'étanchéité secondaire 8 en appui contre la barrière thermiquement isolante secondaire 7, une barrière thermiquement isolante primaire 9 en appui contre la membrane d'étanchéité secondaire 8 et une membrane d'étanchéité primaire 10 en appui contre la barrière thermiquement isolante primaire 9 et destinée à être en contact avec le gaz naturel liquéfié contenu dans la cuve. Les ondulations de la membrane primaire ne sont pas illustrées sur laFIG. 1.
La construction de la cuve 1, telle que représentée sur laFIG. 1et sur laFIG. 2, comporte une étape préliminaire de fabrication de plusieurs sous-ensembles préassemblés 20, 21, 22, 23. Chaque sous-ensemble préassemblé 20, 21, 22, 23 comporte une portion de la structure porteuse, des blocs isolants 24 qui sont ancrés à ladite portion de la structure porteuse, des portions de la membrane d’étanchéité secondaire 8 qui sont fixées aux blocs isolants 24 et, avantageusement, des tôles ondulées 25 de la membrane d’étanchéité primaire 10 qui sont également ancrées aux blocs isolants 24. De préférence, chaque bloc isolant 24 forme à la fois une portion de la barrière thermiquement isolante secondaire 7, une portion de la membrane d'étanchéité secondaire 8 et une portion de la barrière thermiquement isolante primaire 9.
Sur laFIG. 1et sur laFIG. 2, quatre sous-ensembles préassemblés 20, 21, 22, 23 sont représentés. Chaque sous-ensemble préassemblé 20, 21, 22, 23 comporte des portions d’une ou plusieurs parois porteuses de la structure porteuse. Plus particulièrement, dans le mode de réalisation représenté, chacun des sous-ensembles préassemblés 20 et 21 comporte une portion de la paroi de cofferdam 11, une portion d’une des parois latérales 14 et 15, une portion d’une des parois de chanfrein supérieures 16 et 17 et une portion de la paroi de plafond 12. Chacun des sous-ensembles préassemblés 22 et 23 comporte une portion de la paroi de cofferdam 11, une portion d’une des parois latérales 14 et 15, une portion d’une des parois de chanfrein inférieures 18 et 19 et une portion de la paroi de fond 13.
De manière avantageuse, chaque sous-ensemble préassemblé 20, 21, 22, 23 comporte une portion de la coque interne 4, une portion de la coque externe 3 ainsi qu’un réseau de renforts structurels comprenant des renforts structurels 76 qui sont soudés, d’une part, à ladite portion de la coque interne 4 et, d’autre part, à ladite portion de la coque externe 3.
Les sous-ensembles préassemblés 20, 21, 22, 23 sont destinés à être assemblés les uns aux autres afin de fabriquer la cuve 1 et, le cas échéant, une partie du navire l’incorporant. De tels sous-ensembles préassemblés 20, 21, 22, 23 sont avantageusement fabriqués en atelier, ce qui permet de limiter la durée de mobilisation d’une cale sèche et/ou d’un quai.
Les blocs isolants 24 sont fixés sur la portion de structure porteuse de manière juxtaposée selon un motif répété. Les blocs isolants 24 présentent des directions longitudinales - correspondant à la direction de leur plus grande dimension - qui sont disposées parallèlement les unes aux autres. Comme représenté sur laFIG. 3, chaque bloc isolant 24 comporte un panneau secondaire 2, un revêtement étanche 6 et un panneau primaire 27 qui sont collés les uns aux autres. Le panneau secondaire 2 comporte une plaque rigide externe 28, par exemple en bois contreplaqué, ainsi qu’une couche de mousse polymère isolante 29, par exemple de la mousse polyuréthane renforcée par des fibres, tels que des fibres de verre. Le panneau primaire 27 comporte une couche de mousse polymère isolante 38, par exemple de la mousse polyuréthane avantageusement renforcée par des fibres, tels que des fibres de verre, ainsi qu’une plaque rigide interne 39.
Le revêtement étanche 26 recouvre le panneau secondaire 2. Ce revêtement étanche 26 comporte, par exemple, une feuille d’aluminium prise en sandwich entre deux couches de tissu en fibres de verre imprégnées d’une résine, par exemple de polyamide. Le revêtement étanche 26 est collé au panneau secondaire 2, par exemple au moyen d’une colle polyuréthane.
Le panneau secondaire 2 et le panneau primaire 27 présentent une forme de parallélépipède rectangle. Le panneau primaire 27 présente des dimensions inférieures à celles du panneau secondaire 2 de sorte qu’une zone périphérique du revêtement étanche 26 n’est pas recouverte par le panneau primaire 27, tout autour de celui-ci.
Pour assurer la fixation des blocs isolants 24 à la structure porteuse, le panneau primaire 27 présente des puits 30, régulièrement répartis le long des bords longitudinaux dudit panneau primaire 27, et dans lesquels sont logés des dispositifs d’ancrage 31. Les dispositifs d’ancrage 31 comportent, par exemple, un goujon fileté qui est soudé à la portion de structure porteuse et une plaque d’appui qui est maintenue par un écrou, vissé audit goujon, contre un épaulement ménagé à l’intérieur du puits 30. Des bouchons isolants 32 sont positionnés dans les puits 30 afin de les combler.
Afin d’assurer la continuité de la membrane d’étanchéité secondaire 8, des bandes étanches souples 33 sont positionnées à cheval entre les zones périphériques voisines des revêtements étanches 26 des blocs isolants 24 adjacents. Les bandes étanches souples 33 comportent, par exemple, une feuille d’aluminium prise en sandwich entre deux couches de tissu en fibres de verre imprégnées d’une résine.
Par ailleurs, afin d’assurer la continuité de la barrière thermiquement isolante primaire 9, l’espace entre les panneaux primaires 27 des blocs isolants 24 adjacents est comblé par des panneaux primaires intermédiaires 34. Chaque panneau primaire intermédiaire 34 comporte une structure analogue à celle des panneaux primaires 27, à savoir une couche de mousse polymère 35 et une plaque rigide interne 36. Les panneaux primaires intermédiaires 34 sont collés aux revêtements étanches 26.
Comme représenté par exemple sur laFIG. 2, la membrane d’étanchéité primaire 10 est obtenue par assemblage d’une pluralité de tôles ondulées 25. Chaque tôle ondulée 25 présente deux séries d’ondulations mutuellement perpendiculaires. Les ondulations font saillie vers l’intérieur de la cuve. Les tôles ondulées 25 adjacentes sont soudées entre elles à recouvrement le long de leurs bords. En outre, les bords des tôles ondulées 25 qui sont recouverts par un bord d’une tôle métallique adjacente sont soudés, sur des bandes d’ancrage 37, 82, par exemple par des soudures par point. Les bandes d’ancrage 37, 82 sont logées et fixées dans des évidements ménagés dans la surface interne des panneaux primaires 27 et des panneaux primaires intermédiaires 34, et plus particulièrement dans leur plaque rigide interne 36, 39. En pratique, chaque bande d’ancrage 37 ou 82 peut être formée d’une pluralité d’éléments métalliques alignés dans une direction sur la plaque rigide interne 39 d’un panneau primaire 27 ou d’un panneau primaire intermédiaire 34.
Les tôles ondulées 25 sont, par exemple, réalisées en acier inoxydable. Les tôles ondulées 25 sont rectangulaires, et présentent, de préférence, des dimensions de largeur et de longueur qui valent des multiples entiers d’un intervalle inter-ondulations de la membrane d’étanchéité primaire 10. En outre, les dimensions des tôles ondulées 25 sont aussi des multiples entiers des dimensions des panneaux primaires 27. Chacune des tôles ondulées 25 est ancrée à cheval sur quatre blocs isolants 24 adjacents. En outre, les tôles ondulées 25 sont disposées de sorte que leur direction longitudinale, c’est-à-dire la direction de leur plus grande dimension, soit disposée parallèlement à la direction longitudinale des blocs isolants 24. Dans un exemple de réalisation, les tôles ondulées présentent une longueur qui correspond à neuf intervalles inter-ondulations et une largeur qui correspond à trois intervalles inter-ondulations.
Les sous-ensembles préassemblés 20, 21, 22, 23 comportent, le long de leurs bords, des zones de jonction 46, 47, 83, 84, 85, 86, 87, 88 qui sont destinées à être soudées les unes aux autres par des lignes de soudure 41, 42, 89, 90. Les zones de jonction 46, 47, 83, 84, 85, 86, 87, 88 ne sont pas recouvertes de blocs isolants 24 tant qu’elles ne sont pas soudées les unes aux autres.
Dans le mode de réalisation représenté, les parois de la cuve qui sont montées contre les parois de cofferdam 11, la paroi de plafond 12, la paroi de fond 13 et les parois latérales 14, 15 comportent des zones de jonction 46, 47, 83, 84, 85, 86, 87, 88 perpendiculaires les unes aux l’autre. Les zones de jonction 46, 47, 83, 84, 85, 86, 87, 88 desdites parois de la cuve définissent ainsi un motif en forme de croix. Par convention, les zones de jonction qui s’étendent perpendiculairement aux directions longitudinales des blocs isolants 24 des sous-ensembles préassemblés 20, 21, 22, 23 seront désignées « zones de jonction transversales 46, 83, 86, 88 » tandis que celles qui s’étendent parallèlement à la direction longitudinale des blocs isolants 24 des sous-ensembles préassemblés 20, 21, 22, 23 seront désignées « zones de jonction longitudinales 47, 84, 85, 87 ».
Comme représenté sur laFIG. 4, des blocs isolants de jonction 43 sont ancrés dans les zones de jonction 46, 47, 83, 84, 85, 86, 87, 88 des sous-ensembles préassemblés 20, 21, 22, 23. Les blocs isolants de jonction 43 sont disposés à cheval sur les zones de jonction 46, 83 ; 47, 85 ; 84, 87 ; 86, 88 des deux sous-ensembles préassemblés 20, 21, 22, 23 adjacents. En d’autres termes, les blocs isolants de jonction 43 sont orientés de sorte que leur direction longitudinale, c’est-à-dire la direction de leur plus grande dimension, soit perpendiculaire à la ligne de soudure 41, 42, 89, 90 qu’ils enjambent. Un tel agencement est avantageux en ce qu’il permet d’atténuer les phénomènes de dénivelés, selon la direction d’épaisseur, susceptibles de se présenter entre les portions de la structure porteuse des sous-ensembles préassemblés adjacents 20, 21, 22, 23.
Dans la zone de croisement entre les zones de jonctions 46, 47, 83, 84, 85, 86, 87, 88 perpendiculaires les unes aux autres, les blocs isolants de jonction 43 peuvent au choix être positionnés perpendiculairement ou parallèlement à la direction longitudinale des blocs isolants 24 des sous-ensembles préassemblés 20, 21, 22, 23. De manière avantageuse, lorsque la paroi de cuve présente une composante verticale, ce qui est le cas pour les parois de cofferdam 11 et les parois latérales 14, 15, les blocs isolants de jonction 43 sont positionnées transversalement à la direction du champ de gravité terrestre dans la zone de croisement entre les zones de jonction. Ceci permet de faciliter la mise en place des blocs isolants de jonction 43 dans cette zone.
Les blocs isolants de jonction 43 présentent des dimensions de largeur et de longueur qui valent des multiples entiers d’un espacement entre des ondulations de la membrane d’étanchéité primaire 10. De manière avantageuse, la longueur des blocs isolants de jonction 43 est sensiblement égale à la somme des deux zones de jonction 46, 83 ; 47, 85 ; 84, 87 ; 86, 88, respectivement placées de part et d’autre de la ligne de soudure 41, 42, 89, 90. Dans le mode de réalisation représenté, les zones de jonction 46, 83 ; 47, 85 ; 84, 87 ; 86, 88 présentent des largeurs égales de part et d’autre de la ligne de soudure 41, 42, 89, 90. Ainsi, chaque zone de jonction 46, 47, 83, 84, 85, 86, 87, 88 correspond sensiblement à 50 % de la longueur des blocs isolants de jonction 43.
De manière avantageuse, dans les zones de jonction transversales 46, 83, 86, 88, la largeur des blocs isolants de jonction 43 est égale à la largeur des blocs isolants 24. De même, dans les zones de jonction longitudinales 47, 84, 85, 87, la largeur des blocs isolants de jonction 43 est telle que la longueur des blocs isolant 24 est avantageusement un multiple entier de la largeur des blocs isolants de jonction 43.
Les blocs isolants de jonction 43 présentent une structure similaire à celle des blocs isolants 24, précédemment décrits. En d’autres termes, les blocs isolants de jonction 43 comportent un panneau secondaire ancré à la structure porteuse, un revêtement étanche et un panneau primaire qui sont collés les uns aux autres. Les panneaux primaires des blocs isolants de jonction 43 comportent également des bandes d’ancrage 37, 82 et des bandes d’ancrage élargies 48, 49 qui sont logées et fixées dans des évidements ménagés dans la surface interne desdits panneaux primaires et sur lequel sont destinées à être soudées les bords des tôles ondulées de jonction 44 qui seront décrites par la suite.
Comme pour les sous-ensembles préassemblés 20, 21, 22, 23, des bandes étanches souples 33 sont positionnées à cheval entre les revêtements étanches 26 des blocs isolants de jonction 43 adjacents et entre ceux des blocs isolants 24 et des blocs isolants de jonction 43 adjacents de manière à assurer l’étanchéité de la membrane d’étanchéité secondaire 8. De même, des panneaux primaires intermédiaires 34 sont disposés entre les panneaux primaires des blocs isolants de jonction 43 adjacents ainsi qu’entre ceux des blocs isolants de jonction 43 et ceux des blocs isolants 24 adjacents.
Comme représenté par exemple sur laFIG. 5, les bandes d’ancrage élargies 48, 49 sont orientées perpendiculairement à la ligne de soudure 41, 42, 89, 90 que leur bloc isolant de jonction 43 enjambe et présentent une largeur supérieure aux bandes d’ancrage 37, 82. La largeur des bandes d’ancrage élargies 48, 49 est, par exemple, comprise entre 9 et 11 cm tandis que celle des bandes d’ancrage 37, 82 est comprise entre 7 et 9 cm. Comme visible sur les figures 2, 4 et 5, des bandes d’ancrage élargies 48 peuvent aussi être prévues sur les blocs isolants 24 des sous-ensembles préassemblés 20, 21, 22, 23, au niveau des extrémités des bandes d’ancrage 37 qui sont tournées vers les lignes de soudures 41, 90. De même, des bandes d’ancrage élargies 49 pourraient aussi être prévues sur les blocs isolants 24 des sous-ensembles préassemblés 20, 21, 22, 23, au niveau des extrémités des bandes d’ancrage 82 qui sont tournées vers les lignes de soudures 42, 89.
Ainsi, en augmentant la largeur des bandes d’ancrage élargies 48, 49, on augmente la liberté de positionnement des blocs isolants de jonction 43, perpendiculairement à leur direction longitudinale tout en conservant la possibilité de souder les bords des tôles ondulées de jonction 44 sur lesdites bandes d’ancrage élargies 48, 49. Comme il sera détaillé par la suite, cet agencement contribue à compenser les tolérances de positionnement des blocs isolants 24 et des tôles ondulées 25 d’un sous-ensemble préassemblé 20, 21, 22, 23 par rapport à ceux du sous-ensemble disposé de l’autre côté de la ligne de soudure 41, 42, 89, 90 en cause.
En relation avec les figures 6 et 7, on observe la structure de la membrane d’étanchéité primaire 10 dans les zones de jonction 46, 47, 83, 84, 85, 86, 87, 88. On va décrire plus précisément la membrane d’étanchéité primaire 10 entre les sous-ensembles préassemblés 20 et 21. Dans les zones de jonction 46 et 83, la membrane d’étanchéité primaire 10 comporte des tôles ondulées de jonction 44. Dans une zone de rattrapage des désalignements 40 des zones de jonction 46 et 83 un bord des tôles ondulées de jonction 44 est raccordé aux tôles ondulées 25 du sous-ensemble préassemblé 21 par une pièce de jonction 45. La zone de rattrapage des désalignements 40 définit une ligne globalement parallèle à la ligne de soudure 41. Il en va de même entre chaque couple de sous-ensembles.
De préférence, les tôles ondulées de jonction 44 dépassent des blocs isolants de jonction 43 en direction du sous-ensemble préassemblé 21 et s’étendent jusqu’aux panneaux primaires 27 du sous-ensemble préassemblé 21. Ainsi, les bords des tôles ondulées de jonction 44 bordant la zone de rattrapage des désalignements 40 surmontent en fait les panneaux primaires 27 du sous-ensemble préassemblé 21 et les bandes d’ancrage 37 ou bandes d’ancrage élargies 48 portées par ces panneaux primaires.
Ainsi, laFIG. 6montre aussi une zone de rattrapage des désalignements 51 parallèle à la ligne de soudure 42, pour rattraper les désalignements entre les sous-ensembles préassemblés 20 et 22. Au final, les zones de rattrapage des désalignements entre les quatre sous-ensembles préassemblés définissent également un motif en forme de croix.
Les pièces de jonction 45 ont pour fonction d’assurer une continuité des ondulations parallèles de deux sous-ensembles préassemblés 20 et 21 adjacents malgré les tolérances de fabrication et de positionnement relatif des sous-ensemble préassemblés 20 et 21.
Pour ce faire, lorsque les sous-ensembles préassemblés 20 et 21 ont été soudés par la ligne de soudure 41, on détermine une valeur de désaxage D entre le couple de deux sous-ensembles préassemblés 20 et 21 qui sont soudés l’un à l’autre. La valeur de désaxage D correspond, pour le couple de deux sous-ensembles préassemblés 20 et 21 soudés l’une à l’autre par la ligne de soudure 41 à la distance minimale entre l’axe d’une ondulation perpendiculaire à ladite ligne de soudure 41 du sous-ensemble préassemblé 20 (par ex. ondulation 67 de laFIG. 9) et l’axe d’une ondulation perpendiculaire à ladite ligne de soudure 41 du sous-ensembles préassemblé 21 (par ex. ondulation 68 de laFIG. 9). Comme les tôles ondulées 25 sont précisément positionnées sur les blocs isolants 24 de chaque sous-ensemble préassemblé, le désaxage traduit un décalage correspondant entre les rangées de blocs isolants appartenant respectivement aux deux sous-ensembles préassemblés 20 et 21.
Afin de compenser ce désaxage, les blocs isolants de jonction 43 sont disposés à cheval sur les deux zones de jonction 46 et 83 entre les sous-ensembles préassemblés 20 et 21 du couple. Les blocs isolants de jonction 43 sont avantageusement positionnés pour se trouver, dans la direction de la ligne de soudure 41, à une position intermédiaire entre les rangées de blocs isolants des deux sous-ensembles préassemblés 20 et 21. Les blocs isolants de jonction 43 sont par exemple décalés dans la direction de la ligne de soudure 41 d’une valeur P comprise entre D/3 et D et par exemple de l’ordre de D/2 par rapport aux blocs isolants 24 de l’un des deux sous ensemble préassemblés 20 et 21.
Par ailleurs, comme représenté par exemple sur les figures 8 et 9, les pièces de jonction 45 comportent des ondulations 52 qui présentent chacune une portion inclinée 69 qui s’étend selon une direction inclinée par rapport à la direction des ondulations perpendiculaires à la ligne de soudure 41, de manière à compenser ladite valeur de désaxage D.
Les pièces de jonction 45 sont obtenues d’un seul tenant à partir d’une tôle métallique qui a été préalablement emboutie et/ou pliée. La tôle métallique comporte une série d’ondulations 52 parallèles les unes aux autres ainsi que deux surfaces de bordure 53, 54. Les deux surfaces de bordure 53, 54 s’étendent le long des deux bords longitudinaux 55, 56 de la tôle métallique, c’est-à-dire qu’une surface de bordure correspond à une extrémité latérale de la pièce de jonction 45. La tôle métallique comporte également une zone centrale 57 qui est disposée entre les deux surfaces de bordure 53, 54. Les surfaces de bordure 53, 54 sont avantageusement séparées de la zone centrale 57 par une nervure 58 permettant de raidir la tôle métallique. En outre, les deux surfaces de bordure 53, 54 forment un jogglinage, c’est-à-dire forment un dénivelé par rapport à la zone centrale 57 grâce auquel elles sont aptes à surmonter les bords des tôles ondulées 25 et des tôles ondulées de jonction 44 adjacentes.
Par la suite, cette tôle métallique est déformée par une machine, désignée « désaxeuse ». La désaxeuse est configurée pour exercer sur la tôle métallique deux forces qui sont dirigées selon des sens opposés de part et d’autre d’une ondulation 52, et dont les points d’application sont décalés l’un par rapport à l’autre de part et d’autre d’une médiane perpendiculaire à l’ondulation 52 et divisant la tôle métallique en deux portions égales. Ces forces sont appliquées jusqu’à ce que les extrémités 59, 60 de chacune des ondulations 52 soient décalées l’une de l’autre d’une distance correspondant à la valeur de désaxage D, préalablement mesurée.
Par la suite, les bords transversaux 61, 62 de la tôle métallique sont découpés perpendiculairement aux bords longitudinaux 55, 56 en ménageant des zones de coin en biseau 63, 64 entre les bords transversaux 61, 62 et les bords longitudinaux 55, 56. En outre, deux encoches 65, 66, par exemple en forme de triangle isocèle, sont respectivement ménagées dans l’une et l’autre des deux surfaces de bordure 53, 54. Les encoches 65, 66 sont ménagées dans des zones destinées à être disposées en regard des bandes d’ancrage élargies 48, 49. Les encoches 65, 66 sont également décalées l’une de l’autre selon la direction longitudinale de la pièce de jonction 45 d’une distance correspondant à la valeur de désaxage D précitée.
En relation avec laFIG. 9, on observe le raccordement des pièces de jonction 45 entre les tôles ondulées de jonction 44 qui prolongent les ondulations de la membrane primaire du sous-ensemble préassemblé 20 et les tôles ondulées 25 du sous-ensemble préassemblé 21.
Les pièces de jonction 45 sont disposées de manière que les extrémités 59 et 60 de chacune des ondulations 52 se situent respectivement en regard de l’une des ondulations 67 de l’une des tôles ondulées de jonction 44 et de l’une des ondulations 68 de l’une des tôles ondulées 25 du sous-ensemble préassemblé 21.
Le bord longitudinal 55 de chaque pièce de jonction 45 chevauche l’un des bords de deux tôles ondulées de jonction 44 adjacentes tandis que l’encoche 65 dudit bord longitudinal 55 est disposée en regard de la bande d’ancrage 37 du sous-ensemble préassemblé 21 (ou de la bande d’ancrage élargie 48 située à l’extrémité de la bande d’ancrage 37) au droit de laquelle lesdites tôles ondulées de jonction 44 se terminent. Une ligne de soudure est réalisée, de préférence à clin, le long dudit bord longitudinal 55 et de l’encoche 65 de la pièce de jonction 45 de manière à souder celle-ci de manière étanche aux deux tôles ondulées de jonction 44 adjacentes ainsi qu’à la bande d’ancrage 37 ou bande d’ancrage élargie 48 du sous-ensemble préassemblé 21.
De manière semblable, l’autre bord longitudinal 56 de chaque pièce de jonction 45 chevauche l’un des bords de deux tôles ondulées 25 adjacentes tandis que l’encoche 66 dudit bord longitudinal 56 est disposée en regard de la même bande d’ancrage 37 ou bande d’ancrage élargie 48 au droit de laquelle lesdites tôles ondulées 25 se terminent. Une ligne de soudure est avantageusement réalisée à clin le long dudit bord longitudinal 56 de la pièce de jonction 45 de manière à souder celle-ci de manière étanche aux deux tôles ondulées 25 adjacentes ainsi qu’à la bande d’ancrage 37 ou bande d’ancrage élargie 48 du sous-ensemble préassemblé 21.
En outre, les pièces de jonction 45 sont soudées à recouvrement les unes sur les autres le long de leurs bords transversaux 61, 62.
De telles pièces de jonction 45 sont avantageuses en ce que les encoches 65, 66, positionnées à distance des bords longitudinaux 55, 56 permettent de souder les pièces de jonction 45 les unes aux autres, d’une part, et aux bandes d’ancrage 37 ou bandes d’ancrage élargies 48, d’autre part, dans deux zones différentes. Ceci simplifie les opérations de fabrication des pièces de jonction 45 et de soudage étanche desdites pièces de jonction 45 les uns aux autres ainsi qu’aux tôles ondulées 25 et aux tôles ondulées de jonction 44 adjacentes.
En référence à laFIG. 10, on va décrire plus précisément la réalisation de la membrane d’étanchéité primaire 10 entre les sous-ensembles préassemblés 20 et 22. Pour cela, des blocs isolants de jonction 43 sont disposés à cheval sur les zones de jonction 47 et 85 des deux sous-ensembles préassemblés 20 et 22 et portent des bandes d’ancrage élargies 49 s’étendant perpendiculairement à la ligne de soudure 42.
Des tôles ondulées de jonction 44 à cheval sur les blocs isolants 24 du sous-ensemble préassemblé 20 et sur les blocs isolants de jonction 43 prolongent les ondulations de la membrane primaire du sous-ensemble préassemblé 20 perpendiculaires à la ligne de soudure 42 jusqu’à environ la mi-longueur des blocs isolants de jonction 43. De même, des tôles ondulées de jonction 144 à cheval sur les blocs isolants 24 du sous-ensemble préassemblé 22 et sur les blocs isolants de jonction 43 prolongent les ondulations de la membrane primaire du sous-ensemble préassemblé 22 perpendiculaires à la ligne de soudure 42 jusqu’à environ la mi-longueur des blocs isolants de jonction 43. Une bande d’ancrage élargie 49 se situe notamment au droit de chaque zone de recouvrement entre les bords de deux tôles ondulées de jonction 44 et de chaque zone de recouvrement entre les bords de deux tôles ondulées de jonction 144.
En relation avec les tôles ondulées de jonction 144 de laFIG. 10, on voit qu’une seule rangée de tôles ondulées de jonction 144 remplit l’espace entre la membrane primaire du sous-ensemble préassemblé 22 et la zone de rattrapage des désalignements 51. Au même emplacement dans le mode de réalisation de laFIG. 7, on voit qu’il faudrait deux rangées de tôles de jonction, non représentées, pour remplir l’espace entre la membrane primaire du sous-ensemble préassemblé 22 et la zone de rattrapage des désalignements 51, à savoir une rangée prolongeant la tôle de jonction 44A et une rangée prolongeant la tôle de jonction 44B.
La zone de rattrapage des désalignements 51 se situe entre les tôles ondulées de jonction 144 et les tôles ondulées de jonction 44. Les pièces de jonction 45 peuvent aussi être employées pour raccorder les tôles ondulées de jonction 144 aux tôles ondulées de jonction 44 en rattrapant les désaxages des ondulations perpendiculaires à la ligne de soudure 42.
Alternativement, en l’absence d’une bande d’ancrage parallèle à la zone de rattrapage des désalignements 51, des pièces de jonction modifiées 145 peuvent être employées. La pièce de jonction modifiée 145 est représentée en vue de dessus sur laFIG. 11. Elle se compose de trois sous-parties 146 qui sont soudées à recouvrement bout à bout parallèlement à la zone de rattrapage des désalignements 51. Chaque sous-partie 146 présente une forme générale de rectangle dont les coins sont biseautés. Elle porte une seule ondulation 52. Comme dans la pièce de jonction 45, les deux surfaces de bordure 53 et 54 forment un jogglinage grâce auquel les sous-parties 146 sont aptes à surmonter les bords des tôles ondulées de jonction 44 et 144. En outre, les sous-parties 146 sont aussi soudées à recouvrement les unes sur les autres le long de leurs bords transversaux 61 et 62.
L’une des trois sous-parties 146 présente deux encoches 65 et 66 situées respectivement dans ses deux surfaces de bordure 53 et 54, à proximité du bord transversal 62 qui est soudé sur la bande d’ancrage élargie 49. Pour le reste la pièce de jonction modifiée 145 est employée de la même manière que la pièce de jonction 45.
En référence à laFIG. 12, au niveau du croisement entre les zones de rattrapage des désalignements 40 et 51, un bloc isolant de jonction 143 peut porter une platine métallique 148, rectangulaire ou carré, pour augmenter la surface disponible pour joindre les deux rangées de pièces de jonction 45 et rattraper les défauts d’alignement.
La technique décrite ci-dessus pour assembler quatre sous-ensemble préassemblés 20 ; 21 ; 22 ; 23, dont les lignes de soudure 41, 42, 89, 90 forment une croix, peut aisément être adaptée à l’assemblage de seulement deux ou trois sous-ensemble préassemblés. Dans un mode de réalisation, trois sous-ensembles préassemblés présentent des lignes de soudure se rejoignant sous la forme d’un T. Par exemple, ce mode de réalisation est obtenu à partir de laFIG. 2en fusionnant les sous ensemble préassemblés 20 et 21, auquel cas les zones de jonction 46 et 83 n’existent pas et la ligne de soudure 41 non plus.
En référence à laFIG. 13, une vue écorchée d’un navire, ici un navire méthanier 70, montre une cuve étanche et thermiquement isolante 71 de forme générale prismatique montée dans la double coque 72 du navire. La paroi de la cuve 71 comporte une membrane étanche primaire destinée à être en contact avec le GNL contenu dans la cuve, une membrane étanche secondaire agencée entre la membrane étanche primaire et la double coque 72 du navire, et deux barrières thermiquement isolantes agencées respectivement entre la membrane étanche primaire et la membrane étanche secondaire et entre la membrane étanche secondaire et la double coque 72.
De manière connue en soi, des canalisations de chargement/déchargement 73 disposées sur le pont supérieur du navire peuvent être raccordées, au moyen de connecteurs appropriées, à un terminal maritime ou portuaire pour transférer une cargaison de GNL depuis ou vers la cuve 71.
LaFIG. 13représente un exemple de terminal maritime comportant un poste de chargement et de déchargement 75, une conduite sous-marine 76 et une installation à terre 77. Le poste de chargement et de déchargement 75 est une installation fixe off-shore comportant un bras mobile 74 et une tour 78 qui supporte le bras mobile 74. Le bras mobile 74 porte un faisceau de tuyaux flexibles isolés 79 pouvant se connecter aux canalisations de chargement/déchargement 73. Le bras mobile 74 orientable s'adapte à tous les gabarits de méthaniers. Une conduite de liaison non représentée s'étend à l'intérieur de la tour 78. Le poste de chargement et de déchargement 75 permet le chargement et le déchargement du navire 70 depuis ou vers l'installation à terre 77. Celle-ci comporte des cuves de stockage de gaz liquéfié 80 et des conduites de liaison 81 reliées par la conduite sous-marine 76 au poste de chargement ou de déchargement 75. La conduite sous-marine 76 permet le transfert du gaz liquéfié entre le poste de chargement ou de déchargement 75 et l'installation à terre 77 sur une grande distance, par exemple 5 km, ce qui permet de garder le navire 70 à grande distance de la côte pendant les opérations de chargement et de déchargement.
Pour engendrer la pression nécessaire au transfert du gaz liquéfié, on met en œuvre des pompes embarquées dans le navire 70 et/ou des pompes équipant l'installation à terre 77 et/ou des pompes équipant le poste de chargement et de déchargement 75.
Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.
L’usage du verbe « comporter », « comprendre » ou « inclure » et de ses formes conjuguées n’exclut pas la présence d’autres éléments ou d’autres étapes que ceux énoncés dans une revendication.
Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication.

Claims (11)

  1. Procédé de fabrication d’une cuve étanche et thermiquement isolante (1, 71) comportant :
    - fournir un premier et un deuxième sous-ensembles préassemblés (20, 21) comportant chacun :
    une portion de structure porteuse, la portion de structure porteuse du premier et du deuxième sous-ensembles préassemblés (20, 21) comportant respectivement une première et une deuxième zones de jonction (46, 83) ;
    des blocs isolants (24) ancrés à ladite portion de structure porteuse et équipés de bandes d’ancrage (37, 48, 82) ; et
    une portion de membrane d’étanchéité (10) comportant des tôles ondulées (25) qui sont ancrées auxdites bandes d’ancrage (37, 48, 82) et soudées à recouvrement les unes aux autres ;
    - souder la première et la deuxième zones de jonction (46, 83) l’une à l’autre le long d’une première ligne de soudure (41) ;
    - ancrer au moins un bloc isolant de jonction (43) à la première et à la deuxième zones de jonction (46, 83) entre les blocs isolants du premier sous-ensemble préassemblé (20) et les blocs isolants du deuxième sous-ensemble préassemblé (21), ledit bloc isolant de jonction (43) enjambant la première ligne de soudure (41) et comprenant une première bande d’ancrage (48) qui est perpendiculaire à la première ligne de soudure (41) et est plus large qu’au moins une des bandes d’ancrage des blocs isolants du premier et du deuxième sous-ensembles préassemblés (20, 21) ; et
    - ancrer des tôles ondulées de jonction (44) à la première bande d’ancrage (48) et les raccorder de manière étanche aux portions de membrane d’étanchéité (10) du premier sous-ensemble préassemblé (20) et du deuxième sous-ensemble préassemblé (21).
  2. Procédé de fabrication selon la revendication 1, dans lequel les tôles ondulées du premier sous-ensemble préassemblé (20) comportent des premières ondulations parallèles les unes aux autres et perpendiculaires à la première ligne de soudure (41) et les tôles ondulées du deuxième sous-ensemble préassemblé (21) comportent des deuxièmes ondulations parallèles les unes aux autres et perpendiculaires à la première ligne de soudure (41) ;
    dans lequel les tôles ondulées de jonction (44) présentent des ondulations de jonction perpendiculaires à la première ligne de soudure (41) qui sont disposées dans la continuité des premières ondulations ; et
    dans lequel on raccorde les tôles ondulées de jonction (44) aux tôles ondulées du deuxième sous-ensemble préassemblé (21) au moyen d’une pluralité de pièces de jonction (45) comportant chacune :
    - un premier et un deuxième bords (55, 56), parallèles à la première ligne de soudure (41), et respectivement soudés à recouvrement avec une ou plusieurs des tôles ondulées de jonction (44) et avec une ou plusieurs des tôles ondulées du deuxième sous-ensemble préassemblé (21) ;
    - un troisième et un quatrième bords (61, 62) qui relient chacun le premier et le deuxième bords (55, 56) ; et
    - des ondulations (52) qui s’étendent du premier bord (55) au deuxième bord (56), lesdites ondulations (52) présentant une première portion d‘extrémité (59) disposée dans la continuité de l’une des ondulations de jonction et une deuxième portion d‘extrémité (60) disposée dans la continuité de l’une des deuxièmes ondulations et comportant une portion inclinée (69) qui s’étend selon une direction inclinée par rapport aux directions parallèles des première et deuxièmes ondulations ;
    et dans lequel le troisième bord (61) et le quatrième bord (62) de deux pièces de jonction (45) adjacentes sont soudées à recouvrement l’un sur l’autre.
  3. Procédé de fabrication selon la revendication 2, dans lequel le premier bord (55) comporte une première encoche (65) le long de laquelle la pièce de jonction (45) est soudée à la première bande d’ancrage (48), ladite première encoche (65) étant espacée du troisième et quatrième bords (61, 62) de la pièce de jonction (45) de manière à séparer une première portion et une deuxième portion dudit premier bord (55) qui sont respectivement soudées à deux tôles ondulées de jonction (44) adjacentes,
    le deuxième bord (56) comportant une deuxième encoche (66) le long de laquelle la pièce de jonction (45) est soudée à une bande d’ancrage (37) du deuxième ensemble préassemblé, ladite deuxième encoche (66) étant espacée du troisième et quatrième bords (61, 62) de la pièce de jonction (45) de manière à séparer une première portion et une deuxième portion dudit deuxième bord (56) qui sont respectivement soudées à deux tôles ondulées (25) adjacentes du deuxième sous-ensemble préassemblé (21).
  4. Procédé de fabrication selon la revendication 1, dans lequel les tôles ondulées du premier sous-ensemble préassemblé (20) comportent des premières ondulations parallèles les unes aux autres et perpendiculaires à la première ligne de soudure (42) et les tôles ondulées du deuxième sous-ensemble préassemblé (22) comportent des deuxièmes ondulations parallèles les unes aux autres et perpendiculaires à la première ligne de soudure (42) ;
    dans lequel les tôles ondulées de jonction (44) ancrées à la première bande d’ancrage (49) comportent une première tôle ondulée de jonction (44) présentant des ondulations de jonction perpendiculaires à la première ligne de soudure (42) qui sont disposées dans la continuité des premières ondulations, la première tôle ondulée de jonction (44) étant raccordée aux tôles ondulées du premier sous-ensemble préassemblé (20), et une deuxième tôle ondulée de jonction (44) présentant des ondulations de jonction perpendiculaires à la première ligne de soudure (42) qui sont disposées dans la continuité des deuxièmes ondulations, la deuxième tôle ondulée de jonction (44) étant raccordée aux tôles ondulées du deuxième sous-ensemble préassemblé (22) ;
    dans lequel on raccorde la première tôle ondulée de jonction (44) à la deuxième tôle ondulée de jonction (44) au moyen d’au moins une pièce de jonction (45) comportant :
    - un premier et un deuxième bords (55, 56), parallèles à la première ligne de soudure (42), et respectivement soudés à recouvrement avec la première et la deuxième tôles ondulées de jonction (44) ;
    - des ondulations (52) qui s’étendent du premier bord (55) au deuxième bord (56), une dite ondulations (52) comportant une première portion d‘extrémité (59) disposée dans la continuité d’une des premières ondulations et une deuxième portion d‘extrémité (60) disposée dans la continuité d’une des deuxièmes ondulations et une portion inclinée (69) qui s’étend selon une direction inclinée par rapport aux premières et deuxièmes ondulations.
  5. Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel on fournit un troisième sous-ensemble préassemblé (22) comportant :
    une portion de structure porteuse;
    des blocs isolants ancrés à ladite portion de structure porteuse et équipés de bandes d’ancrage ; et
    une portion de membrane d’étanchéité comportant des tôles ondulées qui sont ancrées auxdites bandes d’ancrage et soudées à recouvrement les unes aux autres ;
    la portion de structure porteuse du premier sous-ensemble préassemblé (20) comportant en outre une troisième zone de jonction (47), la portion de la structure porteuse du troisième sous-ensemble préassemblé (22) comportant une cinquième zone de jonction (85) ; le procédé de fabrication comportant en outre :
    - souder la troisième et la cinquième zones de jonction (47, 85) l’une à l’autre le long d’une deuxième ligne de soudure (42) perpendiculaire à la première ligne de soudure (41) ;
    - ancrer au moins un deuxième bloc isolant de jonction à la troisième et à la cinquième zones de jonction (47, 85) entre les blocs isolants du premier sous-ensemble préassemblé (20) et les blocs isolants du troisième sous-ensemble préassemblé (22), ledit deuxième bloc isolant de jonction (43) enjambant la deuxième ligne de soudure (42) et comprenant une deuxième bande d’ancrage (49) perpendiculaire à la deuxième ligne de soudure (42) ; la deuxième bande d’ancrage (49) étant plus large qu’au moins une des bandes d’ancrage des blocs isolants du premier et du troisième sous-ensembles préassemblés (20, 22) ;
    - ancrer des tôles ondulées de jonction (44) à la deuxième bande d’ancrage (49) du deuxième bloc isolant de jonction et les raccorder de manière étanche aux portions de membrane d’étanchéité du premier sous-ensemble préassemblé (20) et du troisième sous-ensemble préassemblé (22).
  6. Procédé de fabrication selon la revendication 5, dans lequel on fournit un quatrième sous-ensembles préassemblés (23) comportant :
    une portion de structure porteuse;
    des blocs isolants ancrés à ladite portion de structure porteuse et équipés de bandes d’ancrage ; et
    une portion de membrane d’étanchéité comportant des tôles ondulées qui sont ancrées auxdites bandes d’ancrage et soudées à recouvrement les unes aux autres ;
    la portion de la structure porteuse du deuxième sous-ensemble préassemblé (21) comportant en outre une quatrième zone de jonction (84), la portion de la structure porteuse du troisième sous-ensemble préassemblé (22) comportant en outre une sixième zone de jonction (86) et le quatrième sous-ensemble préassemblé (23) comportant une septième et une huitième zones de jonction (87, 88) ; le procédé de fabrication comportant en outre :
    - souder la quatrième et la septième zones de jonction (84, 87) l’une à l’autre le long d’une troisième ligne de soudure (89) s’étendant dans le prolongement de la deuxième ligne de soudure (42) ;
    - souder la sixième et la huitième zones de jonction (86, 88) l’une à l’autre le long d’une quatrième ligne de soudure (90) s’étendant dans le prolongement de la première ligne de soudure (41) ;
    - ancrer au moins un troisième bloc isolant de jonction à la quatrième et à la septième zones de jonction (84, 87) entre les blocs isolants du deuxième sous-ensemble préassemblé (21) et les blocs isolants du quatrième sous-ensemble préassemblé (23), ledit troisième bloc isolant de jonction (43) enjambant la troisième ligne de soudure (89) et comprenant une troisième bande d’ancrage (49) qui est perpendiculaire à la troisième ligne de soudure (89) et plus large qu’au moins une des bandes d’ancrage des blocs isolants du deuxième et du quatrième sous-ensembles préassemblés (21, 23) ;
    - ancrer au moins un quatrième bloc isolant de jonction à la sixième et à la huitième zones de jonction (86, 88) entre les blocs isolants du troisième sous-ensemble préassemblé (22) et les blocs isolants du quatrième sous-ensemble préassemblé (23), ledit quatrième bloc isolant de jonction (43) enjambant la quatrième ligne de soudure (90) et comprenant une bande d’ancrage (48) qui est perpendiculaire à la quatrième ligne de soudure (90) et plus large qu’au moins une des bandes d’ancrage des blocs isolants du troisième et du quatrième sous-ensembles préassemblés (22, 23) ; et
    - ancrer des tôles ondulées de jonction (44) à la troisième bande d’ancrage (49) du troisième bloc isolant de jonction (43) et les raccorder de manière étanche aux portions de membrane d’étanchéité du deuxième sous-ensemble préassemblé (21) et du quatrième sous-ensemble préassemblé (23) ; et
    - ancrer des tôles ondulées de jonction (44) à la quatrième bande d’ancrage (48) du quatrième bloc isolant de jonction (43) et les raccorder de manière étanche aux portions de membrane d’étanchéité du troisième sous-ensemble préassemblé (22) et du quatrième sous-ensemble préassemblé (23).
  7. Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel les portions de structure porteuse du premier et du deuxième sous-ensembles préassemblés (20, 21) comportent une portion d’une coque interne (4) et une portion d’une coque externe (3) d’un navire.
  8. Cuve étanche et thermiquement isolante (1, 71) comportant :
    - deux sous-ensembles préassemblés comportant chacun :
    une portion de structure porteuse, la portion de structure porteuse du premier et du deuxième sous-ensembles préassemblés (20, 21) comportant respectivement une première et une deuxième zones de jonction ;
    des blocs isolants ancrés à ladite portion de structure porteuse et équipés de bandes d’ancrage ; et
    une portion de membrane d’étanchéité comportant des tôles ondulées qui sont ancrées auxdites bandes d’ancrage et soudées à recouvrement les unes aux autres ;
    la première et la deuxième zones de jonction étant soudées l’une à l’autre le long d’une première ligne de soudure (41) ;
    - au moins un bloc isolant de jonction (43) ancré à la première et à la deuxième zones de jonction entre les blocs isolants du premier sous-ensemble préassemblé (20) et les blocs isolants du deuxième sous-ensemble préassemblé (21), ledit bloc isolant de jonction (43) enjambant la première ligne de soudure (41) et comprenant une première bande d’ancrage (48) perpendiculaire à la première ligne de soudure (41) et qui est plus large qu’au moins une des bandes d’ancrage des blocs isolants du premier et du deuxième sous-ensembles préassemblés (20, 21) ; et
    - des tôles ondulées de jonction (44) qui sont ancrées à la première bande d’ancrage (48) et sont raccordées de manière étanche aux portions de membrane d’étanchéité du premier sous-ensemble préassemblé (20) et du deuxième sous-ensemble préassemblé (21).
  9. Navire (70) pour le transport d’un fluide, le navire comportant une cuve (1, 71) selon la revendication 8, dans laquelle les portions de structure porteuse comportent des portions d’une coque interne (4) et des portions d’une coque externe (3) du navire.
  10. Système de transfert pour un fluide, le système comportant un navire (70) selon la revendication 9, des canalisations isolées (73, 79, 76, 81) agencées de manière à relier la cuve (1, 71) du navire à une installation de stockage flottante ou terrestre (77) et une pompe pour entrainer un fluide à travers les canalisations isolées depuis ou vers l’installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.
  11. Procédé de chargement ou déchargement d’un navire (70) selon la revendication 9, dans lequel on achemine un fluide à travers des canalisations isolées (73, 79, 76, 81) depuis ou vers une installation de stockage flottante ou terrestre (77) vers ou depuis la cuve (1, 71) du navire.
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