Brevet FR2005082A1 — publié le 19691205

La présente invention concerne un dispositif perfectionné destiné à suspendre un réservoir sphérique ou cylindrique ou une enceinte analogue sur une structure de support rigide, particulièrement dans des navires. 5 Dans les navires à propulsion nucléaire contenant un réacteur nucléaire dans une enceinte ou réservoir de pression, ou les navires transportant des réservoirs de produits nocifs tels que liquides phosphoreux, un échouage et/ou une collision constituent un risque sérieux, le choc ou la déformation d'un 10 réservoir ou enceinte dans de telles circonstances pouvant entraîner des conséquences très préjudiciables.- Suivant la technique antérieure, ces enceintes ou réservoirs sont habituellement supportés par leur base à l'aide de dispositifs reposant sur le fond de la coque. Dans ce procédé, 15 l'enceinte doit être munie d'une chemise assemblée sur sa périphérie, de manière à répartir la charge sur une surface importante du fond de la coque. Si la structure de fond vient à être déformée par échouage, l'enceinte ou réservoir est très probablement déplacé ou même rompu à moins que la structure de sup-20 port ne soit de hauteur suffisante pour absorber les déformations et én préserver sa partie supérieure. L'un des inconvénients inhérents au support de réservoir ou enceinte directement par le fond du navire impose la planéité du fond du réservoir en raison du profil de cette zone 25 de la coque, qui ainsi, ne peut résister à une pression différentielle importante,à moins de n'être de construction lourde et robuste. Par ailleurs, le fond d'un navire n'est pas précisément adapté au support de fortes charges, bien qu'il doive par lui-même résister aux flexions dues aux efforts de poids et à la 50 poussée hydraulique. Des exemples de ce genre de construction sont traités dans de nombreux périodiques qui, en particulier, concernent le navire nucléaire de commerce des E.U.A. "Savannah" et le navire allemand "Otto Hahn". 35 Dans les différents cas, le fond du navire est soumis à des charges lourdes concentrées qu'il n'est pas spécialement destiné à supporter. Il peut cependant résister efficacement de manière générale aux efforts de flexion dus au poids de navire et être adapté aux efforts de pression répartis résultant de la 69 09320 2 2005082 profondeur d'immersion. Le navire étant assimilé à une poutre, les charges concentrées sont transmises très économiquement à la structure par l'intermédiaire des cloisons transversales, puis aux parois de coque en cisaillement. 5 La présente invention a pour objet un dispositif suivant lequel une structure de support est soumise principalement à des contraintes directes ou de paroi, plutôt qu'à des contraintes de flexion, puisque de cette manière le matériau constitutif travaille au mieux et permet en conséquence de 10 réaliser une structure de poids minimal pour une charge donnée. Le nouvel agencement permet l'application du même principe à une enceinte ou réservoir sous pression dont l'assiette du fond est soumise plutôt à des tensions de paroi qu'à la flexion. De plus, le dispositif de l'invention déplace les points de support 15 de l'enceinte hors du voisinage immédiat des zones de la coque pouvant être sujettes à des dommages résultant d'échouage ou de collision. Le nouveau dispositif permet de supporter un réservoir ou enceinte analogue, à partir d'une structure rigide en élévation 20 à l'aide d'une structure intermédiaire de forme sensiblement pyramidale, dont une plus petite extrémité est maintenue autour de l'enceinte et qui est évasée vers l'autre extrémité plus large servant à la fjpœr à ladite structure rigide. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la 25 description qui va suivre d'exemples de mise en oeuvre, et des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une coupe transversale de la coque d'un navire, comportant un réservoir, ou enceinte, suspendu suivant un premier mode de réalisation ; J>0 - la figure 2 est une vue en plan selon la ligne 2-2 de la figure 1 ; - la figure 5 est une vue analogue selon la ligne - la figure 4 est une vue schématique en élévation de face d'une partie de coque de navire dans laquelle deux réser-35 voirs sont suspendus de part et d'autre d'une cloison intermédiaire de la coque ; - la figure 5 est une vue analogue à la figure 4 d'un autre mode de suspension de deux réservoirs sur une cloison intermédiaire commune ; 69 09320 3 2005082 - la figure 6 est une vue analogue aux figures 4 et 5 d'un autre mode de suspension à partir d'un caisson, intermédiaire commun ; - les figures 7 à 11 sont des vues analogues de. parties 5 de navire, comportant différents modes de suspension de réservoir à partir d'une cloison ; - la figure 12 est une coupe transversale d'une coque de navire renfermant un réservoir ou enceinte suspendu suivant un autre mode de réalisation de l'invention ; et 0 - la figure 13 est une vue en plan selon la ligne 13-13 de la figure 12. Sur les figures 1, 2 et 3 sont représentées deux cloisons transversales 1 et 2 situées dê part et d'autre d'une enceinte sensiblement cylindrique 10 à axe vertical et fonds 5 bombés. Ces cloisons 1 et 2 sont reliées par deux cloisons longitudinales 3 et 4, séparées de manière à délimiter un compartiment dont la dimension minimale est supérieure au diamètre de l'enceinte 10. Ces cloisons 1, 2, 3 et k sont renforcées par des membrures verticales 5 qui sont avantageusement soudées en [) position, en saillie sur les surfaces de cloisons opposées à l'enceinte 10 qui est suspendue par celles-ci. Il est cependant possible de souder ces membrures 5 sur les côtés quelconques des cloisons. Chaque cloison peut être raidie de plus par une ou plusieurs membrures horizontales 6 constituées par des poutres 5 ou des planchers. Les cloisons 1, 2, 3 et 4 qui ferment le compartiment dans lequel l'enceinte 10 est suspendue, peuvent être inclinées les unes sur les autres sous tous angles convenables, mais à 90° dans la plupart des cas. 3 L'enceinte est suspendue à ces cloisons par un matériau en feuille ou plaque cintrée pour constituer un tronc de cône 7 (figure 1) qui l'entoure et y est fixée suivant le plus faible diamètre du cône. En variante, le cône peut être monté avec sa partie évasée tournée vers le bas et rencontrant les cloisons. 5 Les parties 9 du cône 7 qui viendraient en arrière des raidisseurs verticaux 5.» sont coupées comme indiqué en traits interrompus sur la figure 1, le cône étant situé à toute hauteur requise. 69 09320 * 2005082 Dans la réalisation ainsi décrite, l'organe support en tronc,de cône est. formé par cintrage, cependant cet organe peut être constitué aussi bien par des segments de plaques planes, soudés ou assemblés autrement suivant leur bord, afin de 5 constituer une pièce de forme relativement voisine d'un tronc de cône» Ces agencements suffisent par eux-mêmes pour supporter l'enceinte, cependant, des éléments supplémentaires radiaux à compensation de dilatation thermique peuvent leur être 10 incorporés. A cette fin, des bandes ou barrots, .8 peuvent être répartis régulièrement sur la périphérie de l'enceinte 10 (figure 2), ou encore un second cône analogue au premier peut être fixé aux cloisons 1, 2, 3 et 4 de manière à pouvoir glisser sur la surface cylindrique de l'enceinte et permettre différents 15 degrés de dilatation. Lorsque cependant un seul support simple est utilisé, il est avantageux de le situer dans le plan du centre de gravité. D'autres modes de réalisation de l'invention, représentés sur les figures 4, 5 et 6 associent.chacun deux enceintes 20 voisines fixées à une cloison ou un caisson commun. Dans le. cas de la figure 4, deux enceintes 12 et 13 sont suspendues respectivement par des troncs de cône 14 et 15 à une cloison 16 munie de raidisseurs de renforcement 17, soudés de part et d'autre. Un dispositif analogue est représenté sur la figure 5 dont une 25 paroi 161 est raidie par un renfort 17' soudé sur un seul côté ; dans le cas de la figure 6, deux enceintes 12' et 13' sont respectivement suspendues par des troncs de cône 14' et 15*> disposés de part et d'autre d'un caisson 18. Dans toutes les réalisations qui précèdent, le GÔne 30 est soudé à l'enceinte qu'il supporte. Mais dans le cas de la figure 7, la soudure n'est pas utilisée entre le cône 20 et l'enceinte 21, une bride ou couronne 22 étant intégrée à celle-ci pour prendre appui sur un rebord périphérique circulaire 23 de l'extrémité du cône 20. Les figures 8 et 9 indiquent des variantes 35 de cette réalisation dans lesquelles,respectivement, sont utilisés un cône 20' (figure .,8) à redans et un cône 20" (figure 9) à partie cylindrique 24 d'extrémité comportant une bride 25 solidaire, agencée de manière à supporter une bride ou couronne 22' entourant l'enceinte 21'. 69 09320 5 2005082 Dans encore une autre variante, deux troncs de cônes ou, comme dans le cas de la figure 10, un tronc de cône 26 et une pyramide tronquée 26' sont utilisés,, Dans cet agencement l'extrémité évasée extérieure du cône 26 fixé à l'en-5 ceinte et constituant une partie intérieure dë l'ensemble de support est assujettie et suspendue à la cloison porteuse 27 par l'intermédiaire d'un second cône ou pyramide tronquée 26', dont l'évasement est inverse de celui du tronc de cône 26 et. qui constitue la partie extérieure de l'ensemble de support, 10 les deux parties étant réunies vers une position intermédiaire de l'enceinte et de la cloison» Dans le cas d'une enceinte sphériquë ou cylindrique 28 dont le fond 29 est sensiblement hémisphérique, le tronc de cône lui, est fixé de manière que sa paroi soit raccordée 15 tangentiellement à la surface de révolution (figure 11). Le cône peut être ainsi, soit ]e prolongement de l'extrémité de l'enceinte, soit une surface de recouvrement sur laquelle repose cette extrémité. Le cône de matière en plaque n'est pas- essentiel 20 et peut être remplacé par un élément de treillis dont un exemple est indiqué sur les figures 12 et 13, dans lesquelles un compartiment délimité par des cloisons ~$1, 32, 33 et 34 enferme une enceinte 35, suspendue à celle-ci par une charpente triangulée 36. Celle-ci est approximativement comprise dans la 25 surface de tronc de cône imaginaire coaxial à l'enceinte, dont le sommet est situé vers le bas. La plus petite extrémité de la charpente 36 est fixée à l'enceinte 36 et la plus large aux cloisons qui l'entourent. La charpente 36 représentée comporte seize montants, ou entretoises, 37, reliés à leurs extrémités 30 par articulation ou chevillage par exemple et qui sont compris dans l'une ou l'autre des deux familles de génératrices d'un hyperboloïde imaginaire, sensiblement confondu avec un cône dans la région de la charpente et des entretoises horizontales 38 joignant les extrémités supérieures de deux montants 37 aux 35 coins du compartiment. Ces entretoises 38 ne sont pas indispensables, mais constituent un facteur supplémentaire de sécurité et de renforcement en cas de collision. En principe, le nombre de montants 37 pourrait être réduit à six, mais il est plus , avantageux de l'augmenter, l'espace étant ainsi mieux utilisé H0 et la rupture d'un seul montant n'entraînant pas alors l'effondrement de la structure de support de l'enceinte. 69 09320 6 2005082 REVENDICATIONS 1 - Un dispositif destiné à supporter un réservoir ou enceinte analogue à partir d'une structure rigide en élévation, dans lequel-une structure intermédiaire de forme sensiblement 5 pyramidale est maintenue autour de ladite enceinte par son extrémité plus petite, cette structure étant évasée à partir de cette extrémité vers l'autre, qui est plus large et qui sert à sa fixation sur ladite structure rigide de support en élévation. 10 2 - Un dispositif selon la revendication 1, dans lequel ladite structure intermédiaire est constituée par un matériau en feuille cintrée. 3 - Un dispositif selon la revendication 2 dans lequel ladite structure intermédiaire est de forme conique. 15 4 - Un dispositif selon la revendication 2, dans lequel ladite structure intermédiaire est de forme conique à redans. 5 - Un dispositif selon la revendication 2, dans lequel ladite structure intermédiaire est de forme cylindrique à une extrémité et de forme conique à l'autre. 20 6 - Un dispositif selon la revendication 2, dans lequel ladite structure intermédiaire comporte une partie intérieure évasée à partir de son extrémité plus petite et une partie extérieure jointe à la première dans une position intermédiaire de l'enceinte et de la structure rigide et qui est évasée à 25 l'opposé de ladite première partie. 7 - Un dispositif selon la revendication 2, dans lequel ladite structure intermédiaire comprend des segments plans de plaques, assemblés sensiblement en forme de tronc de cône. 8 - Un dispositif selon l'une des revendicationsprécé- 30 dentes, dans lequel ladite structure intermédiaire est fixée à 1'enceinte„ 9 - Un dispositif selon l'une des revendications 1 à 6 -dans lequel l'enceinte comporte une bride solidaire et la structure intermédiaire comporte un rebord en saillie intérieure 35 constituant une assise de ladite bride. 10 - Un dispositif selon la revendication 1, dans lequel la structure intermédiaire est une charpente en treillis comportant au moins six montants ou entretoises. 69 09320 7 2005082 11 - Un dispositif selon la revendication 10 dans lequel les montants ou entretoises sont compris dans une surface d'hyperboloïde. 12 - Un dispositif selon la revendication 11, dans 5 lequel les montants ou entretoises compris dans l'une des familles de génératrices de 1'hyperboloïde rencontrent ceux de l'autre famille aux extrémités de la structure intermédiaire. 1J> - Un dispositif selon la revendication 12, dans lequel des entretoises supplémentaires relient les extrémités 10 des autres entretoises à l'autre extrémité de la structure intermédiaire. 14 - Un dispositif selon l'une des revendications précédentes dans lequel une autre structure intermédiaire est agencée pour entourer et supporter l'enceinte»