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WO2022171490A1 - Dispositif porte-flotteur - Google Patents

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Publication number
WO2022171490A1
WO2022171490A1 PCT/EP2022/052321 EP2022052321W WO2022171490A1 WO 2022171490 A1 WO2022171490 A1 WO 2022171490A1 EP 2022052321 W EP2022052321 W EP 2022052321W WO 2022171490 A1 WO2022171490 A1 WO 2022171490A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
hollow tube
door
holder device
float
tank
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/EP2022/052321
Other languages
English (en)
Inventor
Emmanuel HIVERT
Matthieu MALOCHET
Antoine BEAUQUET
Stéphane KUMMER
Laurent Spittael
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.)
Gaztransport et Technigaz SA
Original Assignee
Gaztransport et Technigaz SA
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 Gaztransport et Technigaz SA filed Critical Gaztransport et Technigaz SA
Priority to KR1020237026747A priority Critical patent/KR20230144541A/ko
Priority to CN202280012938.8A priority patent/CN116867997B/zh
Publication of WO2022171490A1 publication Critical patent/WO2022171490A1/fr
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    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
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    • F17C2270/0105—Ships
    • F17C2270/0107—Wall panels

Definitions

  • the invention relates to the field of tanks, sealed and thermally insulating, with membranes, for the storage and/or the transport of fluids, such as a cryogenic fluid. More specifically, the invention relates to a float-holder device intended to be integrated into a tank.
  • Sealed and thermally insulating membrane tanks are used in particular for the storage of liquefied natural gas (LNG), which is stored at atmospheric pressure at around -162°C. These tanks can be installed on land or on a floating structure. In the case of a floating structure, the tank may be intended for the transport of liquefied natural gas or to receive liquefied natural gas used as fuel for the propulsion of the floating structure.
  • LNG liquefied natural gas
  • sealed and thermally insulating tanks are known for the storage of liquefied natural gas, integrated into a supporting structure, such as the double hull of a ship intended for the transport of liquefied natural gas.
  • the tanks include liquid level measurement systems.
  • float gauging systems are known.
  • Float gauging systems comprise a float-holder tube which passes through a ceiling wall of the tank, extends to near a bottom wall of the tank and in which the float of the system is housed.
  • the maintenance operations of the float gauging system are likely to be carried out by different actors with different expertise and skills.
  • An idea underlying the invention is to solve all or part of the aforementioned problems.
  • One idea underlying the invention is to provide a float-holder device whose resistance to "sloshing" is improved.
  • a float-holder device with significant resistance to the various hydrodynamic forces that it is likely to undergo.
  • Another idea at the basis of the invention is to propose an improved float holder device. More particularly, a float holder device whose mechanical stresses are better distributed, thus making it possible to limit breakage and damage to the float holder device and the surrounding equipment.
  • Another idea underlying the invention is to provide a more reliable float-holder device, allowing easier maintenance.
  • an idea underlying the invention is to provide a float-carrying device whose interior of this device would be more accessible.
  • the invention relates to a float holder device for a sealed and thermally insulating tank for storing a liquid
  • the float holder device comprising: - a hollow tube intended to receive a float, the hollow tube being intended to be installed in the tank in a configuration in which the hollow tube passes through a ceiling wall of the tank and extends to near a wall of bottom of the tank, the hollow tube comprising an opening, - A door which is retained in said hollow tube and is movably or removable mounted on the hollow tube; and in which the float holder device has a closed position in which the door partially covers the opening of the hollow tube in the closed position so as to create a passage towards an interior space of the hollow tube.
  • the float holder device comprises a float.
  • the float being intended to allow the measurement of a level of liquid present in the sealed and thermally insulating storage tank.
  • the door is movably mounted on the hollow tube by means of a guiding and retaining device, and in which under the effect of earth's gravity a stop element of the door is in abutment against a abutment element of the hollow tube.
  • the door is slidably mounted on the hollow tube in the longitudinal direction of the hollow tube.
  • the door is rotatably mounted around the hollow tube.
  • the door has a disengaged or disassembled position in which it does not cover the opening of the hollow tube.
  • the hollow tube has a bottom at least partially covering a lower end of the hollow tube.
  • the invention provides a float holder device for a sealed and thermally insulating tank for storing a liquid
  • the float holder device comprising: - a hollow tube intended to receive a float, the hollow tube having a longitudinal direction and being intended to be installed in the tank in a configuration in which the longitudinal direction of said hollow tube is parallel to the direction of earth's gravity, the tube hollow passing through a ceiling wall of the tank and extending to near a bottom wall of the tank, the hollow tube comprising an opening, - a door which is retained on said hollow tube and slidably mounted on the hollow tube in the longitudinal direction of the hollow tube and by means of a guiding and retaining device, the float holder device having a closed position in which the door partially covers the opening of the hollow tube and in which under the effect of earth's gravity an abutment element of the door abuts against an abutment element of the hollow tube.
  • the float holder device further comprises a locking device configured to, in the locked state, lock the door in the closed position and, in the released state, allow a sliding movement of the door towards an upper end of the hollow tube.
  • the door comprises at least two lugs which project laterally on either side of the door and which each comprise an orifice, the said lugs forming the abutment element of the door, in which the hollow tube comprises at least two wings projecting outwards from the hollow tube on either side of the opening, said wings forming the abutment element of the hollow tube, the guiding and retaining device comprising at least two rods forming projections in the direction of an upper end of the hollow tube, parallel to the longitudinal direction of the hollow tube, respectively from one and the other of the two flanges and which extend respectively inside the orifice of the one and the other of the two legs.
  • the guiding and retaining device is simple and allows to ensure reliable guiding of the sliding movement of the door.
  • At least two legs are respectively in abutment under the effect of the earth's gravity respectively against one and the other of the wings.
  • the weight of the door rests on the wings of the hollow tube, which makes it possible to limit the stresses likely to be exerted on the rods ensuring the guiding of the door.
  • the door has four legs and the hollow tube has four wings.
  • the door is held more firmly in the closed position.
  • the forces are more evenly distributed and the resistance to sloshing is therefore increased.
  • the door has between two and eight legs and the hollow tube has between two and eight wings.
  • the number of legs and wings are identical.
  • the tabs projecting laterally on either side of the door are respectively opposite each other, two by two.
  • the wings projecting laterally on either side of the orifice of the hollow tube are respectively facing each other, two by two.
  • the rods of the guide and retaining device are threaded studs on which are fixed respectively at least one nut, thus blocking one of the lugs against one of the wings in order to lock the door in the position closed.
  • the door is firmly held in the closed position and can also be easily dismantled.
  • the opening is formed in a lower portion of the hollow tube.
  • the lower portion of the hollow tube can be defined as an area located near the bottom of the tank. More specifically, the lower portion of the hollow tube is located in the lower half near the bottom of the tank, that is to say it extends over a length less than 50% of the total length of the hollow tube. . More specifically, the lower portion extends over a length less than 30% and preferably less than 15% of the total length of the hollow tube.
  • the operator can easily access the inside of the tube through the opening. Indeed, the operator can, for example, recover, replace or repair the float and the bolts located inside the hollow tube.
  • the door in the closed position, the door only partially covers the opening so as to create a passage towards an interior space of the hollow tube.
  • a passage orifice is provided on the door in order to create access to the interior space of the hollow tube.
  • the dimensions of the passage allowing access to the interior space of the hollow tube are between 20 mm and 300 mm in length and 10 and 300 mm in width, between 40 mm and 150 mm in length and 30 and 120 mm in width, preferably 100 mm in length and 80 mm in width. These dimensions make it possible in particular to extract a float, for example if it is damaged, as well as the bolts.
  • the passage allowing access to the interior space of the hollow tube is circular, oval, parallelepipedic, rectangular, rectangular with rounded edges, square, square with rounded edges.
  • the door has a lower edge with an indentation.
  • This notch participates in particular in the creation of the passage allowing access to the interior space of the hollow tube.
  • the indentation may constitute the upper part of said passage.
  • the opening has a lower edge with an indentation.
  • This notch participates in particular in the creation of the passage allowing access to the interior space of the hollow tube.
  • the indentation may constitute the lower part of said passage.
  • the opening has a lower edge arranged at a distance from the bottom so as to define a retention volume between the lower edge of the opening and the bottom of the hollow tube.
  • the lower edge of the opening is separated from the bottom by a minimum distance of between 15 mm and 600 mm.
  • the minimum distance is between 20 mm and 300 mm, between 25 mm and 150 mm, between 30 mm and 100 mm, between 40 and 60 mm, for example 50 mm.
  • the hollow tube has a diameter of between 50 mm and 500 mm, between 100 mm and 300 mm, between 200 mm and 250 mm, for example 219 mm.
  • the retention volume is preferably between 1.5 liters and 2.3 liters.
  • the hollow tube and/or the door is made of a material chosen from among stainless steel, high manganese steel, invar® or any other alloy having a resilience suitable for cryogenic applications.
  • the thickness of the hollow tube and/or of the door is between 5 and 30 mm
  • the mass of the door is between 2 kg (kilograms) and 15 kg, for example of the order of 5 to 10 kg.
  • the door comprises a peripheral zone comprising an overhanging part which, in the closed position, covers a zone of the hollow tube bordering the opening.
  • the door comprises an upper edge, a lower edge and two longitudinal edges extending in the longitudinal direction of the hollow tube and each connecting the lower edge and the upper edge and in which the overhanging part comprises the longitudinal edges and the top edge of the door.
  • the overhanging part comprises the longitudinal edges, the upper edge and the lower edge.
  • a passage orifice is provided on the door in order to create access to the interior space of the hollow tube.
  • the hollow tube has a cylindrical wall and the opening is formed in the cylindrical wall.
  • the hollow tube has the general shape of a cylinder of revolution and in which the door has a section which is concentric with the hollow tube and conforms to an outer surface of the hollow tube.
  • the door surrounds the hollow tube. This makes it possible to limit the stresses due to the sloshing phenomenon which are exerted on the hollow tube and the door. These characteristics also allow the door to slide in the longitudinal direction of the hollow tube or its rotation around said hollow tube along an axis of rotation parallel to the longitudinal direction.
  • the float holder device is suitable for use in a sealed and thermally insulating tank for storing a fluid.
  • the fluid is chosen from liquefied petroleum gas (LPG), liquefied natural gas (LNG), liquid hydrogen (LH2) or another cryogenic fluid.
  • the invention relates to a float holder device for a sealed and thermally insulating tank for storing a liquid
  • the float holder device comprising: - a hollow tube intended to receive a float, the hollow tube being intended to be installed in the tank in a configuration in which the hollow tube passes through a ceiling wall of the tank and extends to near a wall of bottom of the tank, the hollow tube comprising an opening, - a door which is retained in said hollow tube, the door comprising a peripheral zone comprising an overhanging part which, in the closed position, covers a zone of the hollow tube bordering the opening.
  • the forces exerted on the door due to the “sloshing” phenomenon are taken up by the hollow tube.
  • the invention also presents a sealed and thermally insulating tank for storing a liquid comprising a ceiling wall, a bottom wall and a aforementioned float-holder device, the hollow tube passing through the ceiling wall and extending up close to the bottom wall.
  • Such a tank can be part of an onshore storage facility, for example to store LNG or be installed in a floating, coastal or deep water structure, in particular an LNG carrier, a floating storage and regasification unit (FSRU) , a floating production and remote storage unit (FPSO) and others.
  • FSRU floating storage and regasification unit
  • FPSO floating production and remote storage unit
  • Such a tank can also serve as a fuel tank in any type of ship.
  • a vessel for the transport of a cold liquid product comprises a double hull and an aforementioned tank arranged in the double hull.
  • the invention also provides a method for loading or unloading such a ship, in which a cold liquid product is conveyed through insulated pipes from or to a floating or terrestrial storage installation to or from the ship's tank.
  • the invention also provides a transfer system for a cold liquid product, the system comprising the aforementioned vessel, insulated pipes arranged so as to connect the tank installed in the hull of the vessel to a floating storage installation or land and a pump to cause a flow of cold liquid product through the insulated pipes from or to the floating or land storage facility to or from the tank of the ship.
  • zone I representing in perspective part of the float holder device according to one embodiment.
  • The represents a schematic view of a hollow tube of a float holder device according to one embodiment, the door not being represented in order to allow visualization of the float.
  • the is a cutaway schematic representation of an LNG tank comprising a sealed and thermally insulating tank and a loading/unloading terminal for this tank.
  • lower and upper define the relative position of an element or part of an element, “lower” means close to the bottom of the tank and upper means close to the top of the tank .
  • The represents a sealed and thermally insulating tank for storing a liquid, such as liquefied gas.
  • the tank comprises a ceiling wall 2, a bottom wall 3 and a float holder device 1.
  • the float holder device 1 passes through the ceiling wall 2 of the tank and extends to near the bottom wall 3 of the tank.
  • Such tanks are for example membrane tanks. They comprise a multilayer structure having successively, in the direction of the thickness, from the outside towards the inside of the tank, a secondary thermally insulating barrier retained on the supporting structure, a secondary sealed membrane resting against the secondary thermally insulating barrier , a primary thermally insulating barrier resting against the secondary sealed membrane and a primary sealed membrane resting against the primary thermally insulating barrier and intended to be in contact with the liquefied natural gas contained in the tank.
  • membrane tanks are described in particular in patent applications WO14057221, FR2691520 and FR2877638.
  • the present invention is not limited to this particular type of tank.
  • the float holder device 1 comprises a hollow tube 4 intended to receive a float 9, for example a float making it possible to measure the level of liquid in the tank.
  • the hollow tube 4 has a longitudinal direction as well as an opening 41, partially visible in the lower part of the hollow tube 4 of the and 3, and completely visible on the .
  • the hollow tube 4 has the general shape of a cylinder of revolution.
  • the opening 41 is made on a lower part of the hollow tube 4.
  • the opening 41 has the general shape of a rectangle with rounded corners and also has a notch 42 located on the lower part of the opening 41.
  • the opening 41 is larger in size than the diameter of the float 9 intended to be integrated into the float holder device.
  • the diameter of a float is between 50 mm and 300 mm.
  • float 9 shown has a diameter of 127 mm.
  • the hollow tube 4 further comprises four flanges 43 projecting outwards from the hollow tube 4 on either side of the opening 41.
  • Four studs 44 are fixed by welding on each flange 43 respectively.
  • the studs 44 protrude towards an upper end of the hollow tube 4.
  • the studs 44 pass through an opening made in the wings 43 and are welded to said wings 43.
  • the hollow tube 4 presented further comprises a bottom 45 covering the lower end of the hollow tube 4.
  • the bottom 45 has a hole 451 allowing communication of the liquid between the internal space of the float holder device 1 and the tank.
  • the opening 41 has a lower edge represented by the notch 42 formed at a distance from the bottom 45 so as to define a retention volume between the lower edge 42 of the opening 41 and the bottom 45 of the hollow tube 4. This volume of retention makes it possible to retain the elements that can fall into the interior space of the float holder device 1, this can for example be a float 9, a screw, a stud, etc.
  • the float holder device 1 also comprises a door 5.
  • the door has a section of semi-circular shape and comprises an upper edge 52, a lower edge 53 and two longitudinal edges 54 extending in the longitudinal direction of the hollow tube 4 and each connecting the lower edge 53 and the upper edge 52.
  • the door further has a notch 55 on the lower edge 53.
  • the door 5 comprises four tabs 51 which project laterally on either side of the door 5 and which comprise one hole each.
  • the door 5 is retained on the hollow tube 4 and slidably mounted on the hollow tube 4 in the longitudinal direction of the hollow tube 4 by causing the threaded studs 44 to pass through the orifices of the four legs 51.
  • the studs 44 then have the role of guiding and retaining the door 5 against the hollow tube 4.
  • Under the effect of earth's gravity at least two of the lugs 51 of the door 5 abut on the respective flanges 43 of the hollow tube 4.
  • the door 5 is thus in closed position, this closed position is shown in particular in Figures 2 to 4 and corresponds to the position of the door 5 in which it covers the opening more than for all the other positions of the door 5.
  • This arrangement combined with the force of earth's gravity allows reliable maintenance of the door 5 in the closed position.
  • the door 5 only partially covers the opening 41 of the hollow tube 4 so as to define a passage allowing access to the interior space of the hollow tube 4 although the door 5 is in the closed position.
  • This passage is delimited and 2 by the notch 42 of the hollow tube 4 as well as the notch 55 of the door 5.
  • the two notches 42,55 communicate and create a passage towards the interior space of the hollow tube 4.
  • the 42.55 indentations are similar shapes. It is also possible that the shape of the notch 42 of the hollow tube 4 is different from the notch 55 of the door 5.
  • the door 5 has a section which is concentric with the hollow tube 4 and marries an outer surface of the hollow tube 4.
  • the door 5 comprises a peripheral zone comprising an overhanging part 6 which, in the closed position, covers a zone of the hollow tube 4 bordering the opening 42.
  • the projecting part 6 of the peripheral zone can be more or less important.
  • the overflowing part may have a width of between 2 mm and 20 mm, for example equal to 13 mm in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the hollow tube 4.
  • the float holder device 1 further comprises a flat washer and a nut 8, for example a slotted nut HK M8 fixed respectively on the threaded part 441 of each threaded stud 44 after insertion of the door 5 and then of the washer.
  • the nuts 8 thus block the four legs 51 and the four wings 43 in order to lock the door 5 in the closed position.
  • the washer is optional and its purpose is essentially to protect the lugs 51 from friction during fixing with the nut 8.
  • the door 5 initially in the closed position can be disengaged from the opening by proceeding as follows: remove the nuts 8 and exert on the door a force in the direction opposite to the earth's gravity force until the openings of the legs 51 to disengage from the threaded studs 44.
  • the direction of the force required to disengage the door is shown by the arrow starting from the door 5 on the .
  • the hollow tube 104 comprises a plurality of holes 551 arranged in the bottom wall 145 allowing the communication of the liquid between the internal space of the float holder device 100 and the tank.
  • the hollow tube 104 further comprises four wings 143 projecting outwards from the hollow tube 104 on either side of the opening and which each comprise an orifice.
  • the float holder device 100 further comprises a door 105 comprising a notch 155 of rectangular shape with rounded corners in the lower edge 153 of the hollow tube 104.
  • the door 105 also comprises four tabs 151 which protrude laterally on both sides. other of the door 105 and which each have an orifice. However, each pair of legs 151 is placed between two flanges 134 of the hollow tube. Thus, under the effect of earth's gravity, the two lower tabs 151 of the door 105 abut respectively on the two lower flanges 143 of the hollow tube 104.
  • the two upper tabs 151 are in contact with the two upper flanges 143 and do not do not rest on the upper wings 143.
  • the four legs 151 and the four wings 143 are locked by a screw-nut type system thus blocking the four legs 151 and the four wings 143 in order to lock the door 105 in the closed position. All four screw-nut systems must be removed to allow door 105 to be removed. In such an embodiment, if one or more of the screw-nut systems accidentally unscrew, there is a risk that they will damage the tank and cause the door 105 to fall to the bottom of the tank.
  • This float holder device 200 differs from the figures described previously in that the lower part of the float holder device 200 presented on the comprises an upper part of the hollow tube 204 which is located above the assembly flanges 24 and a lower part of the hollow tube 204 which is connected to the upper part of the hollow tube via said assembly flanges 24.
  • the lower part of the hollow tube 204 is formed by a half-shell 304 of the hollow tube 204.
  • a door formed by a half-shell 205 is attached to the hollow tube 204.
  • the door comprises in the lower part a passage 296 of rectangular shape with rounded corners.
  • the two half-shells are connected to each other on a first side by two hinges 21.
  • Each hinge 21 comprises a first leg 22 projecting from the half-shell 205 and a second leg 23 projecting from the half- shell 304 and includes an orifice.
  • the lugs 22 and 23 are connected via a screw-nut system passing through the holes present on the lugs 22 and 23 and which makes it possible to block the longitudinal movement of the half-shell 205.
  • the second side of the two half-shells are connected and fixed via a longitudinal fastening system 30.
  • the half-shells respectively comprise a tab 30 projecting from each half-shell over a length along a longitudinal direction of the hollow tube 204 and of the door and being facing each other and joined together one to another.
  • the tongues 30 respectively comprise three orifices distributed over the length of the tongue 30 and are fixed via a screw-nut system passing through the orifices and thus blocking the longitudinal movement and perpendicular to the longitudinal movement of the half-shell 205.
  • the half-shell 205 is thus in the closed position.
  • This lower part of the float holder device 200 is integrated with the rest of the float holder device 200 via an assembly flange 24 making it possible to make the connection with the upper part of the hollow tube 204.
  • FIGS 8, 9 and 10 show a float holder device according to another embodiment.
  • This float holder device 300 differs from the previous embodiments in that the door 305 surrounds the hollow tube 404.
  • the door 305 has a circular cross-section and comprises an upper edge 152, a lower edge 153 and two longitudinal edges 154 s extending in the longitudinal direction of the hollow tube 404 and each connecting the lower edge 153 and the upper edge 152.
  • the door 305 further comprises two extensions 251, 252 which join the two longitudinal edges 154 so as to surround the hollow tube 404 .
  • the extensions 251, 252 are advantageously located, in the closed position, axially on either side of the opening 141.
  • the door 305 thus has a concentric section which surrounds the hollow tube 404 and hugs the outer surface of the hollow tube 404, which makes it possible to hold the door in position on the hollow tube 404.
  • the extensions 251, 252 thus form guiding and retaining elements of the door 305. They allow a sliding movement in the longitudinal direction of the hollow tube 404, as shown in the , and/or a rotational movement of the door 305 around the longitudinal axis of the hollow tube 404, as shown in the .
  • the door 305 is, under the effect of gravity, in abutment against an abutment element 243 of the hollow tube 404.
  • the abutment element 243 of the hollow tube 404 is formed by the bottom 245 of the hollow tube 404 which has a diameter greater than the cross-sectional diameter of the hollow tube 404.
  • the portion of the bottom 245 visible on the outside of the hollow tube corresponds to the abutment element 243.
  • the bottom 245 comprises, in a manner similar to FIGS. 2 and 3, a hole 651 allowing the communication of the liquid between the internal space of the float holder device 300 and the tank.
  • the float holder device 300 comprises at least one removable retaining member, not shown, which is configured to hold the door in a disengaged position, as shown in FIGS. 9 or 10.
  • a holding member can be a pin which passes through two facing orifices respectively formed in the door and the hollow tube.
  • the holding member can also be a pin which passes through an orifice formed in the hollow tube and which protrudes outside the hollow tube. In this case, the pin is positioned so that the door comes into abutment against it during a movement aimed at moving it from the release position to the closed position.
  • Any other holding member can be envisaged and in particular fixing clip, screw or other.
  • the float holder device 300 can also comprise at least one removable holding member, not shown, which is configured to hold the door in the closed position.
  • a holding member may be a pin which passes through two facing orifices respectively formed in the door and the hollow tube.
  • the technique described above having different float support devices can be used in different types of tank, for example in an LNG tank in an onshore installation or in a floating structure such as an LNG carrier or other.
  • loading/unloading pipes 73 arranged on the upper deck of the ship can be connected, by means of appropriate connectors, to a maritime or port terminal to transfer a cargo of LNG from or to the tank 71.
  • the represents an example of a maritime terminal comprising a loading and unloading station 75, an underwater pipeline 76 and an installation on land 77.
  • the loading and unloading station 75 is a fixed off-shore installation comprising a mobile arm 74 and a tower 78 which supports the mobile arm 74.
  • the mobile arm 74 carries a bundle of insulated flexible pipes 79 which can be connected to the loading/unloading pipes 73.
  • the orientable mobile arm 74 adapts to all sizes of LNG carriers.
  • a connecting pipe, not shown, extends inside the tower 78.
  • the loading and unloading station 75 allows the loading and unloading of the LNG carrier 70 from or to the shore installation 77.
  • This comprises liquefied gas storage tanks 80 and connecting pipes 81 connected by the underwater pipe 76 to the loading or unloading station 75.
  • the underwater pipe 76 allows the transfer of the liquefied gas between the loading or unloading station 75 and the shore installation 77 over a great distance, for example 5 km, which makes it possible to keep the LNG carrier 70 at a great distance from the coast during loading and unloading operations.
  • pumps on board the ship 70 and/or pumps fitted to the shore installation 77 and/or pumps fitted to the loading and unloading station 75 are used.

Landscapes

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Abstract

L'invention concerne un dispositif porte-flotteur (1) pour une cuve étanche et thermiquement isolante de stockage d'un liquide, le dispositif porte-flotteur (1) comprenant : - un tube creux destiné à recevoir un flotteur, le tube creux comprenant une ouverture, - une porte qui est retenue audit tube creux et montée coulissante sur le tube creux selon la direction longitudinale du tube creux et au moyen d'un dispositif de guidage et de retenue, la porte présentant une position fermée dans laquelle la porte couvre au moins partiellement l'ouverture du tube creux et dans laquelle sous l'effet de la gravité terrestre un élément de butée de la porte est en butée contre un élément de butée du tube creux.

Description

Dispositif porte-flotteur
L’invention se rapporte au domaine des cuves, étanches et thermiquement isolantes, à membranes, pour le stockage et/ou le transport de fluides, tel qu’un fluide cryogénique. Plus précisément, l’invention se rapporte à un dispositif porte-flotteur destiné à être intégré dans une cuve.
Des cuves étanches et thermiquement isolantes à membranes sont notamment employées pour le stockage de gaz naturel liquéfié (GNL), qui est stocké, à pression atmosphérique, à environ -162°C. Ces cuves peuvent être installées à terre ou sur un ouvrage flottant. Dans le cas d’un ouvrage flottant, la cuve peut être destinée au transport de gaz naturel liquéfié ou à recevoir du gaz naturel liquéfié servant de carburant pour la propulsion de l’ouvrage flottant.
 Arrière-plan technologique
Dans l’état de la technique, il est connu des cuves étanches et thermiquement isolantes pour le stockage de gaz naturel liquéfié, intégrées dans une structure porteuse, telle que la double coque d’un navire destiné au transport de gaz naturel liquéfié.
Les cuves comportent des systèmes de mesures du niveau de liquide. Pour ce faire, il est connu des systèmes de jaugeage à flotteur. Les systèmes de jaugeage à flotteur comportent un tube porte-flotteur qui traverse une paroi de plafond de la cuve, s’étend jusqu’à proximité d’une paroi de fond de la cuve et dans lequel est logé le flotteur du système.
Pour diverses raisons, par exemple pour la calibration, la maintenance, le contrôle ou le renouvellement du matériel, l’intérieur du tube porte-flotteur doit être accessible. A ce jour, il n’existe pas de dispositif porte-flotteur permettant de réaliser de telles opérations de manière facile et sécurisée.
En outre, durant la durée de vie de la cuve, le tube porte-flotteur est soumis à des efforts importants, notamment en raison du ballotement du liquide à l’intérieur de la cuve sous l’effet de la houle. Ce phénomène de ballottement est généralement désigné par le terme « sloshing ».
Ce phénomène ainsi que l’usure du matériel et les opérations de montages et démontage du dispositif porte-flotteur sont susceptibles d’endommager la cuve et, par exemple, d’entraîner une déformation importante de la membrane lorsque la porte du dispositif porte-flotteur tombe au fond de la cuve et lorsque la porte ou la boulonnerie se déplace librement à l'intérieur de la cuve. A ce jour, il n’existe pas de dispositif porte-flotteur permettant de maintenir la porte du flotteur de manière fiable et dont la résistance à l’effet « sloshing » est améliorée.
En outre, les opérations de maintenance du système de jaugeage à flotteur sont susceptibles d’être réalisées par différents acteurs ayant une expertise et des compétences différentes. Ainsi, il convient de simplifier le dispositif afin d’éviter toute difficulté ou erreur de montage et démontage, notamment susceptibles d’entrainer par exemple la chute de la porte du dispositif porte-flotteur sur une membrane de la cuve.
À cet égard, un dispositif porte flotteur spécifique a été développé.
 Présentation de l'invention
Une idée à la base de l’invention est de résoudre tout ou partie des problèmes susmentionnés.
Une idée à la base de l’invention est de proposer un dispositif porte-flotteur dont la résistance au « sloshing » est améliorée. Notamment, un dispositif porte-flotteur avec une résistance importante aux différentes forces hydrodynamiques qu’il est susceptible de subir.
Une autre idée à la base de l’invention est de proposer un dispositif porte-flotteur amélioré. Plus particulièrement, un dispositif porte-flotteur dont les contraintes mécaniques sont mieux réparties, permettant ainsi de limiter les cassures et les dommages du dispositif porte-flotteur et du matériel environnant.
Une autre idée à la base de l’invention est de proposer un dispositif porte-flotteur davantage fiable, permettant une maintenance facilitée. En particulier, une idée à la base de l’invention est de fournir un dispositif porte-flotteur dont l’intérieur de ce dispositif serait davantage accessible.
Selon un autre mode de réalisation, l’invention concerne un dispositif porte-flotteur pour une cuve étanche et thermiquement isolante de stockage d’un liquide, le dispositif porte-flotteur comprenant :
- un tube creux destiné à recevoir un flotteur, le tube creux étant destiné à être installé dans la cuve dans une configuration dans laquelle le tube creux traverse une paroi de plafond de la cuve et s’étend jusqu’à proximité d’une paroi de fond de la cuve, le tube creux comprenant une ouverture,
- une porte qui est retenue audit tube creux et est montée mobile ou démontable sur le tube creux ;
et dans lequel, le dispositif porte-flotteur présente une position fermée dans laquelle la porte couvre partiellement l’ouverture du tube creux position fermée de manière à créer un passage vers un espace intérieur du tube creux.
Ainsi, au moins une partie des opérations de maintenance, notamment le calibrage, pourra être réalisée sans avoir à retirer la porte.
Selon un mode de réalisation, le dispositif porte flotteur comprend un flotteur. Le flotteur étant destiné à permettre la mesure d’un niveau de liquide présent dans la cuve étanche et thermiquement isolante de stockage.
Selon un mode de réalisation, la porte est montée mobile sur le tube creux au moyen d’un dispositif de guidage et de retenue, et dans laquelle sous l’effet de la gravité terrestre un élément de butée de la porte est en butée contre un élément de butée du tube creux.
Selon un mode de réalisation, la porte est montée coulissante sur le tube creux selon la direction longitudinale du tube creux.
Selon un mode de réalisation, la porte est montée mobile en rotation autour du tube creux.
Selon un mode de réalisation, la porte comporte une position dégagée ou démontée dans laquelle elle ne couvre pas l’ouverture du tube creux.
Selon un mode de réalisation, le tube creux présente un fond recouvrant au moins partiellement une extrémité inférieure du tube creux.
Selon un mode de réalisation, l’invention fournit un dispositif porte-flotteur pour une cuve étanche et thermiquement isolante de stockage d’un liquide, le dispositif porte-flotteur comprenant :
- un tube creux destiné à recevoir un flotteur, le tube creux présentant une direction longitudinale et étant destiné à être installé dans la cuve dans une configuration dans laquelle la direction longitudinale dudit tube-creux est parallèle à la direction de la gravité terrestre, le tube creux traversant une paroi de plafond de la cuve et s’étendant jusqu’à proximité d’une paroi de fond de la cuve, le tube creux comprenant une ouverture,
- une porte qui est retenue audit tube creux et montée coulissante sur le tube creux selon la direction longitudinale du tube creux et au moyen d’un dispositif de guidage et de retenue, le dispositif porte flotteur présentant une position fermée dans laquelle la porte couvre partiellement l’ouverture du tube creux et dans laquelle sous l’effet de la gravité terrestre un élément de butée de la porte est en butée contre un élément de butée du tube creux.
Ainsi, pour que la porte rejoigne une position de dégagement dans laquelle l’ouverture du tube creux est intégralement dégagée, elle doit être coulissée vers le haut. Dès lors, grâce aux caractéristiques précitées, la porte est maintenue en position fermée sous l’effet de la gravité, ce qui évite qu’elle ne tombe au fond de la cuve et ne l’endommage.
Selon un mode de réalisation, le dispositif porte-flotteur comprend en outre un dispositif de verrouillage configuré pour, à l’état verrouillé, bloquer la porte dans la position fermée et, à l’état libéré, autoriser un mouvement de coulissement de la porte en direction d’une extrémité supérieure du tube creux.
Ceci permet de limiter encore davantage les risques que la porte ne tombe au fond de la cuve et permet, en outre, d’éviter les mouvements de la porte. Par exemple, lorsque le dispositif porte-flotteur est intégré dans une cuve présente sur un navire, la porte demeure en position fermée quels que soient les angles de gite et d’assiette et les mouvements du liquide à l’intérieur de la cuve.
Selon un mode de réalisation, la porte comporte au moins deux pattes qui font saillies latéralement de part et d’autre de la porte et qui comportent chacune un orifice, lesdites pattes formant l’élément de butée de la porte, dans lequel le tube creux comporte au moins deux ailes faisant saillies vers l’extérieur du tube creux de part et d’autre de l’ouverture, lesdites ailes formant l’élément de butée du tube creux, le dispositif de guidage et de retenue comportant au moins deux tiges faisant saillies en direction d’une extrémité supérieure du tube creux, parallèlement à la direction longitudinale du tube creux, respectivement depuis l’une et l’autre des deux ailes et qui s’étendent respectivement à l’intérieur de l’orifice de l’une et l’autre des deux pattes.
Grâce à ces caractéristiques, le dispositif de guidage et de retenue est simple et permet d’assurer un guidage fiable du mouvement de coulissement de la porte.
Selon un mode de réalisation, dans la position fermée, au moins deux pattes sont respectivement en butée sous l’effet de la gravité terrestre respectivement contre l’une et l’autre des ailes.
Grâce à ces caractéristiques, le poids de la porte repose sur les ailes du tube creux, ce qui permet de limiter les contraintes susceptibles de s’exercer sur les tiges assurant le guidage de la porte.
Selon un mode de réalisation, la porte comporte quatre pattes et le tube creux comporte quatre ailes.
Grâce à ces caractéristiques, la porte est davantage maintenue en position fermée. En outre, les efforts sont davantage répartis et la résistance au ballotement est donc accrue.
Selon un mode de réalisation, la porte comporte entre deux et huit pattes et le tube creux comporte entre deux et huit ailes.
Selon un mode de réalisation, le nombre de pattes et d’ailes sont identique.
Selon un mode de réalisation, les pattes faisant saillies latéralement de part et d’autre de la porte sont respectivement en vis-à-vis, deux à deux.
Selon un mode de réalisation, les ailes faisant saillies latéralement de part et d’autre de l’orifice du tube creux sont respectivement en vis-à-vis, deux à deux.
Selon un mode de réalisation, les tiges du dispositif de guidage et de retenue sont des goujons filetés sur lesquels sont fixés respectivement au moins un écrou, bloquant ainsi l’une des pattes contre l’une des ailes afin de verrouiller la porte dans la position fermée.
Grâce à ces caractéristiques, la porte est fermement maintenue en position fermée et peut également être démontée facilement.
Selon un mode de réalisation, l’ouverture est ménagée dans une portion inférieure du tube creux.
La portion inférieure du tube creux peut être définie comme une zone située à proximité du fond de la cuve. Plus précisément, la portion inférieure du tube creux se situe dans la moitié inférieure à proximité du fond de la cuve, c’est-à-dire qu’elle s’étend sur une longueur inférieure à 50% de la longueur totale du tube creux. Plus précisément, la portion inférieure s’étend sur une longueur inférieure à 30 % et de préférence inférieure à 15 % de la longueur totale du tube creux.
Grâce à ces caractéristiques, l’opérateur pourra aisément accéder à l’intérieur du tube au travers de l’ouverture. En effet, l’opérateur pourra par exemple récupérer, remplacer ou réparer le flotteur et la boulonnerie située à l’intérieur du tube creux.
Selon un mode de réalisation, dans la position fermée, la porte ne recouvre que partiellement l’ouverture de manière à créer un passage vers un espace intérieur du tube creux. Selon un mode de réalisation, un orifice de passage est ménagé sur la porte afin de créer un accès à l’espace intérieur du tube creux.
Grâce à ces caractéristiques, au moins une partie des opérations de maintenance, notamment le calibrage, pourra être réalisée sans avoir à retirer la porte. Cette possibilité est particulièrement avantageuse car elle permet de limiter les accidents susceptibles d’être causés par un montage inapproprié de la porte.
Selon un mode de réalisation, les dimensions du passage permettant d’accéder à l’espace intérieur du tube creux sont comprises entre 20 mm et 300 mm de longueur et 10 et 300 mm de largeur, entre 40 mm et 150 mm de longueur et 30 et 120 mm de largeur, préférentiellement, 100 mm de longueur et 80 mm de largeur. Ces dimensions permettent notamment d’extraire un flotteur, par exemple s’il est endommagé, ainsi que la boulonnerie.
Selon un mode de réalisation, le passage permettant d’accéder à l’espace intérieur du tube creux est de forme circulaire, ovale, parallélépipèdique, rectangulaire, rectangulaire avec les bords arrondis, carrée, carrée avec les bords arrondis.
Selon un mode de réalisation, la porte présente un bord inférieur présentant une échancrure. Cette échancrure participe notamment à la création du passage permettant l’accès à l’espace intérieur du tube creux. Par exemple, l’échancrure peut constituer la partie supérieure dudit passage.
Selon un mode de réalisation, l’ouverture présente un bord inférieur présentant une échancrure. Cette échancrure participe notamment à la création du passage permettant l’accès à l’espace intérieur du tube creux. Par exemple, l’échancrure peut constituer la partie inférieure dudit passage.
Selon un mode de réalisation, l’ouverture présente un bord inférieur ménagé à distance du fond de manière à définir un volume de rétention entre le bord inférieur de l’ouverture et le fond du tube creux.
Grâce à ces caractéristiques, il est possible de maintenir dans un volume déterminé les éventuels débris, de la boulonnerie ou un flotteur qui serait tombé au fond du dispositif porte-flotteur. En outre, cela permet également de protéger la cuve et les éléments environnants. En effet, les éléments présents dans le volume de rétention ne sont pas libres de se mouvoir dans la cuve. En conséquence, cela limite les impacts sur la membrane de la cuve. En outre, cela autorise au moins une partie du bord inférieur de la porte à venir, dans la position fermée, recouvrir une zone du tube creux disposé en-dessous du bord inférieur de l’ouverture augmentant ainsi la résistance du dispositif porte-flotteur aux effets dus au « sloshing ».
Selon un mode de réalisation, le bord inférieur de l’ouverture est écarté du fond d’une distance minimale comprise entre 15 mm et 600 mm. De manière préférée, la distance minimale est comprise entre 20 mm et 300 mm, entre 25 mm et 150 mm, entre 30 mm et 100 mm, entre 40 et 60 mm, par exemple 50 mm.
Selon un mode de réalisation, le tube creux présente un diamètre compris entre 50 mm et 500 mm, entre 100 mm et 300 mm, entre 200 mm et 250 mm, par exemple 219 mm.
Selon un mode de réalisation, le volume de rétention est préférentiellement compris entre 1,5 litres et 2,3 litres.
Selon un mode de réalisation, le tube creux et/ou la porte est réalisé dans un matériau choisi parmi l’acier inoxydable, l’acier haut manganèse, l’invar® ou tout autre alliage présentant une résilience adaptée aux applications cryogéniques.
Selon un mode de réalisation, l’épaisseur du tube creux et/ou de la porte est compris entre 5 et 30 mm
Selon un mode de réalisation, la masse de la porte est comprise entre 2 kg (kilogrammes) et 15 kg, par exemple de l’ordre de 5 à 10 kg.
Selon un mode de réalisation, la porte comporte une zone périphérique comportant une partie débordante qui, dans la position fermée, recouvre une zone du tube creux bordant l’ouverture.
Grâce à ces caractéristiques, les efforts exercées sur la porte en raison du phénomène de « sloshing » sont repris par le tube creux. Cela permet d’accroitre la résistance du dispositif porte-flotteur au phénomène de « sloshing ».
Selon un mode de réalisation, la porte comprend un bord supérieur, un bord inférieur et deux bords longitudinaux s’étendant selon la direction longitudinale du tube creux et reliant chacun le bord inférieur et le bord supérieur et dans lequel la partie débordante comprend les bords longitudinaux et le bord supérieur de la porte.
Selon un mode de réalisation, la partie débordante comprend les bords longitudinaux, le bord supérieur et le bord inférieur. Dans ce mode de réalisation, un orifice de passage est ménagé sur la porte afin de créer un accès à l’espace intérieur du tube creux.
Selon un mode de réalisation, le tube creux présente une paroi cylindrique et l’ouverture est ménagée dans la paroi cylindrique.
Selon un mode de réalisation, le tube creux présente une forme générale de cylindre de révolution et dans lequel la porte présente une section qui est concentrique au tube creux et épouse une surface extérieure du tube-creux. Selon un mode de réalisation, la porte entoure le tube creux. Ceci permet de limiter les contraintes dues au phénomène de ballottement qui sont exercées sur le tube creux et la porte. Ces caractéristiques permettent en outre un coulissement de la porte dans la direction longitudinale du tube creux ou sa rotation autour dudit tube creux selon un axe de rotation parallèle à la direction longitudinale.
Selon un mode de réalisation, le dispositif porte flotteur est apte à être utilisé dans une cuve étanche et thermiquement isolante de stockage d’un fluide. Selon un mode de réalisation, le fluide est choisi parmi le gaz de pétrole liquéfié (GPL), le gaz naturel liquéfié (GNL), l’hydrogène liquide (LH2) ou un autre fluide cryogénique.
Selon un autre mode de réalisation, l’invention concerne un dispositif porte-flotteur pour une cuve étanche et thermiquement isolante de stockage d’un liquide, le dispositif porte-flotteur comprenant :
- un tube creux destiné à recevoir un flotteur, le tube creux étant destiné à être installé dans la cuve dans une configuration dans laquelle le tube creux traverse une paroi de plafond de la cuve et s’étend jusqu’à proximité d’une paroi de fond de la cuve, le tube creux comprenant une ouverture,
- une porte qui est retenue audit tube creux, la porte comportant une zone périphérique comportant une partie débordante qui, dans la position fermée, recouvre une zone du tube creux bordant l’ouverture. Ainsi, les efforts exercés sur la porte en raison du phénomène de « sloshing » sont repris par le tube creux.
Selon un mode de réalisation, l’invention présente également une cuve étanche et thermiquement isolante de stockage d’un liquide comprenant une paroi de plafond, une paroi de fond et un dispositif porte-flotteur précité, le tube creux traversant la paroi de plafond et s’étendant jusqu’à proximité de la paroi de fond.
Une telle cuve peut faire partie d’une installation de stockage terrestre, par exemple pour stocker du GNL ou être installée dans une structure flottante, côtière ou en eau profonde, notamment un navire méthanier, une unité flottante de stockage et de regazéification (FSRU), une unité flottante de production et de stockage déporté (FPSO) et autres. Une telle cuve peut aussi servir de réservoir de carburant dans tout type de navire.
Selon un mode de réalisation, un navire pour le transport d’un produit liquide froid comporte une double coque et une cuve précitée disposée dans la double coque.
Selon un mode de réalisation, l’invention fournit aussi un procédé de chargement ou déchargement d’un tel navire, dans lequel on achemine un produit liquide froid à travers des canalisations isolées depuis ou vers une installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.
Selon un mode de réalisation, l’invention fournit aussi un système de transfert pour un produit liquide froid, le système comportant le navire précité, des canalisations isolées agencées de manière à relier la cuve installée dans la coque du navire à une installation de stockage flottante ou terrestre et une pompe pour entrainer un flux de produit liquide froid à travers les canalisations isolées depuis ou vers l’installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.
 Brève description des figures
L’invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation particuliers de l’invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés.
La représente une vue schématique en coupe d’une cuve étanche et thermiquement isolante de stockage d’un liquide comprenant un dispositif porte-flotteur.
La illustre une vue agrandie et détaillée de la zone I, représentant en perspective une partie du dispositif porte-flotteur selon un mode de réalisation.
La représente une vue de face d’un dispositif porte-flotteur selon un mode de réalisation similaire à la .
La représente une vue en coupe de la section A-A du dispositif porte-flotteur de la .
La représente une vue schématique d’un tube creux d’un dispositif porte flotteur selon un mode de réalisation, la porte n’étant pas représentée afin de permettre une visualisation du flotteur.
La représente une vue en perspective d’un dispositif porte flotteur selon un autre mode de réalisation.
La représente une vue en perspective d’un dispositif porte flotteur selon un autre mode de réalisation.
La représente une vue en perspective d’un dispositif porte flotteur en position fermée selon un autre mode de réalisation.
La représente une vue en perspective du dispositif porte flotteur de la dans une position de dégagement.
La représente une vue en perspective du dispositif porte flotteur de la dans une autre position de dégagement.
La est une représentation schématique écorchée d’une cuve de navire méthanier comportant une cuve étanche et thermiquement isolante et d’un terminal de chargement/déchargement de cette cuve.
 Description détaillée
Par convention, les termes « inférieur » et « supérieur » définissent la position relative d'un élément ou d’une partie d’élément, « inférieur » signifie à proximité du fond de la cuve et supérieur signifie à proximité du plafond de la cuve.
La représente une cuve étanche et thermiquement isolante de stockage d’un liquide, tel que du gaz liquéfié. La cuve comporte une paroi de plafond 2, une paroi de fond 3 et un dispositif porte-flotteur 1. Le dispositif porte-flotteur 1 traverse la paroi de plafond 2 de la cuve et s’étend jusqu’à proximité de la paroi de fond 3 de la cuve.
De telles cuves sont par exemple des cuves à membranes. Elles comportent une structure multicouche présentant successivement, dans le sens de l’épaisseur, depuis l’extérieur vers l’intérieur de la cuve, une barrière thermiquement isolante secondaire retenue à la structure porteuse, une membrane étanche secondaire reposant contre la barrière thermiquement isolante secondaire, une barrière thermiquement isolante primaire reposant contre la membrane étanche secondaire et une membrane étanche primaire reposant contre la barrière thermiquement isolante primaire et destinée à être en contact avec le gaz naturel liquéfié contenu dans la cuve. A titre d’exemple, de telles cuves à membranes sont notamment décrites dans les demandes de brevet WO14057221, FR2691520 et FR2877638.
Toutefois, la présente invention ne se limite pas à ce type de cuve particulier.
Comme illustré sur les figures 2 à 5, le dispositif porte flotteur 1 comprend un tube creux 4 destiné à recevoir un flotteur 9, par exemple un flotteur permettant de mesurer le niveau de liquide dans la cuve. Le tube creux 4 présente une direction longitudinale ainsi qu’une ouverture 41, partiellement visible dans la partie inférieure du tube creux 4 de la et 3, et complètement visible sur la . Le tube creux 4 présente une forme générale de cylindre de révolution. L’ouverture 41 est réalisée sur une partie inférieure du tube creux 4. L’ouverture 41 présente une forme générale de rectangle avec les angles arrondis et présente en outre une échancrure 42 située sur la partie inférieure de l’ouverture 41. Préférentiellement, l’ouverture 41 est de taille supérieure au diamètre du flotteur 9 destiné à être intégré dans le dispositif porte-flotteur. En général, le diamètre d’un flotteur est compris entre 50 mm et 300 mm. Par exemple, le flotteur 9 illustré présente un diamètre de 127 mm.
Le tube creux 4 comporte en outre quatre ailes 43 faisant saillies vers l’extérieur du tube creux 4 de part et d’autre de l’ouverture 41. Quatre goujons 44 sont fixés par soudure sur respectivement chaque aile 43. Les goujons 44 font saillies en direction d’une extrémité supérieure du tube creux 4. Dans le mode de réalisation représenté, les goujons 44 passent au travers d’une ouverture ménagée dans les ailes 43 et sont soudés auxdites ailes 43.
Le tube creux 4 présenté comprend en outre un fond 45 recouvrant l’extrémité inférieure du tube creux 4. Le fond 45 présente un trou 451 permettant la communication du liquide entre l’espace interne du dispositif porte-flotteur 1 et la cuve. L’ouverture 41 présente un bord inférieur représenté par l’échancrure 42 ménagée à distance du fond 45 de manière à définir un volume de rétention entre le bord inférieur 42 de l’ouverture 41 et le fond 45 du tube creux 4. Ce volume de rétention permet de retenir les éléments pouvant tomber dans l’espace intérieur du dispositif porte-flotteur 1, cela peut être par exemple un flotteur 9, une vis, un goujon etc.
Le dispositif porte-flotteur 1 comprend également une porte 5. La porte présente une section de forme semi-circulaire et comprend un bord supérieur 52, un bord inférieur 53 et deux bords longitudinaux 54 s’étendant selon la direction longitudinale du tube creux 4 et reliant chacun le bord inférieur 53 et le bord supérieur 52. La porte présente en outre une échancrure 55 sur le bord inférieur 53. La porte 5 comprend quatre pattes 51 qui font saillies latéralement de part et d’autre de la porte 5 et qui comportent chacune un orifice.
La porte 5 est retenue au tube creux 4 et montée coulissante sur le tube creux 4 selon la direction longitudinale du tube creux 4 en faisant traverser les goujons filetés 44 à travers les orifices des quatre pattes 51. Les goujons 44 ont alors pour rôle le guidage et la retenue de la porte 5 contre le tube creux 4. Sous l’effet de la gravité terrestre, au moins deux des pattes 51 de la porte 5 viennent buter sur les ailes respectives 43 du tube creux 4. La porte 5 est ainsi en position fermée, cette position fermée est notamment représentée sur les figures 2 à 4 et correspond à la position de la porte 5 dans laquelle elle recouvre davantage l’ouverture que pour toutes les autres positions de la porte 5. Cette disposition combinée à la force de gravité terrestre permet un maintien fiable de la porte 5 en position fermée.
En outre, la porte 5 ne couvre que partiellement l’ouverture 41 du tube creux 4 de manière à définir un passage permettant d’accéder l’espace intérieur du tube creux 4 bien que la porte 5 soit en position fermée. Ce passage est délimité et 2 par l’échancrure 42 du tube creux 4 ainsi que l’échancrure 55 de la porte 5. Les deux échancrures 42,55 communiquent et crées un passage vers l’espace intérieur du tube creux 4. Selon le mode de réalisation représenté , les échancrures 42,55 est des formes semblables. Il est également possible que la forme de l’échancrure 42 du tube creux 4 soit différente de l’échancrure 55 de la porte 5.
Comme représenté sur la , la porte 5 présente une section qui est concentrique au tube creux 4 et épouse une surface extérieure du tube-creux 4. En outre, la porte 5 comporte une zone périphérique comportant une partie débordante 6 qui, dans la position fermée, recouvre une zone du tube creux 4 bordant l’ouverture 42. La partie débordante 6 de la zone périphérique peut être plus ou moins importante. Par exemple, la parte débordante peut présenter une largeur comprise entre 2 mm et 20 mm, par exemple égal à 13 mm selon la direction perpendiculaire à la direction longitudinale du tube creux 4.
Le dispositif porte-flotteur 1 comprend en outre une rondelle plate et un écrou 8, par exemple un écrou à créneaux HK M8 fixé respectivement sur la partie filetée 441 de chaque goujon fileté 44 après insertion de la porte 5 puis de la rondelle. Les écrous 8 bloquent ainsi les quatre pattes 51 et les quatre ailes 43 afin de verrouiller la porte 5 dans la position fermée. La rondelle est optionnelle et son but consiste essentiellement à protéger les pattes 51 des frottements durant la fixation avec l’écrou 8.
Le porte 5 initialement en position fermée peut être dégagée de l’ouverture en procédant de la manière suivante : retirer les écrous 8 et exercer sur la porte une force en direction opposée à la force de gravité terrestre jusqu’à ce que les ouvertures des pattes 51 de désengagent des goujons filetés 44. La direction de la force nécessaire pour dégager la porte est représentée par la flèche partant de la porte 5 sur la .
Sur la , les éléments similaires, identiques ou réalisant la même fonction que ceux du mode de réalisation présenté ci-dessus sont augmentés de 100.
La présente un dispositif porte-flotteur selon un autre mode de réalisation.
Le tube creux 104 comporte une pluralité de trous 551 aménagés dans la paroi de fond 145 permettant la communication du liquide entre l’espace interne du dispositif porte-flotteur 100 et la cuve. Le tube creux 104 comporte en outre quatre ailes 143 faisant saillies vers l’extérieur du tube creux 104 de part et d’autre de l’ouverture et qui comportent chacune un orifice.
Le dispositif porte-flotteur 100 comprend en outre une porte 105 comprenant une échancrure 155 de forme rectangulaire avec les angles arrondis dans le bord inférieur 153 du tube creux 104. La porte 105 comporte également quatre pattes 151 qui font saillies latéralement de part et d’autre de la porte 105 et qui comportent chacune un orifice. Toutefois, chaque paire de pattes 151 est disposée entre deux ailes 134 du tube creux. Ainsi, sous l’effet de la gravité terrestre, les deux pattes inférieures 151 de la porte 105 viennent buter respectivement sur les deux ailes inférieures 143 du tube creux 104. Les deux pattes supérieures 151 sont en contact avec les deux ailes supérieures 143 et ne reposent pas sur les ailes supérieures 143. Les quatre pattes 151 et les quatre ailes 143 sont verrouillées par un système de type vis écrou bloquant ainsi les quatre pattes 151 et les quatre ailes 143 afin de verrouiller la porte 105 dans la position fermée. Les quatre systèmes vis-écrou doivent être enlevés afin permettre à la porte 105 d’être enlevée. Dans un tel mode de réalisation, si l’un ou plusieurs des systèmes vis-écrou se dévissent accidentellement, il existe un risque qu’ils endommagent la cuve et qu’ils entraînent la chute de la porte 105 au fond de la cuve.
La présente un autre mode de réalisation du dispositif porte-flotteur 200. Ce dispositif porte-flotteur 200 diffère des figures décrites précédemment en ce que la partie inférieure du dispositif porte-flotteur 200 présentée sur la comporte une partie supérieure du tube creux 204 qui est située au-dessus des brides d’assemblages 24 et une partie inférieure du tube creux 204 qui est reliée à la partie supérieure du tube creux via lesdites brides d’assemblages 24. La partie inférieure du tube creux 204 est formée par une demi-coque 304 du tube creux 204. Une porte formée par une demi-coque 205 est retenue au tube creux 204. La porte comprend dans la partie inférieure un passage 296 de forme rectangulaire avec les angles arrondies.
Les deux demi-coques sont reliées l’une à l’autre sur un premier côté par deux charnières 21. Chaque charnière 21 comprend une première patte 22 faisant saillie de la demi-coque 205 et une deuxième patte 23 faisant saillie de la demi-coque 304 et comprend un orifice. Les pattes 22 et 23 sont reliées via un système vis écrou traversant les orifices présents sur les pattes 22 et 23 et qui permet de bloquer le mouvement longitudinal de la demi-coque 205. Le deuxième côté des deux demi-coques sont reliés et fixés via un système de fixation longitudinal 30. Les demi-coques comportent respectivement une languette 30 faisant saillie depuis chaque demi-coque sur une longueur suivant une direction longitudinale du tube creux 204 et de la porte et étant en vis-à-vis et accolées l’une à l’autre. Les languettes 30 comportent respectivement trois orifices répartis sur la longueur de la languette 30 et sont fixées via un système vis écrou traversant les orifices et bloquant ainsi le mouvement longitudinal et perpendiculaire au mouvement longitudinal de la demi-coque 205. La demi-coque 205 est ainsi en position fermée.
Cette partie inférieure du dispositif porte-flotteur 200 est intégrée au reste du dispositif porte flotteur 200 via une bride d’assemblage 24 permettant de faire la liaison avec la partie supérieure du tube creux 204.
Les figures 8, 9 et 10 représentent un dispositif porte flotteur selon un autre mode de réalisation. Ce dispositif porte-flotteur 300 diffère des modes de réalisation précédents en ce que la porte 305 entoure le tube creux 404. La porte 305 présente une section de forme circulaire et comprend un bord supérieur 152, un bord inférieur 153 et deux bords longitudinaux 154 s’étendant selon la direction longitudinale du tube creux 404 et reliant chacun le bord inférieur 153 et le bord supérieur 152. La porte 305 comporte en outre deux prolongements 251, 252 qui rejoignent les deux bords longitudinaux 154 de manière à entourer le tube-creux 404.
Les prolongements 251, 252 se situent avantageusement, dans la position fermée, axialement de part et d’autre de l’ouverture 141.
La porte 305 présente ainsi une section concentrique qui entoure le tube creux 404 et épouse la surface extérieure du tube-creux 404, ce qui permet de maintenir la porte en position sur le tube creux 404.
Les prolongements 251, 252 forment ainsi des éléments de guidage et de retenue de la porte 305. Ils autorisent un mouvement de coulissement selon la direction longitudinale du tube creux 404, tel que représenté sur la , et/ou un mouvement de rotation de la porte 305 autour de l’axe longitudinal du tube creux 404, tel que représenté sur la .
La porte 305 est, sous l’effet de la gravité, en buté contre un élément de buté 243 du tube creux 404. L’élément de buté 243 du tube creux 404 est formé par le fond 245 du tube creux 404 qui présente un diamètre supérieur au diamètre en section du tube creux 404. La portion du fond 245 visible à l’extérieur du tube creux correspond à l’élément de buté 243. Ainsi, dans la position fermée telle que représentée sur la , la porte repose sur l’élément de buté 243 permettant notamment une meilleure assise de la porte sur le tube creux et permet ainsi d’accroitre la résistance du dispositif porte-flotteur aux effets dus au « sloshing ». Le fond 245 comporte de manière similaire aux figures 2 et 3 un trou 651 permettant la communication du liquide entre l’espace interne du dispositif porte-flotteur 300 et la cuve.
Selon une variante de réalisation, le dispositif porte-flotteur 300 comporte au moins un organe de maintien amovible, non représenté, qui est configuré pour maintenir la porte dans une position de dégagement, telle que représentés sur les figures 9 ou 10. A titre d’exemple, un tel organe de maintien peut être un pion qui passe au travers de deux orifices en regard respectivement formés dans la porte et le tube creux. L’organe de maintien peut également être un pion qui passe au travers d’un orifice formé dans le tube creux et qui fait saillie à l’extérieur du tube-creux. Dans ce cas, le pion est positionné de sorte que la porte vienne en butée contre celui-ci lors d’un mouvement visant à la déplacer de la position de dégagement vers la position fermée. Tout autre organe de maintien peut être envisagé et notamment clip de fixation, vis ou autres.
Selon une autre variante de réalisation alternative ou complémentaire à la précédente, le dispositif porte-flotteur 300 peut également comporter au moins un organe de maintien amovible, non représenté, qui est configuré pour maintenir la porte dans la position fermée. A titre d’exemple, un tel organe de maintien peut être un pion qui passe au travers de deux orifices en regard respectivement formés dans la porte et le tube creux.
La technique décrite ci-dessus présentant différents dispositifs porte-flotteur peut être utilisée dans différents types de cuve, par exemple dans un réservoir de GNL dans une installation terrestre ou dans un ouvrage flottant comme un navire méthanier ou autre.
De manière connue en soi, des canalisations de chargement/déchargement 73 disposées sur le pont supérieur du navire peuvent être raccordées, au moyen de connecteurs appropriées, à un terminal maritime ou portuaire pour transférer une cargaison de GNL depuis ou vers la cuve 71.
La représente un exemple de terminal maritime comportant un poste de chargement et de déchargement 75, une conduite sous-marine 76 et une installation à terre 77. Le poste de chargement et de déchargement 75 est une installation fixe off-shore comportant un bras mobile 74 et une tour 78 qui supporte le bras mobile 74. Le bras mobile 74 porte un faisceau de tuyaux flexibles isolés 79 pouvant se connecter aux canalisations de chargement/déchargement 73. Le bras mobile 74 orientable s'adapte à tous les gabarits de méthaniers. Une conduite de liaison non représentée s'étend à l'intérieur de la tour 78. Le poste de chargement et de déchargement 75 permet le chargement et le déchargement du méthanier 70 depuis ou vers l'installation à terre 77. Celle-ci comporte des cuves de stockage de gaz liquéfié 80 et des conduites de liaison 81 reliées par la conduite sous-marine 76 au poste de chargement ou de déchargement 75. La conduite sous-marine 76 permet le transfert du gaz liquéfié entre le poste de chargement ou de déchargement 75 et l'installation à terre 77 sur une grande distance, par exemple 5 km, ce qui permet de garder le navire méthanier 70 à grande distance de la côte pendant les opérations de chargement et de déchargement.
Pour engendrer la pression nécessaire au transfert du gaz liquéfié, on met en œuvre des pompes embarquées dans le navire 70 et/ou des pompes équipant l'installation à terre 77 et/ou des pompes équipant le poste de chargement et de déchargement 75.
Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention tel que défini par les revendications.

Claims (21)

  1. Dispositif porte-flotteur (1, 100, 200, 300, 400) pour une cuve étanche et thermiquement isolante de stockage d’un liquide, le dispositif porte-flotteur (1, 100, 200, 300, 400) comprenant :
    - un tube creux (4, 104, 204, 404) destiné à recevoir un flotteur (9), le tube creux (4, 104, 204, 404) étant destiné à être installé dans la cuve dans une configuration dans laquelle le tube creux (4, 104, 204, 404) traverse une paroi de plafond (2) de la cuve et s’étend jusqu’à proximité d’une paroi de fond (3) de la cuve, le tube creux (4, 104, 204, 404) comprenant une ouverture (41, 141),
    - une porte (5, 105, 205, 305) qui est retenue audit tube creux (4, 104, 204, 404) et est montée mobile sur le tube creux (4, 104, 204, 404) ;
    et dans lequel, le dispositif porte-flotteur (1, 100, 200, 300, 400) présente une position fermée dans laquelle la porte (5, 105, 205, 305) couvre partiellement l’ouverture (41) du tube creux (4, 104, 204, 404) de manière à créer un passage (296, 396) vers un espace intérieur du tube creux (4, 104, 204, 404).
  2. Dispositif porte-flotteur selon la revendication 1, dans lequel la porte (5, 305) est montée mobile sur le tube creux (4, 404) au moyen d’un dispositif de guidage et de retenue (441, 44, 252), et dans laquelle sous l’effet de la gravité terrestre un élément de butée (51, 251) de la porte (5, 305) est en butée contre un élément de butée (43, 243) du tube creux (4, 305).
  3. Dispositif porte-flotteur selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la porte (5, 305) est montée coulissante sur le tube creux (4, 404) selon la direction longitudinale du tube creux (4, 404).
  4. Dispositif porte-flotteur selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la porte (305) est montée mobile en rotation autour du tube creux (404)
  5. Dispositif porte-flotteur selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, comprenant en outre un dispositif de verrouillage (8) configuré pour, à l’état verrouillé, bloquer la porte (5) dans la position fermée et, dans un état libéré, autoriser un mouvement de coulissement de la porte (5) en direction d’une extrémité supérieure du tube creux (4).
  6. Dispositif porte-flotteur selon l’une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel la porte (5) comporte au moins deux pattes (51) qui font saillies latéralement de part et d’autre de la porte (5) et qui comportent chacune un orifice, lesdites pattes (51) formant l’élément de butée (51) de la porte (5), dans lequel le tube creux (4) comporte au moins deux ailes (43) faisant saillies vers l’extérieur du tube creux (4) de part et d’autre de l’ouverture (41), lesdites ailes (43) formant l’élément de butée (43) du tube creux (4), le dispositif de guidage et de retenue (441, 44) comportant au moins deux tiges (441) faisant saillies en direction d’une extrémité supérieure du tube creux (4), parallèlement à la direction longitudinale du tube creux (4), respectivement depuis l’une et l’autre des deux ailes (43) et qui s’étendent respectivement à l’intérieur de l’orifice de l’une et l’autre des deux pattes (51).
  7. Dispositif porte-flotteur selon la revendication 6, dans lequel, dans la position fermée, au moins deux pattes (51) sont respectivement en butée sous l’effet de la gravité terrestre respectivement contre l’une et l’autre des ailes (43).
  8. Dispositif porte-flotteur selon la revendication 6 ou 7, dans lequel la porte (5) comporte quatre pattes (51) et le tube creux (4) comporte quatre ailes (43).
  9. Dispositif porte-flotteur selon l’une quelconque des revendications 6 à 8, dans lequel les tiges du dispositif de guidage et de retenue (441, 44) sont des goujons filetés (441, 44) sur lesquels sont fixés respectivement au moins un écrou (8), bloquant ainsi l’une des pattes (51) contre l’une des ailes (43) afin de verrouiller la porte (5) dans la position fermée.
  10. Dispositif porte-flotteur selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel l’ouverture (41, 141) est ménagée dans une portion inférieure du tube creux (4, 304, 404).
  11. Dispositif porte-flotteur selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel la porte (5, 105) présente un bord inférieur (53, 153) présentant une échancrure (55, 155).
  12. Dispositif porte-flotteur selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel l’ouverture (41) présente un bord inférieur présentant une échancrure (42).
  13. Dispositif porte-flotteur selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel le tube creux (4, 104, 204, 404) présente un fond (45, 145, 245) recouvrant au moins partiellement une extrémité inférieure du tube creux (4, 104, 204, 404), l’ouverture (41, 141) présentant un bord inférieur ménagé à distance du fond (45, 145, 245) de manière à définir un volume de rétention entre le bord inférieur de l’ouverture (41, 141) et le fond (45, 145, 245) du tube creux (4, 104, 204, 404).
  14. Dispositif porte-flotteur selon la revendication 13, dans lequel le bord inférieur de l’ouverture (41, 141) est écarté du fond (45, 145, 245) d’une distance minimale comprise entre 15 mm et 600 mm.
  15. Dispositif porte-flotteur selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la porte (5, 105, 205, 305) comporte une zone périphérique comportant une partie débordante (6) qui, dans la position fermée, recouvre une zone du tube creux (4, 104, 204, 404) bordant l’ouverture (41, 141).
  16. Dispositif porte-flotteur selon la revendication 15, dans lequel la porte (5, 105, 205, 305) comprend un bord supérieur (52, 152), un bord inférieur (53, 153) et deux bords longitudinaux (54, 154) s’étendant selon la direction longitudinale du tube creux (4, 104, 204, 404) et reliant chacun le bord inférieur (53) et le bord supérieur (52, 152) et dans lequel la partie débordante (6) comprend les bords longitudinaux (54, 154) et le bord supérieur (52, 152) de la porte (5, 105, 205, 305).
  17. Dispositif porte-flotteur selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le tube creux (4, 104, 204, 404) présente une forme générale de cylindre de révolution et dans lequel la porte (5, 105, 205, 305) présente une section qui est concentrique au tube creux (4, 104, 204, 404) et épouse une surface extérieure du tube-creux (4, 104, 204, 404).
  18. Cuve étanche et thermiquement isolante de stockage d’un liquide comprenant une paroi de plafond (2), une paroi de fond (3) et un dispositif porte-flotteur (1, 100, 200, 300, 400) selon l’une quelconque des revendications 1 à 17, le tube creux (4) traversant la paroi de plafond (2) et s’étendant jusqu’à proximité de la paroi de fond (3).
  19. Navire (70) pour le transport d’un produit liquide froid, le navire comportant une double coque (72) et une cuve (71) selon la revendication 18 disposée dans la double coque.
  20. Système de transfert pour un produit liquide froid, le système comportant un navire (70) selon la revendication 19, des canalisations isolées (73, 79, 76, 81) agencées de manière à relier la cuve (71) installée dans la coque du navire à une installation de stockage flottante ou terrestre (77) et une pompe pour entrainer un flux de produit liquide froid à travers les canalisations isolées depuis ou vers l’installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.
  21. Procédé de chargement ou déchargement d’un navire (70) selon la revendication 19, dans lequel on achemine un produit liquide froid à travers des canalisations isolées (73, 79, 76, 81) depuis ou vers une installation de stockage flottante ou terrestre (77) vers ou depuis la cuve du navire (71).
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