Brevet FR2002314A1 — publié le 19691017

0«î42 la présente invention concerne un batesxx-externe pour le transport des gaz liquéfiés ou autres liquides froids à une pression proche de la pression atmosphérique et à basse température. Dans un tel bateau-citerne, le liquide froid est contenu 5 dans des citernes disposées dans des cales calorifugées du "bateau* Les citernes sont de deux types distincts» Dans un premier ûype, la citerne se supporte d'elle-même,, c'est-à-dire qu'elle présente par construction une résistance suffisant: pour contenir le liquide et résister aux pressions hydrostatiques ainsi qu'aux forces 10 d'inertie sans faire appel à tout autre mojren à l8extérieur de la citerne pour aider à supporter ces parois et les empêcher de se gauchir. La citerne est en une matière, par exemple du métal, qui n'est pas susceptible de se fragiliser au froicjâ. la température rencontrée en service, par exemple la température d'un gaz natu-15 rel liquéfié. La citerne est calorifugée extérieurement par un calorifugeage qui soit enferme directement la citerne soit double la cale du bateau-citerne de façon à délimiter un espace à l'intérieur duquel est disposée la citerne,avec ou sans intervalle en.tre sa surface extérieure et la surface intérieure du calorifu— 20 geage. L'autre type de citerne est connu sous le nom de citerne intégrée et elle comprend une enveloppe en calorifugeage massif supportant les charges doublé^ntérieurement à l'aide d'une membrane mince et souple étanche au fluide d'une matière en feuilles? 25 par exemple en métal, qui n'est pas susceptible de se fragiliser au froid à la température rencontrée en service et qui ne se supporte pas d'elle-même mais qui est supportée, à 1'encontre des charges internes dues aux pressions hydrostatiques et aux forces d'inertie par le calorifugeage massif qui l'entoure. Le calorifu-30 geage double la cale rigide et est supporté lui-même par celle-ci de telle sorte qu'il transmet directement à la cale toutes les pressions exercées par le fluide sur les parois de la membrane de la citerne» Dans l'art antérieur ces citernes comportent une double co-35 que et la coque intérieure est divisée par des cloisons transversales en cales individuelles. L'espace qui se trouve entre les coques, et parfois aussi les cloisons transversales, est divisé en externes ou réservoirs destinés à contenir de l'eau» Cette eau remplit deux fonctions. La première est de servir de lest pour as-40 surer l'assiette et un fonctionneine-L*: sûr du bateau» A ce point de 611 2TO23Î* vue, il convient de noter que dans le cas d'un bateau-citerne servant à transporter des gaz liquéfiés, dont la densité est faible, au moins une certaine quantité servant de lest doit se trouver dans au moins certains des réservoirs pour le lest même lorsque les ba-5 teaux citernes sont remplis d'une cargaison liquide. La -seconde fonction est, qu'en cas de défaillance du calorifugeage, le réservoir de lest qui se trouve au voisinage de l'élément de la coque intérieure qui se trouve près de la partie du calorifugeage défaillant peut être rempli d'eau afin d'empêcher l'acier de la coque 10 intérieure d'être refroidi à une température inférieure à un niveau de sécurité. Une difficulté rencontrée dans de tels bateaux-citernes est le fait qu'au cas où une fuite se produit dans la paroi d'un réservoir de lest, l'eau pénètre alors dans une cale contenant la cargaison» 15 et même à travers le calorifugeage qui s'y trouve qui ordinairement est partiellement perméable à l'eau. La pénétration de l'eau dans la cale peut constituer une charge de pression derrière le calorifugeage en l'écartant de la paroi de la cale et en le poussant vers la citerne. De ce fait, un calorifugeage connu disposé à l'in-20 térieur de la cale d'un navire comprend des blocs ou des panneaux, par exemple en bois de balsa garni de contreplaqué. Ces panneaux sont montés en les fixant à des bandes de fixation espacées, par exemple en bois, qui sont fixées aux parois de la cale contenant la cargaison. Dans une telle construction, la charge de pression 25 due à une fuite d'eau peut être suffisante pour arracher les panneaux demandes de montage. Il existe, bien entendu, un gradient thermique dans l'épaisseur du calorifugeage de sorte que l'eau qui pénètre dans ce dernier en allant vers la citerne devient progressivement de plus en 30 plus froide et si elle arrive à un emplacement dont la température est inférieure au point de congélation de l'eau, cette dernière se congèle. Il n'en résulte que de la glace s'accumule à l'intérieur de l'épaisseur du calorifugeage „ Une difficulté sérieuse se présente alors par le fait que la glace présente un coefficient de 35 conductivité thermique supérieur à celui du calorifugeage d^èorte que les caractéristiques d'isolement du calorifugeage sont altérées et la chaleur est transmise plus facilement à la citerne ce qui se ~radu.it par une évaporation plus importante de.la cargaison, la coque se refroidissant. De plus, dans le cas d'une citerne à mem-40 fcrane, de la glace peut se former entre la citerne à membrane et le 69 04142 -3- 2002314 calorifugeage en repoussant une partie de la membrane à l'écart du calorifugeage et en appliquant une surcharge à cette partie de la membrane qui peut alors se rompre. la présente invention a pour but de résoudre ces problèmes 5 et de fournir un bateau-citerne comportant au moins une citerne pour des liquides très froids, constituée par une citerne de l'un ou l'autre type indiqué ci-dessus, dans lequel le risque d'une accumulation d'eau entre la citerne et la cale dans laquelle elle est disposée est évité ou considérablement réduit. 10 Suivant la présente invention, un bateau-citerne pour le transport des liquides froids comprend au moins une citerne étan-che au fluide disposée dans une cale et qui est isolée extérieurement par un calorifugeage disposé entre cette citerne et les parois de la cale, les éléments extérieurs du calorifugeage, au 15 voisinage de ces parois comportant des canaux par lesquels l'eau qui .peut s'y trouver peut passer librement à peu près parallèlement aux parois de la citerne pour aller vers le fond de la cale, un moyen disposé au voisinage du fond de la cale servant à collecter cette eau et une pompe ou un moyen équivalent servant à enlever 20 l'eau ainsi collectée. l'idée de base de l'invention est le fait qu'au cas où une fuite se produit dans un réservoir de lest ce qui a pour résultat que de l'eau s'écoule dans la cale contenant la cargaison, au lieu de s'accumuler comme auparavant entre la paroi de la cale et le 25 calorifugeage, l'eau peut s'écouler librement à travers les canaux ainsi formés et peut être collectée au fond de la cale où sa présence peut être détectée facilement par des moyens classiques et d'où elle peut être enlevée par une pompe. Du fait que l'eau peut s'écouler d'une manière continue, elle 30 est moins susceptible de se congeler ce qui permet de résoudre les problèmes présentés par la formation de la glace. L'eau pourrait être collectée dans un plateau disposé immédiatement en dessous du fond de la citerne. De préférence, cependant, l'eau est collectée dans un élément de la coque intérieure 35 qui constitue le fond de la cale contenant la cargaison. De préférence, les éléments extérieurs du calorifugeage, qui se trouvent au voisinage des parois de la cale et qui comportent des canaux, sont constitués par une série de bandes de fixation dressées qui sont fixées aux parois de la cale et sur lesquelles 40 le restant du calorifugeage est fixé, les canaux peuvent être 69 04142 -4- 20Ô2314 constitués par des ouvertures ou des fentes ou des rainures formées dans les bandes oyfear des intervalles ménagés entre celles-ci. la couche relativement épaisse qui constitue le restant du calorifugeage peut présenter n'importe quelle forme appropriée. Elle 5 peut se présenter sous la forme de blocs de bois de balsa garni de contreplaqué, les intervalles entre les blocs étant fermés par une matière plastique comprimée, par exemple comme décrit dans le brevet français n° 1.331-801 qui constitue une barrière secondaire contre toute fuite de liquide cryogénique. 10 Dans tous les cas, le calorifugeage est relativement imper méable à l'eau. Suivant une autre caractéristique de la présente invention, le calorifugeage est rendu plus imperméable ou plus étanche au liqaide par l'application d'un revêtement de surface à la surface qui est tournée vers la paroi de la cale contenant la cargaison. Ce 15 revêtement résistant à l'eau peut être constitué par toute matière appropriée telle que par exemple, une résine, de la peinture, du polyuréthanne à cellules fermées. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront au cours de la description détaillée qui va suivre, faite en regard des des-20 sins et donnant à titre explicatif, mais nullement limitatif, plusieurs formes de réalisation conformes à l'invention. Sur ces dessins, la figure 1 est une vue en coupe verticale à travers un bateau -citerne comportant une citerne autoporteuse suivant l'invention. 25 la figure 2 est -une vue en coupe verticale à travers un bateau -citerne comprenant une citerne à membrane, et la figure 3 est une vue en coupe de détail travers l'une des bandes de fixation de la figure 1 ou de la figure 2. Sur la figure 1, on voit un bateau-citerne comportant une co-30 que extérieure 1 et une coque intérieure 2„ A l'intérieur d'une cale 3 pour la cargaison à l'intérieur de la coque intérieure et des cloisons transversales se trouve une citerne auto-porteuse qui est indiquée d'une manière générale en 4-» Cette citerne est en aluminium, c'est-à-dire un métal qui n'est pas susceptible de se 3 5 fragiliser au froid, d'une épaisseur suffisante et qui est raidi d'une manière appropriée pour contenir le liquide. Une variante appropriée à 1'aluminium est constituée par de l'acier à 9% de nickel0 la citerne est entourée par un calorifugeage, indiqué d'une manière générale en 5» qui sert de doublage à la cale 3. 69 04142 -5- §0231*3 11 existe un espace "S" tout autour de la citerne entre la surface extérieure de celle-ci et la surface intérieure du calorifageage 5C le calorifugeage est constitué par une série de bandes de bois de construction dressé 6 et 6 qui sont fixées à des inter- c valles réguliers à la cale dont certains qu'on voit en coupe Bn 6 ' ' 1 s'étendent horizontalement at dont certains comme indiqué en 6 s'étendent verticalement. Les bandes dressées 6 s'étendent égale-ment longitudinalement le long du fond et des bandes 6 s'étendent transversalement. Sur les bandes., est montée une couche 7 10 relativement épaisse de calorifugeage qui se présente sous la forme de panneaux 8 de bois de balsa garni de contreplaqué, les intervalles se trouvant entre les panneaux étant obturés d'une manière étanche par une matière plastique comprimée 9P tout ceci par exemple étant décrit dans le brevet français 1.331.801? et constituant une barrière secondaire contre les fuites de la cargaison liquides Entra le fond de la citerne et les panneaux 8, est interposée une couche 10 de bois de balsa. Suivant la présente invention» les bandes horizontales 6 et les bandes verticales-6 qui se trouvent au voisinage des parois 2q latérales et les bandes transversales et longitudinales 6 et S qui se trouvent en dessous de la citerne présentent des ouvertures 6a, des fentes 6b ou des rainures 6c , comme on le voit sur la figure 3 qui permettent à l'eau de passer à travers les bandesB Dans cet exemple, le fond de la coque intérieure 2 est utilisé lui-même comme réceptacle dteau. Par suite, le fond de la coque intérieure 2 comporte à l'extrémité arrière du bâtiment des puisards 11 prévus au fond servant à collecter l'eau0 L'eau peut être enlevée automatiquement par l'intermédiaire de tuyaux 12 à l'aide d'une pompe 13 disposée entre la coque intérieure et la coque extérieure, 30 De cette manière, l'agencement est tel qu'au cas où une fui te quelconque se produit dans la coque intérieure ou sur une cloison transversale, l'eau s'écoule dans la cale 3» Mais, au lieu d'être collectée comme auparavant dans les espaces existant entre la paroi de la cale 3, la face intérieure des panneaux 8 et les 55 bandes de montage voisines 6, l'eau peut s'écouler librement à travers les bandes 6 pour être collectée au fond de la cale où sa présence peut être facilement détectée par des moyens classiques at d'où elle peut être enlevée par un tuyau 12 à l'aide d'ime pompe. 13. De cette manière,on empêche la formation d3une charge quelcon-40 que d'eau et on réduit le risque que le calorifugeage ne soit abi- 64M2 -6- 2002314 mêo Les panneaux 8 entre lesquels se trouve la matière d'étanchéi-té 9 sont relativement imperméables à l'eau. Une certaine quantité de l'eau peut se congeler. Si on désire empêcher cette congélation, on peut adopter 1*agencement proposé selon 1*invention 5 décrite dans la demande de brevet français n° 171.815 du 29 Octobre 1968 déposée par la même Demanderesse. Suivant cette invention, on interpose une pellicule mince continue entre la coque intérieure 2 et les panneaux 8. Dans tous les cas, on peut interposer un calorifugeage facilement perméable tel que 10 des fibres de verre dans les espaces se trouvant entre les bandes 6 voisines entre la cale et les panneaux 8. Sur la figure 2 on a représenté un bateau citerne comportant une coque extérieure 1 et une coque intérieure 2. Dans ce cas, à l'intérieur de la cale est disposée à l'intérieur d'une 15 cale 3 délimitée à l'intérieur de la coque intérieure et d'une cloison transversale, une citerne à membrane indiquée d'une manière générale en 14. Cette membrane est constituée par des tôles minces d'acier inoxydable 18-8, qui constitue un autre exemple de métal qui ne risque pas de se fragiliser au froid. 30 La citerne est entourée par un calorifugeage qui la supporte contre les charges hydrostatiques et les forces d'inertie, ce calorifugeage étant indiqué d'une manière générale en 5 et ser-vant de doublage pour la cale 3. Le calorifugeage 5 comme dans le cas de la figure 1- com-25 prend une série de bandes de bois de/éonstruction dressées 6 et 6* qui. sont-fixées comme décrit précédemment. Sur les bandes, est montée une couche relativement épaisse 7 de calorifugeage qui se présente sous la forme de blocs de bois de balsa 8, garnis de contreplaqué, décrits précédemment. 30 Les bandes horizontales 6 qui se trouvent au voisinage des parois latérales et les bandes longitudinales 6 qui se trouvent en dessous du fond de la citerne présentent des fentes ou ouvertures 6a des fentes 6b ou rainures 6ç_ , comme on le voit sur la figure 3 permettant à l'eau de traverser les bandes. 35 Dans cet exemple, somme sur la figure 1, le fond de la coque intérieure 2 est utilisé lui-même comme récipient pour lseau. De ce fait, le fond de la coque intérieure 2 comporte des puisards 11disposés au voisinage de ces parois latérales 69 04142 -7- 20Ô2314 pour collecter l'eau» L'eau peut être détectée automatiquement et enlevée par des tuyaux 12 à l'aide d'une potape 13 disposée entre la coque intérieure et la coque extérieure» L'agencement est celui qui a été décrit précédemment. Si on désire éviter 5 la congélation de l'eau, on peut utiliser 1'agencement propose suivant l'invention décrite dans la demande de brevet français n° 171.815 précitée» Il va de soi que les présentes formes de réalisation ont été décrites à titre d'exemple préférentiel et que l'on pourra 10 introduire toute équivalence dans leurs éléments constitutifs sans sortir du cadre de l'invention défini par les revendications annexées» 69 04142 -8- 20Ô2314 REVENDICATIONS 1 - Bateau-citerne pour le transport de liquides froids, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une citerne étanche au fluide disposée dans une cale et isolée extérieurement par un 5 calorifugeage disposé entre cette citerne et le^foarois de la cale, les parties extérieures de ce calorifugeage qui se trouvent au voisinage des parois, comportant des canaux à travers lesquels l'eau pouvant s'y trouver peut passer librement à peu près parallèlement aux parois de la citerne pour aller vers le fond de la 10 cale, -un moyen disposé au voisinage du fond de la cale servant à collecter cette eau et un moyen servant à enlever l'eau ainsi collectée . 2 - Bateau-citerne suivant la revendication 1,caractérisé en ce que la citerne étanche au fluide est une citerne auto-porteuse 15 espacée, lorsqu'elle est chargée, de la surface intérieure du calorifugeage» 3 - Bateau-citerne suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une citerne étanche au fluide formée d'une membrane en matière mince et souple en contact avec le calorifu- 20 geage qui l'entoure et qui la supporte à l'encontre des charges interneso 4 - Bateau-citerne suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la cale comporte -un puisard constituant un moyen servant à collecter l'eau, et comporte 25 une pompe servant à enlever l'eau ainsi collectée. 5 - Bateau-citerne suivant l'une quelconque des revendications prédédentes caractérisé en ce qu'il comporte une charpente d'éléments dressés verticaux et horizontaux fixés sur la surface intérieure de la cale et servant à supporter le calorifugeage, ces 30 éléments dressés comportant des fentes au voisinage des parois de la cale pour permettre à l'eau de passer. 6 - Bateau-citerne suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les espaces formés entre les elénants dressés, la paroi de la cale et la couche de calorifugeage sont remplis avec une ma- 35 tière de calorifugeage qui est facilement perméable. 7 - Bateau-citerne suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'un revêtement de surface en une matière imperméable à l'eau est formé sur la surface de la couche de calorifugeage qui est tournée vers la paroi de la cale»