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WO1996018559A1 - Reservoir etanche a volume variable pour le stockage d'un liquide - Google Patents

Reservoir etanche a volume variable pour le stockage d'un liquide Download PDF

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Publication number
WO1996018559A1
WO1996018559A1 PCT/FR1995/001597 FR9501597W WO9618559A1 WO 1996018559 A1 WO1996018559 A1 WO 1996018559A1 FR 9501597 W FR9501597 W FR 9501597W WO 9618559 A1 WO9618559 A1 WO 9618559A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tank
uquide
liquid
floating cover
upper element
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/FR1995/001597
Other languages
English (en)
Inventor
Lorena Grundrich
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Priority to DE69505272T priority Critical patent/DE69505272T2/de
Priority to CA002205000A priority patent/CA2205000A1/fr
Priority to AU43074/96A priority patent/AU4307496A/en
Priority to JP8518349A priority patent/JPH11506408A/ja
Priority to EP95941762A priority patent/EP0796211B1/fr
Publication of WO1996018559A1 publication Critical patent/WO1996018559A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D88/00—Large containers
    • B65D88/34—Large containers having floating covers, e.g. floating roofs or blankets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D90/00—Component parts, details or accessories for large containers
    • B65D90/22—Safety features
    • B65D90/38—Means for reducing the vapour space or for reducing the formation of vapour within containers

Definitions

  • the present invention relates to a sealed variable volume tank for storing a liquid.
  • Such a tank can be intended for the storage and possibly for the transport of all kinds of liquid products, in particular those whose contact with the atmosphere must be avoided, for example for reasons of hygiene, conservation, security and protection of the environment.
  • This is the case in particular for drinks or other liquid food products such as drinking water, mineral water, milk, or hydrocarbons presenting risks of evaporation, pollution or explosion, or even liquids which must be kept away from air to avoid their oxidation, such as fruit juices or wine, or to avoid the emission of odors as is the case with slurry.
  • variable volume tank such as a flexible tank makes it possible to avoid most of these problems, but may present other well-known difficulties, related to the materials, the stability and the durability of the flexible walls. .
  • Document FR-A-2 385 612 describes a tank for the storage of hydrocarbons at almost constant volume.
  • This tank has around the upper part of the tank a sealing cavity containing water. It also includes a floating roof which rests directly on the hydrocarbon and extends beyond the wall of the tank to end in a peripheral part which plunges into the sealing cavity.
  • This reservoir is at constant volume thanks to an increase in the volume of water on which the hydrocarbon rests to compensate for the decrease in the volume of hydrocarbon.
  • the floating roof moves very little. Its sliding along the tank is also limited by the length of the heating devices used to thin the hydrocarbon.
  • This reservoir has drawbacks, in particular the mixing the water with the hydrocarbon and the impossibility of completely emptying the tank since it is necessary to maintain a constant volume.
  • the patent US-A-1 823 256 also describes a tank for hydrocarbons almost constant volume comprising in its upper part an annular cavity filled with water.
  • the tank also has a floating cover supported on the hydrocarbon and extended by a vertical skirt which plunges into said cavity.
  • This device works thanks to a balance established between the hydrocarbon and the EA which are in contact in the annular cavity.
  • the seal is therefore not respected.
  • the annular cavity being limited in height prevents the floating roof from sliding downwards and from remaining in contact with the fluid if the level drops. This arrangement therefore has the drawbacks of bringing the water into contact with the stored fluid and always requiring a constant volume.
  • the present invention aims to avoid these drawbacks, by creating a variable volume tank which consists of essentially rigid elements, ensures excellent tightness with respect to the atmosphere and great security with respect to the risks of pollution of the product or environment and allows, if necessary, to keep the stored liquid away from contact with air.
  • the invention relates to a reservoir of the type indicated in the preamble, characterized in that it comprises a lower element, forming a tank open upwards and arranged to contain a variable volume of the liquid to be stored, called the first liquid. , and an upper element mounted on the lower element so as to ensure a tight closure of the tank and to slide vertically when the volume of first liquid varies, in that the lower element comprises, around the tank, a jacket seal open upwards and containing a second liquid between two peripheral walls, in that the upper element comprises a floating cover, pressing on the first liquid directly or through a gas, and a vertical skirt integral with the cover and immersed in the second liquid in the sealing jacket, and in that an intermediate gas is retained captive in the upper element by free surfaces respec tives of the first and second liquid.
  • the upper element of the tank can move up and down like the bell of a gasometer, but these movements are directly dictated by the variations in the level of the first liquid stored in the tank.
  • the upper element the construction of which can be entirely rigid, guarantees an appropriate and lasting seal against the atmosphere, thanks to its skirt permanently immersed in the second liquid.
  • an intermediate volume of gas acting as a buffer between the free surfaces of the first and of the second liquid inside the upper element, and which can have a substantially constant volume makes it possible on the one hand to avoid any contact between the two liquids and, on the other hand, to avoid contact of the first liquid with air or oxygen, if this intermediate gas is a neutral gas, for example nitrogen.
  • the sealing jacket also extends below the tank so as to completely surround the tank, except upwards.
  • said peripheral walls comprise an inner peripheral wall, separating the sealing jacket from the interior of the tank, and an outer peripheral wall having an upper edge situated lower than an upper edge of the inner peripheral wall.
  • the floating cover may have a bottom and a peripheral wall extending upwards from this bottom and sealingly connected to an upper edge of the skirt.
  • the bottom of the floating cover can rest directly on the first liquid.
  • the bottom of the floating cover can be convex down or convex up.
  • the intermediate gas may extend between the first liquid and the bottom of the floating cover and support the upper element.
  • these may comprise at least one pipe passing under the tank and opening into the tank through a bottom thereof.
  • these can comprise at least one pipe mounted on the upper element and opening into the tank through the floating cover.
  • FIG. 1 is a schematic view in vertical section of a first embodiment of a tank according to the invention, when the tank is full,
  • FIG. 2 represents the reservoir of FIG. 1 when it is practically empty
  • FIG. 3 represents a variant of the embodiment according to FIG. 1, where the intermediate gas buffer also extends between the upper element and the stored liquid,
  • FIG. 4 represents another variant of the embodiment according to FIG. 1,
  • FIG. 5 is a view similar to FIG. 2 and represents a variant of double-jacketed tank offering increased security
  • FIGS. 6 to 8 are schematic plan views showing different possible forms of a tank according to the invention.
  • FIG. 9 is a schematic view in vertical section of two twin tanks.
  • the reservoir shown mainly consists of a stationary lower element 1 and an upper element 2 mounted on the lower element so that it can slide vertically along the double arrow A
  • the two elements 1 and 2 are of rigid construction, preferably metallic, they are preferably cylindrical, but other shapes are possible as will be described later.
  • the lower element 1 has a slightly conical sealed bottom 10, an inner peripheral wall 11 connected to the bottom 10, an outer peripheral wall 12 and an annular bottom 13 sealingly connecting the walls 11 and 12.
  • the bottom 10 and the wall 11 together form a cylindrical tank 14 containing a variable volume of a first liquid 15 which is the liquid to be stored in the tank.
  • the walls 11 and 12 and the annular bottom 13 together define a narrow annular sealing jacket 16, which does not communicate with the interior of the tank and in which is placed a constant volume of a second liquid 17 serving as sealing liquid.
  • the external peripheral wall 12 has an upper edge 18 situated a little lower than the upper edge 19 of the internal peripheral wall 11, in order to prevent any risk of accidental spillage of the sealing liquid 17 inside the tank 14.
  • the upper element 2 has a cover 20 which closes most of the upper opening of the tank 14 and floats on the first liquid 15 contained in this tank.
  • the cover 20 comprises a circular bottom 21 and a cylindrical peripheral wall 22.
  • the bottom 21 is convex downwards, for example conical, to avoid retaining gas under it II can be provided with an inspection hatch 23 closing so waterproofs a manhole intended for access for maintenance work.
  • the peripheral wall 22 is surrounded externally by a cylindrical skirt 24 to which it is tightly connected by an upper ring 25 which can support a roof 26 (shown diagrammatically) if the tank is used in the open air.
  • the skirt 24 slides inside the jacket 16, where its lower edge 27 is permanently immersed in the sealing liquid 17, which prevents any passage of gas in one direction or the other between the interior and outside the tank.
  • the wall 22, the ring 25 and the skirt 24 define an annular chamber 28 in which an intermediate volume of gas 29 is retained, this gas being in contact with the upper surface 30 of the first liquid 15 and the upper surface 31 of the second liquid 17 inside the chamber 28.
  • the intermediate gas 29 can for example be air or a neutral gas such as nitrogen. It is preferably at a pressure close to atmospheric pressure, so that the free surface 32 of the second liquid 17 outside the skirt 24 is substantially at the same level as the surface 31 of this same liquid inside of the skirt.
  • the chamber 28 can be connected to a decompression sniffer 34, making it possible to adjust the pressure of the intermediate gas 29 and being able to be connected to a supply or accumulation tank for this gas (not shown).
  • Known level detection means can be installed in the sealing jacket 16 to monitor the levels of the surfaces 31 and 32.
  • the liquid to be stored 15 is introduced into the tank 14 and withdrawn from this tank via a pipe 35 connected to the bottom point 36 of the bottom 10 of the tank and provided with a valve 37 or d other means of control.
  • the upper element 2 moves to the same extent as the upper surface 30 of this liquid, while its skirt 24 slides in the outer jacket 16 where it can be guided by guide members such as slides or rollers (not shown).
  • guide members such as slides or rollers (not shown).
  • these guide members are protected from the stored liquid 15 and can be lubricated by the sealing liquid 17.
  • the level and the volume of the stored liquid 15 are therefore visible directly from the position of the upper element 2.
  • the upper element 2 must withstand significant forces due to the wind, it can be envisaged to guide it by sliding in an external structure comprising vertical posts fixed to the outside of the external wall 12. This structure can then support the roof possible 26. Instead of this structure, it is also possible to envisage a central guide post, extending from the bottom of the tank and overlapped by a sealed protuberant part provided in the center of the cover 20.
  • a mechanical system (not shown) is provided to ensure the closing of a flap or valve (not shown) mounted on the pipe 35 in order to stop the flow of the liquid.
  • FIG. 3 The example shown in Figure 3 is similar to that of Figure 1, except that a mattress 40 of the intermediate gas 29 is held between the stored liquid 15 and the bottom 21 of the cover in order to prevent contact between them
  • the bottom 21 is preferably flat or convex upwards.
  • the intermediate gas 29 is subjected to the pressure supporting the upper element 2, for example 10 kPa with may ⁇ m ; which corresponds to a difference in level of a maximum of one meter between the surfaces 30 and 31 of the sealing liquid 17 if it has the density of water.
  • the sealing jacket 16 also extends under the bottom 10 of the tank, by virtue of a second sealed flat bottom 44 located at a small distance below the bottom 10.
  • the second liquid 17 can be a non-polluting liquid, such as water, and any leakage of the first liquid into the second will be easily detected.
  • the double jacket also offers a more secure seal in the opposite direction, between the environment and the inside of the tank. In all cases, it is possible to choose and control at will the composition of the intermediate gas 29 which is in contact with the two liquids.
  • the plan shape of the tank according to the invention can be arbitrary, depending on the specific conditions such as its size, the materials used, the space available and whether the tank is buried or not.
  • Figures 6 to 8 show some examples of plan shapes.
  • the circular shape of the elements 1 and 2 according to Figure 6 is generally preferred from the construction point of view.
  • the bottom of the cover 20 can be conical, but also curved, faceted or even flat. In the rectangular shape shown in FIG. 7, the bottom of the cover 20 is preferably pyramidal, as in the oval shape with two straight sides in FIG. 8.
  • two or more reservoirs according to the invention can be juxtaposed and associated as shown in FIG. 9, so that their sealing sleeves 16 have a common part 16 'between the respective interior walls. 11 of the two tanks. It follows that the vertical outer envelope is formed by an outer wall 12 common to the two reservoirs, and that the sealing liquid is also common to them. This does not pose a level problem since the level of the liquid stored in each tank can vary without modifying the level of the sealing liquid.
  • Reservoirs according to the invention can be produced in any size and with any waterproof material, and can be used for all kinds of applications, especially those which require a tight separation between the stored liquid and the atmosphere.
  • an interesting application may be that of the storage and transport of mineral water in order to deliver it in bulk to consumers.
  • the use of a tank according to the invention would make it possible to avoid the high costs of transporting and storing bottled water.

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Abstract

L'invention concerne un réservoir à volume variable qui se compose d'éléments essentiellement rigides et assure une excellente étanchéité vis-à-vis de l'atmosphère et de l'environnement, notamment pour conserver un liquide sans contact avec l'air. Un élément inférieur (1) du réservoir comporte une cuve (14), recevant un volume variable de liquide à stocker (15), et une chemise d'étanchéité (16) qui entoure la cuve et contient un volume constant d'un second liquide (17). Un élément supérieur (2) comporte un couvercle (20) qui flotte sur le liquide stocké, ainsi qu'une jupe verticale (24) qui plonge dans la chemise d'étanchéité. L'élément supérieur (2) monte et descend avec le niveau du liquide stocké et il retient captif un gaz intermédiaire (29) entre les deux liquides (15 et 17). Application au stockage et/ou transport de tous produits liquides, notamment des boissons, des hydrocarbures, des eaux usées ou des lisiers.

Description

RESERVOIR ETANCHE A VOLUME VARIABLE POUR LE STOCKAGE D'UN LIQUIDE
La présente invention concerne un réservoir étanche à volume variable pour le stockage d'un liquide.
Un tel réservoir peut être destiné au stockage et éventuellement au transport de toutes sortes de produits liquides, en particulier ceux dont on doit éviter le contact avec l'atmosphère, par exemple pour des raisons d'hygiène, de conservation, de sécurité et de protection de renvironnement. C'est le cas notamment des boissons ou d'autres produits alimentaires liquides tels que l'eau potable, l'eau minérale, le lait, ou des hydrocarbures présentant des risques d'évaporation, de pollution ou d'explosion, ou encore des liquides devant être tenus à l'abri de l'air pour éviter leur oxydation, comme les jus de fruit ou le vin, ou pour éviter l'émission d'odeurs comme c'est le cas avec le lisier.
Dans les cas de ce genre, l'utilisation d'un réservoir à volume constant peut poser des problèmes à cause du volume des gaz qui varie dans le réservoir lorsque le volume du liquide stocké varie. Il est alors nécessaire de traiter spécialement les volumes de gaz entrant ou sortant du réservoir, ou de les stocker séparément s'il s'agit par exemple d _ιn gaz inerte. L'utilisation d'un réservoir à volume variable tel qu'un réservoir souple permet d'éviter la plupart de ces problèmes, mais peut présenter d'autres difficultés bien connues, liées aux matériaux, à la stabilité et à la durabilité des parois souples.
Le document FR-A-2 385 612 décrit un réservoir pour le stockage d'hydrocarbures à volume quasi-constant. Ce réservoir comporte autour de la partie supérieure de la cuve une cavité d'étanchéité contenant de l'eau. H comprend également un toit flottant s'appuyant directement sur l'hydrocarbure et se prolongeant au-delà de la paroi du réservoir pour se terminer par une partie périphérique qui plonge dans la cavité d'étanchéité. Ce réservoir est à volume constant grâce à une augmentation du volume d'eau sur lequel repose l'hydrocarbure pour compenser la diminution du volume d'hydrocarbure. Ainsi, le toit flottant bouge très peu. Son coulissement le long du réservoir est d'autre part limité par la longueur des dispositifs de chauffage utilisés pour fluidifier l'hydrocarbure. Ce réservoir présente des inconvénients, notamment le mélange de l'eau avec l'hydrocarbure et l'impossibilité de vider complètement l réservoir puisqu'il faut maintenir un volume constant.
Le brevet US-A-1 823 256 décrit également un réservoir pour hydrocarbures volume quasi-constant comprenant dans sa partie supérieure une cavité annulair remplie d'eau. Le réservoir comporte également un couvercle flottant s'appuyant su l'hydrocarbure et se prolongeant par une jupe verticale qui plonge dans ladite cavité. Ce dispositif fonctionne grâce à un équilibre s'établissent entre l'hydrocarbure et l'ea qui sont en contact dans la cavité annulaire. L'étanchéité n'est donc pas respectée. De plus, la cavité annulaire étant limitée en hauteur em êche le toit flottant de coulisse vers le bas et de rester en contact avec le fluide si le niveau descend. Ce dispositi présente donc les inconvénients de mettre l'eau au contact du fluide stocké et de nécessiter toujours un volume constant.
La présente invention vise à éviter ces inconvénients, en créant un réservoir à volume variable qui se compose d'éléments essentiellement rigides, assure une excellente étanchéité vis à vis de l'atmosphère et une grande sécurité vis à vis des risques de pollution du produit ou de l'environnement et permet, le cas échéant, de conserver le liquide stocké à l'abri de tout contact avec l'air.
Dans ce but, l'invention concerne un réservoir du genre indiqué en préambule, caractérisé en ce qu'il com orte un élément inférieur, formant une cuve ouverte vers le haut et agencée pour contenir un volume variable du liquide à stocker, dit premier liquide, et un élément supérieur monté sur l'élément inférieur de manière à assurer une obturation étanche de la cuve et à coulisser verticalement lorsque le volume d premier liquide varie, en ce que l'élément inférieur comporte, autour de la cuve, une chemise d'étanchéité ouverte vers le haut et contenant un second liquide entre deux parois périphériques, en ce que l'élément supérieur comporte un couvercle flottant, s'appuyant sur le premier liquide directement ou par l'entremise d'un gaz, et une jupe verticale solidaire du couvercle et plongeant dans le second liquide dans la chemise d'étanchéité, et en ce qu'un gaz intermédiaire est retenu captif dans l'élément supérieu par des surfaces libres respectives du premier et du second liquide.
Ainsi, l'élément supérieur du réservoir peut monter et descendre à la manière de la cloche d'un gazomètre, mais ces mouvements sont dictés directement par les variations du niveau du premier liquide stocké dans le réservoir. En même temps, l'élément supérieur, dont la construction peut être entièrement rigide, garantit une étanchéité appropriée et durable vis à vis de l'atmosphère, grâce à sa jupe plongée en permanence dans le second liquide. Enfin, la présence d'un volume de gaz intermédiaire faisant tampon entre les surfaces libres du premier et du second liquide à l'intérieur de l'élément supérieur, et pouvant avoir un volume sensiblement constant, permet d'une part d'éviter tout contact entre les deux Uquides et, d'autre part, d'éviter un contact du premier liquide avec l'air ou l'oxygène, si ce gaz intermédiaire est un gaz neutre, par exemple l'azote.
Dans une forme de réalisation spécialement avantageuse lorsque le premier liquide présente un danger de pollution de l'environnement, la chemise d'étanchéité s'étend aussi en dessous de la cuve de façon à entourer complètement la cuve, sauf vers le haut.
De préférence, lesdites parois périphériques comprennent une paroi périphérique intérieure, séparant la chemise d'étanchéité de l'intérieur de la cuve, et une paroi périphérique extérieure ayant un bord supérieur situé plus bas qu'un bord supérieur de la paroi périphérique intérieure.
Dans une forme préférée, le couvercle flottant peut comporter un fond et une paroi périphérique s'étendant vers le haut à partir de ce fond et raccordée de manière étanche à un bord supérieur de la jupe. Le fond du couvercle flottant peut s'appuyer directement sur le premier liquide. Le fond du couvercle flottant peut être convexe vers le bas ou convexe vers le haut.
Pour les applications où il est souhaitable d'éviter un contact entre le couvercle et le premier liquide, on peut prévoir que le gaz intermédiaire s'étend entre le premier liquide et le fond du couvercle flottant et supporte l'élément supérieur.
Dans une première forme de réalisation des moyens de remplissage et de vidange de la cuve, ceux-ci peuvent comporter au moins une conduite passant sous le réservoir et débouchant dans la cuve à travers un fond de celle-ci. Dans une autre forme, ceux-ci peuvent comporter au moins une conduite montée sur l'élément supérieur et débouchant dans la cuve à travers le couvercle flottant.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description suivante de différents exemples de réalisation, présentés à titre non limitatif en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
la figure 1 est une vue schématique en coupe verticale d'une première forme de réalisation d'un réservoir selon l'invention, lorsque le réservoir est plein,
la figure 2 représente le réservoir de la figure 1 lorsqu'il est pratiquement vide,
la figure 3 représente une variante de la réalisation selon la figure 1, où le tampon de gaz intermédiaire s'étend aussi entre l'élément supérieur et le liquide stocké,
la figure 4 représente une autre variante de la réalisation selon la figure 1,
la figure 5 est une vue analogue à la figure 2 et représente une variante de réservoir à double enveloppe offrant une sécurité accrue,
les figures 6 à 8 sont des vues en plan schématiques montrant différentes formes possibles d'un réservoir selon l'invention, et
- la figure 9 est une vue schématique en coupe verticale de deux réservoirs jumelés.
En référence aux figures 1 et 2, le réservoir représenté se compose principalement d'un élément inférieur stationnaire 1 et d'un élément supérieur 2 monté sur l'élément inférieur de manière à pouvoir coulisser verticalement suivant la double flèche A Les deux éléments 1 et 2 sont en construction rigide, de préférence métallique, us sont de préférence cylindriques, mais d'autres formes sont possibles comme on le décrira plus loin. L'élément inférieur 1 comporte un fond étanche 10 légèrement conique, une paroi périphérique intérieure 11 raccordée au fond 10, une paroi périphérique extérieure 12 et un fond annulaire 13 reliant de manière étanche les parois 11 et 12. Le fond 10 et la paroi 11 forment ensemble une cuve cylindrique 14 contenant un volume variable d'un premier liquide 15 qui est le liquide à stocker dans le réservoir. Autour de la cuve 14, les parois 11 et 12 et le fond annulaire 13 définissent ensemble une étroite chemise annulaire d'étanchéité 16, qui ne communique pas avec l'intérieur de la cuve et dans laquelle est placé un volume constant d'un second liquide 17 servant de liquide d'étanchéité. La paroi périphérique extérieure 12 a un bord supérieur 18 situé un peu plus bas que le bord supérieur 19 de la paroi périphérique intérieure 11, afin de prévenir tout risque de déversement accidentel du liquide d'étanchéité 17 à l'intérieur de la cuve 14.
L'élément supérieur 2 comporte un couvercle 20 qui obture la majeure partie de l'ouverture supérieure de la cuve 14 et flotte sur le premier liquide 15 contenu dans cette cuve. Le couvercle 20 comprend un fond circulaire 21 et une paroi périphérique cylindrique 22. Le fond 21 est convexe vers le bas, par exemple conique, pour éviter de retenir du gaz sous lui II peut être pourvu d'une trappe de visite 23 fermant de manière étanche un trou d'homme destiné à l'accès pour les travaux d'entretien. La paroi périphérique 22 est entourée extérieurement d'une jupe cylindrique 24 à laquelle elle est raccordée de manière étanche par un anneau supérieur 25 qui peut supporter une toiture 26 (représentée schématiquement) si le réservoir est utilisé en plein air. La jupe 24 coulisse à l'intérieur de la chemise 16, où son bord inférieur 27 est plongé en permanence dans le liquide d'étanchéité 17, ce qui interdit tout passage de gaz dans un sens ou dans l'autre entre l'intérieur et l'extérieur du réservoir. La paroi 22, l'anneau 25 et la jupe 24 définissent une chambre annulaire 28 dans laquelle un volume de gaz intermédiaire 29 est retenu, ce gaz étant en contact avec la surface supérieure 30 du premier liquide 15 et la surface supérieure 31 du second liquide 17 à l'intérieur de la chambre 28. Le gaz intermédiaire 29 peut être par exemple de l'air ou un gaz neutre tel que l'azote. Il est de préférence à une pression voisine de la pression atmosphérique, de sorte que la surface libre 32 du second liquide 17 à l'extérieur de la jupe 24 se trouve sensiblement au même niveau que la surface 31 de ce même liquide à l'intérieur de la jupe. La chambre 28 peut être raccordée à un renifleur de décompression 34, permettant d'ajuster la pression du gaz intermédiaire 29 et pouvant être raccordé à une bâche d'alimentation ou d'accumulation de ce gaz (non représentée). Des moyens connus de détection de niveau peuvent être installés dans la chemise d'étanchéité 16 pour surveiller les niveaux des surfaces 31 et 32. Dans l'exemple des figures 1 et 2, le liquide à stocker 15 est mtroduit dans la cuve 14 et soutiré de cette cuve via une conduite 35 raccordée au point bas 36 du fond 10 de la cuve et pourvue d'une vanne 37 ou d'autres moyens de commande. Lorsqu'on augmente ou diminue le volume du liquide stocké 15, l'élément supérieur 2 se déplace dans la même mesure que la surface supérieure 30 de ce liquide, tandis que sa jupe 24 coulisse dans la chemise extérieure 16 où elle peut être guidée par des organes de guidage tels que des glissières ou des galets (non représentés). Ainsi, ces organes de guidage sont à l'abri du liquide stocké 15 et peuvent être lubrifiés par le liquide d'étanchéité 17. Le niveau et le volume du liquide stocké 15 sont donc visibles directement par la position de l'élément supérieur 2. Pour supporter l'élément supérieur 2, la pression à exercer par le liquide stocké 15 sur le fond 21 du couvercle
20 n'a pas besoin d'être élevée, vu la grande surface du couvercle. Dans les grands réservoirs métalliques, une pression inférieure à 10 kPa (0,1 bar) est suffisante, c'est- à-dire que le couvercle 20 s'enfonce légèrement dans le liquide stocké 15, selon la surface et le poids du couvercle flotteur. Une surpression du gaz intermédiaire dans la chambre annulaire 28 n'est pas nécessaire.
Si l'élément supérieur 2 doit supporter d'importants efforts dus au vent, on peut envisager de le guider par coulissement dans une structure extérieure comportant des poteaux verticaux fixés à l'extérieur de la paroi extérieure 12. Cette structure peut alors supporter la toiture éventuelle 26. Au lieu de cette structure, on peut aussi envisager un poteau central de guidage, s'étendant à partir du fond de la cuve et chevauché par une partie protubérante étanche prévue au centre du couvercle 20.
Dans la position représentée à la figure 2, la cuve 14 est pratiquement vide et le fond
21 du couvercle peut s'appuyer sur le fond 10 de forme correspondante de la cuve. Pour les travaux d'entretien, il est possible de vider le réservoir par gravité, de soulever l'élément supérieur 2 par injection d'air comprimé à travers la conduite 35 ou le renifleur 34, puis d'accrocher cet élément 2 au bord supérieur 19 de l'élément inférieur au moyen de verrous appropriés, ce qui permet de relâcher la pression d'air et d'ouvrir la trappe 23 pour accéder dans la cuve.
Lorsque le réservoir est vidé, afin d'éviter la création de vide entre le fond 10 de la cuve et le fond 21 du couvercle, il est prévu un système mécanique (non représenté) pour assurer la fermeture d'un clapet ou vanne (non représenté) monté sur la conduite 35 afin de stopper l'écoulement du liquide. On peut aussi prévoir un dispositif de commande indirecte de fermeture de ce clapet au moyen d'un détecteur de fin de course qui indique le fond de la cuve et commande électriquement la fermeture de la vanne.
L'exemple représenté à la figure 3 est semblable à celui de la figure 1, sauf qu'un matelas 40 du gaz intermédiaire 29 est maintenu entre le liquide stocké 15 et le fond 21 du couvercle afin d'empêcher un contact entre ceux-ci Dans ce cas, le fond 21 est de préférence plat ou convexe vers le haut. Le gaz intermédiaire 29 est soumis à la pression supportant l'élément supérieur 2, par exemple 10 kPa au may ηιm; ce qui correspond à une différence de niveau d'un mètre au maximum entre les surfaces 30 et 31 du liquide d'étanchéité 17 si celui-ci a la densité de l'eau.
Dans l'exemple de la figure 4, le remplissage ou soutirage du liquide par-dessous au moyen de la conduite 35, selon les figures 1 et 2, est remplacé par un remplissage ou pompage du liquide stocké 15 par le haut, au moyen d'une conduite 42 montée sur l'élément supérieur 2 et débouchant dans la cuve à travers le fond 21 du couvercle, qui est convexe vers le haut dans ce cas. Pour le reste, la construction et le fonctionnement du réservoir sont les mêmes que dans l'exemple des figures 1 et 2.
Dans la variante illustrée par la figure 5, la chemise d'étanchéité 16 s'étend aussi sous le fond 10 de la cuve, grâce à un second fond plat étanche 44 situé à une petite distance au-dessous du fond 10. Il en résulte une double enveloppe de sécurité tout autour de la cuve. Cette disposition est spécialement utile pour garantir le maintien et le contrôle de l'étanchéité entre la cuve et l'environnement dans les cas de stockage de liquides polluants, tels que des hydrocarbures. Le second liquide 17 peut être un liquide non polluant, tel que l'eau, et une éventuelle fuite du premier liquide dans le second sera aisément détectée. La double enveloppe offre aussi une étanchéité plus sûre dans le sens inverse, entre l'environnement et l'intérieur de la cuve. Dans tous les cas, il est possible de choisir et de contrôler à volonté la composition du gaz intermédiaire 29 qui est en contact avec les deux liquides.
La forme en plan du réservoir selon l'invention peut être quelconque, selon les conditions particulières telles que sa taille, les matériaux utilisés, la place disponible et le fait que le réservoir est enterré ou non. Les figures 6 à 8 montrent quelques exemples de formes en plan. La forme circulaire des éléments 1 et 2 selon la figure 6 est en général préférée du point de vue de la construction. Le fond du couvercle 20 peut être conique, mais aussi bombé, à facettes ou même plat. Dans la forme rectangulaire représentée à la figure 7, le fond du couvercle 20 est de préférence pyramidal, de même que dans la forme ovale à deux côtés droits de la figure 8.
Dans les cas où ils ont certams côtés droits, deux ou plusieurs réservoirs selon l'invention peuvent être juxtaposés et associés comme le montre la figure 9, de façon que leurs chemises d'étanchéité 16 aient une partie commune 16' entre les parois intérieures respectives 11 des deux réservoirs. H en résulte que l'enveloppe extérieure verticale est formée par une paroi extérieure 12 commune aux deux réservoirs, et que le liquide d'étanchéité leur est aussi commun. Ceci ne pose pas de problème de niveau puisque le niveau du liquide stocké dans chaque réservoir peut varier sans modifier le niveau du liquide d'étanchéité.
Des réservoirs selon l'invention sont réalisables dans n'importe quelle taille et avec n'importe quels matériaux étanches, et sont utilisables pour toutes sortes d'applications, spécialement celles qui exigent une séparation étanche entre le liquide stocké et l'atmosphère. A part les applications déjà citées au stockage de produits Uquides alimentaires, d'hydrocarbures ou de produits chimiques, une appUcation intéressante peut être celle du stockage et du transport d'eau minérale pour la délivrer en vrac aux consommateurs. Dans les pays où la réglementation interdit deux conditionnements successifs de ces eaux avant la vente au détail, l'utilisation d'un réservoir selon l'invention permettrait d'éviter les frais élevés de transport et de stockage de l'eau en bouteilles.
La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits, mais s'étend à toute modification et variante évidente pour un homme du métier.

Claims

Revendications
1. Réservoir étanche à volume variable pour le stockage d'un Uquide, comportant un élément inférieur (1), formant une cuve (14) ouverte vers le haut et agencée pour contenir un volume variable du Uquide à stocker, dit premier Uquide (15), et un élément supérieur (2) monté sur l'élément inférieur de manière à assurer une obturation étanche de la cuve et à coulisser verticalement lorsque le volume du premier Uquide varie, caractérisé en ce que l'élément inférieur (1) comporte, autour de la cuve (14), une chemise d'étanchéité (16) s'étendant sur toute la hauteur de la cuve, ouverte vers le haut et contenant un second Uquide (17) entre deux parois périphériques (11, 12), en ce que l'élément supérieur (2) comporte un couvercle flottant (20), s'appuyant sur le premier Uquide directement ou par l'entremise d'un gaz, et une jupe verticale (24) soUdaire du couvercle, s'étendant sur une hauteur sensiblement égale à la hauteur de la cuve et plongeant dans le second Uquide (17) dans la chemise d'étanchéité (16), et en ce qu'un gaz intermédiaire (29) est retenu captif dans l'élément supérieur par des surfaces libres respectives (30, 31) du premier et du second Uquide.
2. Réservoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chemise d'étanchéité (16) s'étend aussi en dessous de la cuve (14) de façon à entourer complètement la cuve, sauf vers le haut.
3. Réservoir selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdites parois périphériques comprennent une paroi périphérique intérieure (11), séparant la chemise d'étanchéité (16) de l'intérieur de la cuve (14), et une paroi périphérique extérieure
(12) ayant un bord supérieur (18) situé plus bas qu'un bord supérieur (19) de la paroi périphérique intérieure (11).
4. Réservoir selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le couvercle flottant (20) comporte un fond (21) et une paroi périphérique (22) s'étendant vers le haut à partir de ce fond et raccordée de manière étanche à un bord supérieur de la jupe (24).
5. Réservoir selon la revendication 4, caractérisé en ce que le fond (21) du couvercle flottant (20) s'appuie directement sur le premier Uquide (15).
6. Réservoir selon la revendication 4, caractérisé en ce que le fond (21) du couvercle flottant (20) est convexe vers le bas.
7. Réservoir selon la revendication 4, caractérisé en ce que le fond (21) du couvercle flottant (20) est convexe vers le haut.
8. Réservoir selon la revendication 4, caractérisé en ce que le gaz intermédiaire (29) s'étend entre le premier Uquide (15) et le fond (21) du couvercle flottant et supporte l'élément supérieur (2).
9. Réservoir selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que des moyens de remplissage et de vidange de la cuve comportent au moins une conduite (35) passant sous le réservoir et débouchant dans la cuve (14) à travers un fond (10) de celle-ci
10. Réservoir selon la revendication 5, caractérisé en ce que des moyens de rempUssage et de vidange de la cuve comportent au moins une conduite (42) montée sur l'élément supérieur (2) et débouchant dans la cuve (14) à travers le couvercle flottant (20).
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