WO2010119213A2 - Isolation, sous atmosphère d'argon, de réservoir de gaz liquéfiés a double paroi - Google Patents

Isolation, sous atmosphère d'argon, de réservoir de gaz liquéfiés a double paroi Download PDF

Info

Publication number
WO2010119213A2
WO2010119213A2 PCT/FR2010/050692 FR2010050692W WO2010119213A2 WO 2010119213 A2 WO2010119213 A2 WO 2010119213A2 FR 2010050692 W FR2010050692 W FR 2010050692W WO 2010119213 A2 WO2010119213 A2 WO 2010119213A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
argon
insulation
volumes
ceiling
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/FR2010/050692
Other languages
English (en)
Other versions
WO2010119213A3 (fr
Inventor
Damien Feger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEW GENERATION NATURAL GAS
Original Assignee
NEW GENERATION NATURAL GAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEW GENERATION NATURAL GAS filed Critical NEW GENERATION NATURAL GAS
Priority to JP2012505201A priority Critical patent/JP2012524220A/ja
Priority to US13/264,099 priority patent/US20120060515A1/en
Priority to AU2010238400A priority patent/AU2010238400A1/en
Publication of WO2010119213A2 publication Critical patent/WO2010119213A2/fr
Publication of WO2010119213A3 publication Critical patent/WO2010119213A3/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Priority to NO20111541A priority patent/NO20111541A1/no
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C3/00—Vessels not under pressure
    • F17C3/02—Vessels not under pressure with provision for thermal insulation
    • F17C3/022—Land-based bulk storage containers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C3/00—Vessels not under pressure
    • F17C3/02—Vessels not under pressure with provision for thermal insulation
    • F17C3/10—Vessels not under pressure with provision for thermal insulation by liquid-circulating or vapour-circulating jackets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/01—Shape
    • F17C2201/0104—Shape cylindrical
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/03—Orientation
    • F17C2201/032—Orientation with substantially vertical main axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05—Size
    • F17C2201/052—Size large (>1000 m3)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/03—Thermal insulations
    • F17C2203/0304—Thermal insulations by solid means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/03—Thermal insulations
    • F17C2203/0375—Thermal insulations by gas
    • F17C2203/0379—Inert
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0602—Wall structures; Special features thereof
    • F17C2203/0612—Wall structures
    • F17C2203/0626—Multiple walls
    • F17C2203/0629—Two walls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0678—Concrete
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/0352—Pipes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0388—Arrangement of valves, regulators, filters
    • F17C2205/0391—Arrangement of valves, regulators, filters inside the pressure vessel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/011—Oxygen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/03—Mixtures
    • F17C2221/032—Hydrocarbons
    • F17C2221/033—Methane, e.g. natural gas, CNG, LNG, GNL, GNC, PLNG
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0146—Two-phase
    • F17C2223/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • F17C2223/0161—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL cryogenic, e.g. LNG, GNL, PLNG
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/03—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2223/033—Small pressure, e.g. for liquefied gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/04—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by other properties of handled fluid before transfer
    • F17C2223/041—Stratification
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/0367—Localisation of heat exchange
    • F17C2227/0369—Localisation of heat exchange in or on a vessel
    • F17C2227/0376—Localisation of heat exchange in or on a vessel in wall contact
    • F17C2227/0381—Localisation of heat exchange in or on a vessel in wall contact integrated in the wall
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/04—Indicating or measuring of parameters as input values
    • F17C2250/0404—Parameters indicated or measured
    • F17C2250/043—Pressure
    • F17C2250/0434—Pressure difference
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/06—Controlling or regulating of parameters as output values
    • F17C2250/0605—Parameters
    • F17C2250/0642—Composition; Humidity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2260/00—Purposes of gas storage and gas handling
    • F17C2260/03—Dealing with losses
    • F17C2260/031—Dealing with losses due to heat transfer
    • F17C2260/033—Dealing with losses due to heat transfer by enhancing insulation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0134—Applications for fluid transport or storage placed above the ground
    • F17C2270/0136—Terminals

Definitions

  • the invention relates to low temperature liquefied gas storage tanks, in particular tanks intended to receive liquefied natural gas (LNG) or liquid oxygen ... It is particularly applicable to high capacity tanks (several thousand m 3 ), used in liquefaction plants for these gases, or LNG receiving terminals.
  • LNG liquefied natural gas
  • high capacity tanks hundredseveral thousand m 3
  • FIG. 1 shows a sectional view illustrating the main characteristics of the tanks currently used to store these liquefied gases.
  • These tanks are generally of cylindrical shape and comprise the following elements:
  • a cylindrical cryogenic steel tank (1) the bottom of which rests, via an insulating layer (2) (generally consisting of blocks of glass foam, expanded foam or even plywood boxes filled with powdery or fibrous insulation), on a raft, typically concrete, (3) and whose vertical walls rest on an insulating concrete crown (4).
  • the vertical walls of the tank are surrounded by a thermal insulation consisting of a powder of expanded glass beads (6) and a layer of rock wool or glass (5).
  • This resilient layer of fibrous insulation wool has the function of absorbing the movements of expansion and contraction of the tray and thus prevent cavities form in the volume of expanded glass beads and degrade the thermal performance.
  • a circular ring (8) is usually placed at the top of it.
  • This ring is also isolated by a volume of rock wool or glass (7), above which is an additional volume (25) of expanded glass beads which, filled during construction, serves to compensate for possible settlement of this material and thus avoid a lack of insulation.
  • various barriers generally metal barriers (9) and (11) are put in place, as well as one or more flexible seals (10) which are porous to the gases and generally made of glass fabrics.
  • the tank is surrounded by a circular enclosure (16) and a roof (17), generally made of concrete , gas-tight and thus forming a barrier that can contain the liquid contained in the tray.
  • the wall (16) and the raft (3) in addition, sometimes have the role of a second seal liquefied gas to contain it in case of leakage tray (1).
  • the roof (17) of the tank is insulated by a suspended ceiling (12) which supports a thickness of insulation (14), usually made of rock wool or glass.
  • the tank is equipped with various equipment and conduits for filling, emptying, pressure control and monitoring, which we have shown, in a simplified way, that the duct (15) and the watertight roof penetration (18) for vapors escaping from the liquid.
  • the liquefied gas contained in the tank is maintained at a pressure generally slightly above atmospheric pressure, and mud constantly, under the effect of the various thermal inputs.
  • the gas vapors are evacuated via the conduit (15) and the bushing (18) to the outside.
  • the annular volumes (5), (6), (7) and (25) between the vertical walls of the tank (1) and the concrete vertical wall (16) - the volume (2) between the bottom of the tank (1) ) and the raft (3) are all in communication with each other and are filled with gas vapors contained in the tray (1).
  • the thermal inputs are essentially related to the solid conductivity of the materials used, it will be noted that, on the underside, the sides and the top of the tank, these thermal inputs will also be substantially dependent on the thermal conductivity of these vapors, the insulating materials occupying these volumes having the role of avoiding radiative and convective exchanges in these volumes of insulation.
  • the object of the present invention is to replace the gas vapors present in these volumes with a gas having a substantially lower thermal conductivity: argon, in order to significantly improve the thermal performance of the tank and reduce its rate of evaporation. 3. Presentation of the invention
  • the argon vapors have a thermal conductivity of several tens of percent less than that of the other gases.
  • Figure 2 illustrates how these two properties can be used to improve the state of the art of these tanks.
  • the methane or oxygen vapors, initially present, may also be replaced by argon by evacuating via one or more conduits (37) passing through the raft (3) and opening into the top of the volume (2).
  • This duct (37) will also be used to evacuate any excess argon and thus avoid overpressure if the volume (2) is not connected, moreover, to the volume (5) via one or more ducts (36) to through the insulating concrete crown (4).
  • the argon injected into the gaseous dome (27) above the suspended ceiling (12), to replace with this gas the oxygen or methane vapors initially present in the space insulation (14), will flow, by gravity effect, in the tank containing the liquefied gas, where it will either be dissolved in the mass of stored liquid gas or escape through the conduit (18) and will be lost without fulfilling the purpose of filling the volume of insulation (14) with argon.
  • a tank designed according to the innovation will have the following characteristics: - the suspended ceiling (12) will be designed to be gas-tight to argon vapors; - a flexible membrane (13) designed to be argon vapor tight while allowing the mechanical decoupling of the ceiling (12) with the ring (8) or the barrier (9) will be installed on the perimeter of the ceiling (12) .
  • the volumes (25) and (27) will only be partially filled with argon, the boundaries (20) and (22) between the argon vapors and those of the gas contained in the tank (1). displacing not only according to the quantities of argon injected but also according to the evolution of the temperature and the pressure in the volumes of insulation.
  • the low level will correspond to the case of a tank full of liquid, for which the temperature of the isolation spaces is the lowest, at least, will be just above that of the insulation (14) of the suspended ceiling , so that the thermal inputs in the liquid gases are minimal;
  • the high level will correspond to the case of a tank at the end of emptying, or empty, for which the temperature of the isolation spaces is the highest, and ideally, will be, with regard to the volume (27), at most, just below the baffle (23) to avoid argon losses by driving outward into the conduit (18).
  • the amount of argon in the insulation volumes can be adjusted via the lines (19), (29), (33), (34), (35), ( 37) by connecting it with an auxiliary device for storing or supplying this gas (for example, using a pressurized capacity and a compressor for storing or supplying argon, or a buffer capacity, no shown in the figures).
  • This system for managing the quantities of argon present in the insulation volumes can advantageously be obtained by sampling and analyzing the gases present at different locations or, as illustrated in FIG. 2, by differential pressure sensors (39), ( 40) and (41) which will measure the difference in hydrostatic pressure between two columns of gas:
  • valve systems (28) can be installed in the suspended ceiling to prevent it from having to undergo the large variations in pressure difference between the volumes (26) and (27) that this kind of incident can generate. These valves will normally be closed and sealed against argon trapped above the suspended ceiling (12), and will open only when necessary.
  • valves (28) it will be possible to equip the ceiling (12) with sealed conduits (32) opening above the highest position of the boundary (22) between the argon and the vapors of the contained gas in the bin (1). In this way, in the normal regime, because of the effect of gravity, argon can not flow through its ducts, whereas, in case of roll over, the two volumes (26) and (27) will remain in communication which will limit a possible difference of pressure.
  • the volume (27) located above the ceiling (12) can be supplied with argon from the volume (25). via inclined or non-inclined ducts (21) which will cause gravity flow of argon from this volume (25) to the volume (27) as soon as the argon level (20) is at their height, passing above the game (31). So we can, advantageously, use the same source of argon to supply the volumes
  • the volume (25) can advantageously be fed from the volume (27) by orienting these ducts (21) in the other direction.
  • the pipe (34) will argon supply the volume (27) through the roof (17).
  • This additional 2500 m will therefore move by filling the volume (25) and then discharge via the ducts (21) or (42) to gaseous dome (27).
  • volume of argon vapor trapped above the ceiling (12) in the volume (14) will increase from 2300 to about 3500 m 3 .
  • the total expansion of the gaseous volume of argon will be of the order of 3700 m3 which will generate a movement up the border (22) of approximately 1 m, well below the available height between the ceiling (12) and the roof (17) which is, at least, of the order of 2 to 3 m.
  • This transfer compressor can also be used, in the other direction, to bring argon to the gaseous dome (27) during the heating of the insulation volumes.
  • the pressure in the gaseous dome of the reservoir is not constant and can evolve in a range of a few tens of mbar.
  • These pressure variations will also cause variations in argon volume of a few percent, which can easily be absorbed by moving a few tens of centimeters up or down the border (22). ) between the argon and the vapors of the gas contained in the tank (1), and without having to store outside the tank excess argon escaping volumes of insulation, the volume of argon trapped above the ceiling (12) serving expansion volume.
  • This invention can be applied to new tanks but also to existing tanks, provided to modify the ceiling (12) to make argon tight to prevent it from pouring by gravity into the gas (26).
  • the invention also has the advantage of filling the isolation spaces with a non-hazardous gas. dangerous surrounding the storage tank of an inert gas space.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

Réservoirs de gaz liquéfié à double paroi caractérisés en ce qu'un ou plusieurs des espaces d'isolation autour du bac contenant le liquide sont remplis par un mélange constitué en majorité d'argon, piégé, par effet de gravité, entre les parois extérieure du bac et respectivement :a. pour le volume d'isolation (2) situé sous le fond du bac, le radier (3) supportant le bac; b. pour les volumes d'isolation (5) et (6), l'enceinte circulaire (16); c. pour le volume d'isolation (7) et (25), l'enceinte circulaire (16) et le toit (17), d. pour le volume d'isolation (14), le plafond suspendu et étanche (12).

Description

ISOLATION, SOUS ATMOSPHERE D'ARGON, DE RESERVOIR DE GAZ LIQUEFIES A DOUBLE PAROI.
1. Domaine technique de l'invention
L'invention porte sur les réservoirs de stockage de gaz liquéfiés à basse température, en particulier les réservoirs destinés à recevoir du Gaz Naturel Liquéfié (GNL) ou de l'oxygène liquides... Elle s'applique tout particulièrement aux réservoirs de grande capacité (plusieurs milliers de m3), utilisés dans les usines de liquéfaction de ces gaz, ou les terminaux de réception de GNL.
2. Etat de la technique antérieure
La figure 1 présente une vue en coupe illustrant les principales caractéristiques des réservoirs actuellement utilisés pour stocker ces gaz liquéfiés. Ces réservoirs sont, généralement, de forme cylindrique et comportent les éléments suivants :
Un bac cylindrique en acier cryogénique (1) dont le fond repose, via une couche d'isolant (2) (généralement constitué de pavés de mousse de verre, de mousse expansée voire de caissons de contreplaqué remplis d'isolant pulvérulent ou fibreux), sur un radier, typiquement en béton, (3) et dont les parois verticales reposent sur une couronne en béton isolant (4). Les parois verticales du bac sont entourées par une isolation thermique constituée d'une poudre de billes de verre expansé (6) et d'une couche de laine de roche ou de verre (5). Cette couche résiliente de laine d'isolant fibreux a pour fonction d'absorber les mouvements de dilatation et de contraction du bac et éviter ainsi que des cavités se forment dans le volume de billes de verre expansé et en dégradent la performance thermique. A la fois pour reprendre les efforts mécaniques et pour éviter, qu'en cas de séisme, une vague de gaz liquéfié ne passe au dessus de la paroi du bac, un anneau circulaire (8) est généralement placé au sommet de celui ci. Cet anneau est, lui aussi, isolé par un volume de laine de roche ou de verre (7), au dessus duquel se trouve un volume (25) supplémentaire de billes de verre expansé qui, rempli lors de la construction, sert à compenser les éventuels tassements de ce matériau et éviter ainsi un défaut d'isolation.
Pour éviter que les billes de verre expansé ne s'échappent et tombent dans le bac, différents barrières, généralement métalliques, (9) et (11) sont mises en place, ainsi qu'une ou plusieurs étanchéités souples (10), poreuses au gaz et généralement réalisées en tissus de verre.
Pour assurer le confinement, vis-à-vis de l'extérieur, des vapeurs s'échappant du gaz liquéfié stocké, le bac est entouré d'une enceinte circulaire (16) et d'un toit (17), généralement réalisés en béton, étanches au gaz et formant ainsi une barrière pouvant contenir le liquide contenu dans le bac. La paroi (16) et le radier (3), ont de plus, parfois, le rôle d'une deuxième étanchéité au gaz liquéfié permettant de le contenir en cas de fuite du bac (1). Le toit (17) du réservoir est isolé par un plafond suspendu (12) qui supporte une épaisseur d'isolant (14), généralement constitué de laine de roche ou de verre. Le bac est équipé de différents équipement et conduits assurant le remplissage, la vidange, le contrôle de la pression et la surveillance, dont nous avons représenté, de manière simplifiée, que le conduit (15) et la traversée de toit étanche (18) pour les vapeurs s'échappant du liquide. Pour des raisons de sécurité (éviter qu'une fuite de l'air extérieur vers l'intérieur crée un mélange éventuellement explosif) et pour limiter les efforts de pression sur les parois, le gaz liquéfié contenu dans le bac est maintenu à une pression généralement légèrement supérieure à la pression atmosphérique, et boue en permanence, sous l'effet des diverses entrées thermiques. Pour éviter une remontée en pression, les vapeurs de gaz sont évacuées via le conduit (15) et la traversée (18) vers l'extérieur.
Cette évaporation continue du gaz stocké est, bien évidemment, une perte pour l'exploitant et le taux d' évaporation du réservoir doit être réduit au maximum, typiquement de l'ordre de 0,015 % par jour.
On notera que pour éviter tout effort lié à des différences de pression : - le volume (26) de vapeur au dessus du bac contenant le gaz liquéfié
(i) ;
- le volume (27) situé entre le plafond suspendu (12) et le toit (17);
- les volumes annulaires (5),(6),(7) et (25) entre les parois verticales du bac (1) et la paroi verticale en béton (16) - le volume (2) entre le fond du bac (1) et le radier (3) sont tous en communication les uns avec les autres et sont remplis des vapeurs du gaz contenu dans le bac (1).
Si, pour la couronne (4), les entrées thermiques sont liées, essentiellement, à la conductivité solide des matériaux utilisés, on notera que, sur le dessous, les cotés et le dessus du bac, ces entrées thermiques seront aussi sensiblement fonction de la conductivité thermique de ces vapeurs, les matériaux isolants occupant ces volumes ayant pour rôle d'éviter les échanges radiatifs et convectifs dans ces volumes d'isolation.
L'objet de la présente invention est de remplacer les vapeurs de gaz présentes dans ces volumes par un gaz ayant une conductivité thermique sensiblement inférieure : l'argon, afin d'améliorer de manière significative la performance thermique du réservoir et réduire son taux d' évaporation. 3. Exposé de l'invention
Ou trouvera, dans le tableau ci dessous, les conductivités thermiques des vapeurs d'argon comparées à celles des vapeurs de l'azote, de l'oxygène, et du méthane.
Température Conductivité Conductivité Conductivité
(0C) de l'argon de l'oxygène du méthane
(mW/mK) (mW/mK) (mW/mK)
-163 73 10,4 Liquide
-123 9,7 14,1 16,3
-73 12,5 18,5 21,9
27 17,6 26,2 34,1
On constate que, dans tous les cas, les vapeurs d'argon ont une conductivité thermique inférieure de plusieurs dizaines de pour cent à celles des autres gaz.
En remplaçant donc ces vapeurs dans les différents espaces d'isolation du réservoir, on a la possibilité de réduire de manière significative (typiquement une dizaine de pour cent) les entrées thermiques dans le bac (1). De plus, si on considère le tableau ci dessous, on notera que :
- l'argon à une masse molaire, et donc une densité plus importante que ces autres gaz ; on notera, donc, qu'à condition de température et de pression égales, les vapeurs d'argon sont plus lourdes que celles d'oxygène et de méthane ; - que sa température d'ébullition est inférieure à celles de ces autres gaz, on notera, donc, que l'argon restera à l'état de vapeur, même en contact thermique direct avec les gaz liquéfiés contenu dans le bac. Gaz Argon Oxygène Méthane
Masse atomique (g) 39,9 32,0 16
Température -185 -182 -161 d'ébullition (0C)
La figure 2 illustre comment ces deux propriétés peuvent être mises à profit pour améliorer l'état de l'art de ces réservoirs.
La configuration générale du réservoir reste inchangée. Il est seulement nécessaire d'installer des points d'injections d'argon dans les espaces d'isolation :
- via un ou plusieurs conduits (19), au travers de la paroi (16), pour remplir d'argon les espaces d'isolation (5), (6) et (25) ; - via un ou plusieurs conduits (33), au travers du radier (3), pour remplir d'argon l'espace d'isolation (2) ;
- via un ou plusieurs conduits (34), au travers du toit (17) pour remplir d'argon l'espace d'isolation (14).
Dans les volumes (5), (6) et (25) les vapeurs d'oxygène ou de méthane seront donc déplacées, par effet de gravité, vers le haut par les vapeurs d'argon et repoussées vers le dôme gazeux du réservoir (27). Du fait de l'injection d'argon via le conduit (19) les volumes (5), (6) et (25) seront donc progressivement remplis d'argon, jusqu'à ce que le niveau d'argon arrive en haut de l'espace (25). On notera que l'éventuel excès d'argon se déversera, lui aussi, dans le dôme (27) ce qui évite tout risque de mise en surpression de ces différents volumes d'isolation.
Dans le volume (2) les vapeurs de méthane ou d'oxygène, initialement présentes, pourront , elles aussi, être remplacées par de l'argon en les évacuant via un ou plusieurs conduits (37) traversant le radier (3) et débouchant dans le haut du volume (2). Ce conduit (37) sera aussi utilisé pour évacuer les éventuels excès d'argon et éviter ainsi une surpression si le volume (2) n'est pas relié, par ailleurs, au volume (5) via un ou plusieurs conduit (36) au travers de la couronne en béton isolant (4).
Les quantités d'argon injectées dans ces volumes (5), (6), (25) et (2) resteront donc naturellement piégées, par effet de gravité, sans qu'il soit nécessaire d'alimenter ces volumes en permanence pour les maintenir sous argon, ce qui limite drastiquement la durée et la complexité, et donc les coûts, des opérations correspondantes.
Par contre, si aucune précaution n'est prise, l'argon injecté dans le dôme gazeux (27) au dessus du plafond suspendu (12), pour remplacer par ce gaz les vapeurs d'oxygène ou de méthane initialement présentes dans l'espace d'isolation (14), s'écoulera, par effet de gravité, dans le bac contenant le gaz liquéfié, où il sera soit dissous dans la masse de gaz liquide stocké ou s'échappera par le conduit (18) et sera donc perdu sans remplir l'objectif de remplir le volume d'isolation (14) avec de l'argon.
Pour éviter cela, et piéger de l'argon dans ce volume (14), par effet de gravité, une barrière étanchéité au gaz argon doit être mise en place pour que l'argon présent ne puisse s'échapper vers le volume (26), tout en permettant :
- un équilibre des pressions entre les volumes (26) et (27) ;
- de garder la possibilité d'évacuer les vapeurs en excès s'échappant du gaz liquéfié stocké dans le bac (1) présentes dans le dôme gazeux du réservoir, en dessous (26) et en dessus (27) du plafond suspendu (12).
A cette fin, un réservoir conçu suivant l'innovation aura les caractéristiques suivantes : - le plafond suspendu (12) sera conçu pour être étanche aux vapeurs d'argon; - une membrane souple (13) conçue pour être étanche aux vapeurs d'argon tout en permettant le découplage mécanique du plafond (12) avec l'anneau (8) ou la barrière (9) sera installée sur le pourtour du plafond (12).
Ces étanchéités, pour des faibles écarts de pression (à priori liés à la pression hydrostatique différente entre l'argon et les vapeurs du gaz stocké), pourront être réalisées facilement, par exemple :
- pour le plafond suspendu (12), en collant un film d'aluminium entre les différents panneaux le constituant et en s 'assurant que les points d'attaches des suspentes supportant ce plafond ne traversent pas ces panneaux;
- pour la membrane souple (13), en utilisant, là aussi un tissus comportant un film d'aluminium.
On pourra procéder de même pour les liaisons entre la paroi (1), l'anneau (8) et la barrière (9) pour éviter que l'argon contenu dans les volumes (7) et (25) ne s'écoule dans le bac (1).
On pourra aussi utiliser ces techniques pour étancher les différentes traversées (15) du plafond suspendu (12), telles que celles assurant le passage des tuyauteries de remplissage et de vidange du bac, non représentées, par soucis de clarté, sur les figures.
Si aucune précaution n'est prise, ces étanchéités ne permettront plus d'assurer une égalité de pression entre les volumes (26) et (27), il est donc nécessaire de prévoir un ou plusieurs conduits (32), assurant une libre communication entre ces deux volumes, mais ceux ci devront être aussi étanche au gaz et déboucher à une hauteur suffisante au dessus du niveau du plafond (12) pour éviter que l'argon retenu ne s' écoule, par effet de gravité vers le volume (26). Ces conduits pourront avantageusement être réalisés, par exemple, autour des tuyauteries servant au remplissage ou à la vidange du bac. On pourra, avantageusement, installer une chicane (23) , ou un système équivalent, entre l' extrémité du conduit (15) et la traversée (18) et faire déboucher l'extrémité du conduit (15) le plus haut possible pour éviter que Les vapeurs venant du bac n'entraînent les vapeurs d'argon contenues dans le volume (27), au dessus du plafond (12).
Moyennant ces précautions , on voit que, comme illustré dans la figure (2), l'argon injecté dans les volumes (2), (5), (6), (7), (25), (14) et (27) y restera piégé par effet de gravité.
On notera que les volumes (25) et (27) ne seront que partiellement remplis par de l'argon, les frontières (20) et (22) entre les vapeurs d'argon et celles du gaz contenus dans le bac (1) se déplaçant non seulement en fonction des quantités d'argon injectées mais aussi en fonction de l'évolution de la température et de la pression dans les volumes d'isolation.
On notera que, par ces différents moyens, on contrôle parfaitement les pressions entre les différents volumes:
- les vapeurs s 'échappant du gaz stocké peuvent s'échapper vers P extérieur via les conduits ( 15) et ( 18);
- si la quantité d'argon présente dans les différents volumes d'isolation n'est pas suffisante pour les remplir, une dépression est évitée car ces volumes peuvent être alimenté via la chicane (23) par les vapeurs venant du gaz stocké dans le bac ; - si la quantité d'argon présente dans les différents volumes d'isolation est excessive, une surpression est évitée car cet excès d'argon peut être évacué, vis la chicane (23) vers l'extérieur.
Durant les opérations d'exploitation du réservoir (remplissage, vidange, etc.), la température et la pression dans les différents volumes d'isolation évoluera, et donc, si on considère que la quantité d'argon présente dans les espaces d'isolation est maintenue constante, les variations du volume des vapeurs d'argon se compenseront automatiquement par le déplacement des frontières (20) et (22) entre ces vapeurs et celles du gaz stocké dans le bac :
- le niveau bas, correspondra au cas d'un réservoir plein de liquide, pour lequel la température des espaces d'isolations est la plus basse, au minimum, se trouvera juste au dessus de celui de l'isolation (14) du plafond suspendu, pour que les entrées thermiques dans le gaz liquides soient minimales ;
- le niveau haut, correspondra au cas d'un réservoir en fin de vidange, ou vide, pour lequel la température des espaces d'isolation est la plus haute, et idéalement, se trouvera, en ce qui concerne le volume (27), au maximum, juste au dessous de la chicane (23) pour éviter des pertes d'argon par entraînement vers l'extérieur dans le conduit (18). Alternativement, ou en combinaison avec cette solution «passive », on pourra ajuster la quantité d'argon dans les volumes d'isolation via les conduites (19), (29),(33),(34), (35), (37) en la reliant avec un dispositif annexe de stockage ou de fourniture de ce gaz ( par exemple , a l'aide d'une capacité sous pression et un compresseur permettant de stocker ou fournir de l'argon, ou une capacité tampon, non représenté sur les figures ).
Ce système de gestion des quantités d'argon présentes dans les volumes d'isolation pourra se faire, avantageusement, par prélèvement et analyse des gaz présents en différents endroits ou, comme illustré figure 2, par des capteurs de pression différentiels (39), (40) et (41) qui mesureront la différence de pression hydrostatique entre deux colonnes de gaz :
- l'une rempli du gaz présent dans ces différents volumes ;
- l'autre rempli de vapeurs du gaz stocké, à la même température, et la même pression.
On pourra ainsi en déduire aisément le pourcentage d'argon présent dans ces volumes et ajuster ainsi les quantités injectées. Eventuellement, pour prendre en compte les phénomènes de brusques mouvements de gaz liquéfiés constitués de mélanges non homogènes (phénomène de « roll over » due à la brusque remontée et vaporisation de liquide initialement au fond du bac), des systèmes de clapets (28) pourront être installés dans le plafond suspendu pour éviter que celui ci n'ait à subir les fortes variations de différence pression entre les volumes (26) et (27) que ce genre d'incident peut générer. Ces clapets seront normalement fermés, et étanches vis à vis de l'argon piégé au dessus du plafond suspendu (12), et ne s'ouvriront qu'en cas de nécessité.
Alternativement à l'installation d'étanchéités souples et étanches (13) on pourra placer, sur le pourtour du plafond (12), comme indiqué sur la figure 3, une paroi circulaire (30) reliée de manière étanche au plafond suspendu (12). L'argon présent dans le volume (27) sera alors confiné, par effet de gravité, au dessus du plafond (12). On pourra dans ce cas, éventuellement supprimer les clapets (28) en ménageant un jeu (31) entre les parois (30) et (9) suffisant pour garantir que les différences de pression de part et d'autre du plafond (12) en cas de « roll over » resteront dans des limites acceptables. Alternativement, ou en complément aux clapets (28), on pourra équiper le plafond (12) de conduits étanches (32) débouchant au dessus de la position la plus haute de la frontière (22) entre l'argon et les vapeurs du gaz contenu dans le bac (1). De cette façon, en régime normal, du fait de l'effet de gravité, l'argon ne peut s'écouler au travers de ses conduits, alors que, en cas de roll over, les deux volumes (26) et (27) resteront en communication ce qui limitera une éventuelle différence de pression.
Les parois (8) , (9) (11) et la liaison (10) étant étanches à l'argon, on pourra alimenter en argon le volume (27) situé au dessus du plafond (12) à partir du volume (25) via des conduits inclinés ou non (21) qui feront couler par gravité l'argon de ce volume (25) vers le volume (27) dès que le niveau d'argon (20) sera à leur hauteur, en passant au dessus du jeu (31). On pourra donc ainsi, avantageusement, utiliser la même source d'argon pour alimenter les volumes
(25) et (27).
On pourra, alternativement, comme illustré figure 4a, alimenter avantageusement le volume (25) à partir du volume (27) en orientant ces conduits (21) dans l'autre sens. Dans ce cas la conduite (34) alimentera en argon le volume (27) en traversant le toit (17).
Ou encore relier, voir figure 4b, ces deux volumes par des conduits souples et étanches (42) qui permettront d'alimenter en argon les deux volumes à la fois, tout en découplant mécaniquement la paroi (30) des parois (9) et (11). Les conduites (19) ou (34) pourront alors alimenter indifféremment le volume
(25) ou le volume (27), puis par effet de gravité, l'ensemble des volumes d'isolation (2),(5),(6) et (7) placés en dessous.
Dans certaines conditions et avec certains gaz, par exemple certaines variétés de gaz naturel qui contiennent des hydrocarbures plus lourds que l'argon, les vapeurs de ces hydrocarbures peuvent s'accumuler dans la partie basse des volumes d'isolation (5), (6) et (2), sous les vapeurs d'argon. Pour éviter cela, des piquages (29) et (33) seront éventuellement installés en partie basse de ces volumes pour éviter l'accumulation de ces gaz qui pourrait dégrader la performance de l'isolation du réservoir.
4. Indication de la manière dont l'invention est susceptible d'application Si on considère, voir figure 1 et 2, un bac (1) d'une hauteur de 20 m, d'un diamètre de 70 m et d'une épaisseur d'isolation des parois de 60 cm. La température moyenne du volume de l'argon lorsque le bac est plein peut être estimée à environ 200 Kelvin alors que lorsque le bac est vide, elle peut remonter à environ 300 Kelvin, proche de la température ambiante. A pression constante, le volume d'argon contenu dans les volumes d'isolation (2), (5), (6) et (7) isolation passera donc d'environ 4500 à 7000 m3.
Ces 2500 m supplémentaires se déplaceront donc en remplissant le volume (25) puis se déverseront via les conduits (21) ou (42) vers dôme gazeux (27).
De même, le volume des vapeurs d'argon piégé au dessus du plafond (12) dans le volume (14) passera de 2300 à environ 3500 m3.
On voit donc que l'expansion totale du volume gazeux d'argon sera de l'ordre de 3700 m3 qui généreront un déplacement vers le haut de la frontière (22) d'environ 1 m, largement en dessous de la hauteur disponible entre le plafond (12) et le toit (17) qui est, au minimum, de l'ordre de 2 à 3 m.
A F inverse, lors du remplissage du bac initialement vide, et proche de la température ambiante, par du gaz liquéfié, l'argon présent dans les espaces d'isolation se contractera progressivement et il sera nécessaire de transférer du volume (27) vers les autres volumes d'isolation l'argon qui s'y était accumulé précédemment. Ceci pourra se faire, par simple effet de gravité, par les conduits (42) ou par un circuit (44) muni d'un compresseur (43) assurant ce transvasement via les circuit (34) et (19) ou (29).
Ce compresseur de transvasement pourra aussi être utilisé, dans l'autre sens, pour amener de l'argon vers le dôme gazeux (27) lors du réchauffement des volumes d'isolation.
De la même façon, la pression dans le dôme gazeux du réservoir n'est pas constante et peut évoluer dans une plage de quelques dizaines de mbar. Ces variations de pression entraîneront, elles aussi, des variations du volume de l'argon de quelques pour cent, qui peuvent être facilement absorbées par le déplacement, de quelques dizaines de centimètres, vers le haut ou vers le bas, de la frontière (22) entre l'argon et les vapeurs du gaz contenu dans le bac (1), et ce, sans avoir à stocker à l'extérieur du réservoir l'argon excédentaire s 'échappant des volumes d'isolation, le volume d'argon piégé au dessus du plafond (12) servant de volume d'expansion.
Cette invention peut être appliquée aux réservoirs neufs mais aussi aux réservoirs existants, à condition de modifier le plafond (12) pour le rendre étanche à l'argon pour éviter qu'il se déverse par gravité dans le ciel gazeux (26).
Alternativement, si cette opération n'est pas possible (par exemple parce qu'elle nécessite d'avoir accès à l'intérieur du réservoir), on peut appliquer l'invention, de manière partielle, en ne remplissant d'argon que les volumes (2) ou (5) et (6) et en laissant le volume (27) rempli par les vapeurs du gaz stocké dans le bac (1). La réduction du taux d'évaporation, sera moindre, mais le coût de l'opération sera très réduit, car il se limitera à l'installation des piquages (19) et (29), voire à l'utilisation de piquages déjà existants pour d'autres utilisation (par exemple passage pour l'instrumentation) et de la fourniture d'argon, le volume (25) servant de volume d'expansion lors des variations de température et de pression.
Du point de vue de la sécurité des stockages de gaz potentiellement dangereux, tels que le GNL ou l'oxygène liquide, on notera que l'invention a, de plus, l'avantage de remplir les espaces d'isolation d'un gaz non dangereux entourant le bac de stockage d'un espace de gaz inerte.

Claims

REVENDICATIONS
1) Réservoirs de gaz liquéfié à double paroi caractérisés en ce qu'un ou plusieurs des espaces d'isolation autour du bac contenant le liquide sont remplis par un mélange constitué en majorité d'argon, piégé, par effet de gravité, entre les parois extérieure du bac et respectivement : a. pour le volume d'isolation (2) situé sous le fond du bac, le radier (3) supportant le bac; b. pour les volumes d'isolation (5) et (6), l'enceinte circulaire (16) ; c. pour le volume d'isolation (7) et (25), l'enceinte circulaire (16) et le toit (17) d. pour le volume d'isolation (14), le plafond suspendu et étanche (12).
2) Réservoirs suivant la revendication (1) caractérisés en ce qu'ils sont équipés d'un ou plusieurs conduits (32), débouchant au dessus de la frontière (22) entre l'argon piégé par effet de gravité au dessus du plafond (12) et les vapeurs provenant du gaz stocké dans le bac (1) et mettant en communication les dômes gazeux (26) et (27) .
3) Réservoirs suivant l'une quelconque des revendications (1) ou (2) caractérisés en ce que le plafond étanche et suspendu (12) est équipé par un ou plusieurs clapets (28), normalement fermés et étanches au gaz argon permettant de limiter, en s'ouvrant, en cas d'incident, l'écart de pression entre les dôme gazeux (26) et (27) situés au dessous et en dessous de ce plafond.
4) Réservoirs suivant l'une quelconque des revendications (1),(2) ou (3) caractérisés en ce que la quantité d'argon présente dans les espaces d'isolation peut être ajustée via un ou plusieurs conduit (19), (29) ,(33) , (34) ou (37) traversant respectivement l'enceinte extérieure (16) , le toit (17) ou le radier (3) . 5) Réservoirs suivant l'une quelconque des revendications (1) à (4) caractérisés en ce que les éventuels vapeurs de gaz lourds piégés dans les volumes d'isolation sont évacués par un ou plusieurs conduits (29) ou (33) débouchant dans la partie basse de ces volumes.
6) Réservoirs suivant l'une quelconque des revendications (1) à (5) caractérisés en ce que le plafond suspendu (12) est relié de manière étanche au gaz par une membrane souple (13) soit à la paroi verticale du bac (1), soit à l'anneau circulaire (8) soit la barrière (9) de façon a éviter que l'argon contenu au dessus du plafond (12) ne s'écoule, par effet de gravité, dans le dôme gazeux (26).
7) Réservoirs suivant l'une quelconque des revendications (1) à (5) caractérisés en ce que plafond étanche (12) est équipé sur son pourtour d'une paroi étanche (30), plus haute que la frontière (22) entre les vapeurs d'argon et celles du gaz stocké, de façon a éviter que l'argon contenu au dessus du plafond (12) ne s'écoule, par effet de gravité, dans le dôme gazeux (26).
8) Réservoirs suivant la revendication (7) caractérisés en ce qu'il existe le jeu (31) entre la paroi (30) et les parois (9) et (11) permettant de maintenir une faible différence de pression les volumes (26) et (27) placés de part et d'autre du plafond (12).
9) Réservoirs suivant l'une quelconque des revendications (1) à (8) caractérisés en ce que des conduits (21) ou des canalisations souples (48) relient le volume d'isolation (25) et le dôme gazeux (27).
10) Réservoirs suivant l'une quelconque des revendications (1) à (9) caractérisés en ce qu'un circuit (44) équipé d' un compresseur(43) permet d'assurer le transvasement d'argon entre les volumes (6) ou (25) et le dôme (27) de façon à utiliser ce dernier volume comme volume d'expansion aux vapeur d'argon contenues dans les volumes d'isolations lorsqu'elles se réchauffent ou que la pression dans le réservoir baisse.
11) Réservoirs suivant l'une quelconque des revendications (1) à (10) caractérisés en ce que la concentration d'argon dans les différents espaces d'isolation est contrôlé en mesurant avec les capteurs (38),(39) ou (41) la pression hydrostatique entre le haut et le bas de ces volumes.
12) Réservoirs suivant l'une quelconque des revendications (1) à (11) caractérisés en ce que le conduit d'évacuation vers l'extérieur des vapeurs s'échappant du liquide stocké (18) est équipé d'une chicane ou d'un système équivalent (23) évitant que ces vapeurs n'entraînent les vapeurs d'argon présentes dans le dôme gazeux (27)
PCT/FR2010/050692 2009-04-15 2010-04-09 Isolation, sous atmosphère d'argon, de réservoir de gaz liquéfiés a double paroi Ceased WO2010119213A2 (fr)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012505201A JP2012524220A (ja) 2009-04-15 2010-04-09 アルゴン雰囲気中での二重壁構造液化ガスタンクの断熱
US13/264,099 US20120060515A1 (en) 2009-04-15 2010-04-09 Insulation, in an argon atmosphere, of a double-walled liquefied gas tank
AU2010238400A AU2010238400A1 (en) 2009-04-15 2010-04-09 Insulation, in an argon atmosphere, of a double-walled liquefied gas tank
NO20111541A NO20111541A1 (no) 2009-04-15 2011-11-09 Isolasjon, i en argonatmosfaere, av en dobbeltvegget beholder for flytendegjort gass

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0901829A FR2944577B1 (fr) 2009-04-15 2009-04-15 Isolation, sous atmosphere d'argon, de reservoirs de gaz liquefies a double paroi
FR0901829 2009-04-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2010119213A2 true WO2010119213A2 (fr) 2010-10-21
WO2010119213A3 WO2010119213A3 (fr) 2011-01-06

Family

ID=41376440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2010/050692 Ceased WO2010119213A2 (fr) 2009-04-15 2010-04-09 Isolation, sous atmosphère d'argon, de réservoir de gaz liquéfiés a double paroi

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20120060515A1 (fr)
JP (1) JP2012524220A (fr)
AU (1) AU2010238400A1 (fr)
FR (1) FR2944577B1 (fr)
NO (1) NO20111541A1 (fr)
WO (1) WO2010119213A2 (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014057186A3 (fr) * 2012-10-09 2014-06-19 Gaztransport Et Technigaz Reservoir etanche et isolant pour contenir un fluide froid sous pression

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110260148B (zh) * 2019-06-28 2024-06-25 四川泰博流体科技有限公司 一种液态空气的储存设备、方法及空气液化装置
FR3129454B1 (fr) * 2021-11-25 2024-08-02 Air Liquide Réservoir de stockage de gaz liquéfié et procédé de transfert de fluide
AR133031A1 (es) * 2023-06-22 2025-08-20 Cb&I Sts Delaware Llc Recipiente de almacenamiento de lh2 resistente al criobombeo

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2396459A (en) * 1939-12-07 1946-03-12 Linde Air Prod Co Insulated container for liquefied gases and the like
FR2271499A1 (en) * 1973-10-02 1975-12-12 Technigaz Recovery of product gas from leakage into purge gas circulation - in double-walled cryogenic storage tanks
JP2920060B2 (ja) * 1994-02-03 1999-07-19 日本酸素株式会社 断熱容器とその製造方法
JPH07194489A (ja) * 1993-12-28 1995-08-01 Nippon Sanso Kk 断熱電気加熱式ポット及びその製造方法
US5960633A (en) * 1998-05-14 1999-10-05 Limbach; John N. Apparatus and method for transporting high value liquified low boiling gases
US6782339B2 (en) * 2000-07-31 2004-08-24 Chart Industries, Inc. Differential pressure gauge for cryogenic fluids which selects a density value based on pressure measurement
US6835414B2 (en) * 2001-07-27 2004-12-28 Unaxis Balzers Aktiengesellschaft Method for producing coated substrates
FR2832211B1 (fr) * 2001-11-13 2004-05-28 Damien Charles Joseph Feger Isolation sous argon de cuve(s) de navire methanier
US6751963B2 (en) * 2002-09-24 2004-06-22 The Coleman Company, Inc. Portable insulated container with refrigeration

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014057186A3 (fr) * 2012-10-09 2014-06-19 Gaztransport Et Technigaz Reservoir etanche et isolant pour contenir un fluide froid sous pression
CN104755827A (zh) * 2012-10-09 2015-07-01 气体运输技术公司 用于容纳承压寒冷液体的密封绝缘容器
US9625095B2 (en) 2012-10-09 2017-04-18 Gaztransport Et Technigaz Sealed and insulating reservoir to contain a pressurized cold fluid
RU2641868C2 (ru) * 2012-10-09 2018-01-22 ГАЗТРАНСПОР э ТЕКНИГАЗ Герметичный и изолированный резервуар для холодной сжатой жидкотекучей среды

Also Published As

Publication number Publication date
FR2944577A1 (fr) 2010-10-22
FR2944577B1 (fr) 2013-09-20
JP2012524220A (ja) 2012-10-11
WO2010119213A3 (fr) 2011-01-06
NO20111541A1 (no) 2011-11-09
US20120060515A1 (en) 2012-03-15
AU2010238400A1 (en) 2011-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2491675C (fr) Conduite thermiquement isolee
EP3250849B1 (fr) Installation de stockage et de transport d'un fluide cryogénique embarquée sur un navire
EP2758302B1 (fr) Support installe en mer equipe de reservoirs externes
EP3271635B1 (fr) Procédé de refroidissement d'un gaz liquéfié
EP1431638B1 (fr) Dispositif de vanne cryogénique à actionneur pneumatique
EP3710741B1 (fr) Dispositif d'inertage d'une cuve de stockage de gaz liquefie pour un navire de transport de ce gaz
WO2006061512A1 (fr) Procédé d'isolation thermique de conduites coaxiales par un matériau isolant particulaire
BE589567A (fr)
WO2010119213A2 (fr) Isolation, sous atmosphère d'argon, de réservoir de gaz liquéfiés a double paroi
WO2020201344A1 (fr) Cuve étanche et thermiquement isolante
WO2016128696A1 (fr) Gestion des fluides dans une cuve etanche et thermiquement isolante
FR2996625A1 (fr) Reservoir etanche et isolant pour contenir un fluide froid sous pression
WO2012107816A1 (fr) Dispositif de prévention contre l'explosion d'un transformateur électrique muni d'un indicateur de liquide
WO2004059205A2 (fr) Installation de stockage d'un liquide
EP4031798A1 (fr) Cuve etanche et thermiquement isolante
FR3096111A1 (fr) Cuve de transport et/ou de stockage pour gaz sous forme liquide
FR3143713A1 (fr) Structure étanche et thermiquement isolante
JP2025512053A (ja) 液化ガスを貯蔵および／または輸送するための設備
FR3138325A1 (fr) Enceinte de colonne pour distillation à basses températures
WO2015144897A1 (fr) Installation de stockage et de distribution d'un produit, procede de fabrication et utilisation d'une telle installation
FR3107111A1 (fr) Boîte froide
WO2020089549A1 (fr) Installation de stockage pour gaz liquefie
OA18014A (fr) Installation de stockage et de distribution d'un produit, procédé de fabrication et utilisation d'une telle installation.
BE576709A (fr)
BE406944A (fr)

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10723242

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2012505201

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: DZP2011000707

Country of ref document: DZ

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2010238400

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20100409

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13264099

Country of ref document: US

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 10723242

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2