Brevet FR2072047A1 — publié le 19710924

i 2072047 La présente invention concerne une installation de stockage pour un fluide dont le poids spécifique est inférieur à 1 , par exemple le pétrole brut, dans lequel le fluide, enfermé dans un réservoir constitué par un matériau souple, flotte sur l'eau. 5 Une telle installation est décrite dans le brevet britan nique n° 878 158. Si, dans une telle installation, l'enveloppe contenant le pétrole devient défectueuse, le pétrole se répandra sur une grande surface, ce qui est très désavantageux du point de vue de la protection contre l'incendie. En outre, dans une 10 installation classique on utilise des câbles d'amarrage de façon à disposer d'un espace plus important pour le stockage. La présente invention se propose de perfectionner une installation de stockage du type décrit ci-dessus en améliorant la protection contre l'incendie et en utilisant l'espace dispo-15 nible de façon optimale. L'installation de stockage suivant l'invention est caractérisée par le fait qu'elle comporte des moyens limitant la surface de contact du pétrole qui s'échappe, dans le cas où le réservoir fuit, avec l'air ambiant. 20 Suivant l'invention, on peut utiliser une cuve dans laquel le on ménage, à l'aide de cloisons, plusieurs compartiments communiquant entre eux au moyen d'un passage situé au voisinage du fond de la cuve, chacun de ces compartiments étant destiné à recevoir un réservoir souple. 25 Dans le cas où la quantité de pétrole stockée varie dans un ou plusieurs réservoirs souples se trouvant dans la cuve, l'eau peut pénétrer ou sortir du compartiment par les passages situés au voisinage du fond de la cuve, l'ensemble étant agencé de façon telle que le niveau reste le même dans tous les com-30 partiments de la cuve. Par conséquent, il n'est pas nécessaire que les cloisons possèdent une hauteur particulière au-dessus du niveau de l'eau. Ces cloisons ont en outre une fonction qui peut être comparée à celle des barrages ménagés autour des réservoirs de stocka-35 ge situés au-dessus du niveau du sol. Si un réservoir souple 70 46160 2 2072047 devient défectueux, le pétrole se répand uniquement sur la surface du compartiment correspondant. Pour éviter que le pétrole répandu dans un compartiment atteigne un ou plusieurs autres compartiments par l'intermé-5 diaire du passage de communication, les compartiments suivant 1'invention peuvent communiquer respectivement avec une conduite d'égalisation par l'intermédiaire d'une conduite de trop plein située à un niveau tel que, dans le cas où un réservoir éclate, la fine couche de fluide formée dans le compartiment et flottant 10 sur l'eau se trouve au dessus de l'ouverture de la conduite de trop plein, de sorte que seule l'eau déplacée par le fluide peut s'échapper par cette'conduite. Pour minimiser la surface sur laquelle le pétrole qui s'échappe se répand dans un compartiment ainsi que pour utiliser 15 de façon optimale l'espace disponible pour le stockage, la configuration périphérique horizontale de chaque compartiment peut correspondre sensiblement à celle d'un réservoir souple plein qui y flotte. Pour éviter qu'un incendie qui a éclaté dans un comparti-20 ment se propage vers les autres compartiments, suivant 1'invention les bords supérieurs des cloisons entre les compartiments peuvent être munies d'écrans pare-feu verticaux. Lorsque dans un compartiment particulier le pétrole s'échappe du réservoir souple et forme dans ce compartiment une couche 25 qui flotte sur l'eau, la surface supérieure de la couche de pétrole se trouvera au-dessus du niveau de i'eau des compartiments adjacents à cause de son poids spécifique plus faible. Il en résulte que les cloisons sont soumises à une pression statique. Cette charge est partiellement évacuée vers le bas par la cloison 30 et la charge restante peut, suivant l'invention, être évacuée par des câbles ou des chaînes fixés sur les bords supérieurs des autres cloisons. Grâce à cet agencement, la structure de chaque cloison peut rester relativement légère. Pour que la face du réservoir qui est exposée à 1'air am-35 biant soit plate et de ce fait moins vulnérable, suivant l'inven 70 46160 3 2072047 tion, on peut disposer une couche de lestage sur le réservoir souple. Suivant l'invention on peut aussi suspendre un réseau de chaînes à partir des bords supérieurs des deux cloisons délimitant un compartiment, en plus ou à la place de la couche de les-5 tage et à la place des câbles. Suivant l'invention, on peut en outre utiliser des réservoirs se présentant sous la forme d'une enveloppe fermée dont la capacité de stockage est au moins égale au volume de la partie de compartiment située au-dessus de l'ouverture de communica-10 tion dans une ou la séparation. Suivant l'invention, l'enveloppe peut être rectangulaire lorsqu'elle est vide. Pour utiliser de façon optimale l'espace disponible, la longueur de l'enveloppe, lorsqu'elle est vide, peut être la même que celle du compartiment. 15 Dans le but de protéger le dispositif contre l'incendie dans chaque compartiment au moins le réservoir peut être recouvert par une couche de matériau incombustible. En outre, la paroi inférieure de l'enveloppe fermée peut être munie, d'une couche de matériau possédant des propriétés isolantes. 20 L'enveloppe qui, lorsqu'elle est vide, possède une forme rectangulaire s'allonge lorsqu'elle est pleine et sa section a plus ou moins lâ forme d'une ellipse. Bien qu'il n'y ait aucune raison pour que la face inférieure repose sur le fond, suivant 1'invention la face inférieure de 1'enveloppe est de préférence 25 supportée par une couche de matériau flottant, par exemple un tapis de liège, de sorte que l'enveloppe flotte aussi lorsqu'elle est vide. La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'une forme de réalisation particulière 30 donnée à titre d'exemple et représentée au dessin annexé dans lequel : la figure 1 est une vue de dessus d'une cuve contenant plusieurs réservoirs souples. La figure 2 est une vue en coupe prise suivant la ligne II-II 70 46160 4 2072047 de la figure 1. La figure 3 est une vue en coupe prise suivant la ligne III-III de la figure 1. La figure 4 est une vue en coupe d'un réservoir rempli de pétrole et flottant sur de l'eau. La figure 5 est une représentation approximative de la section d'un réservoir plein. La figure 1 représente une cuve rectangulaire 1, dont les dimensions peuvent être de 450 x 1000 m en pratique, délimitée 10 par une paroi 2 possédant une pente de 1/3. La paroi 2 est délimitée du côté extérieur par le bord 3 de la cuve et du côté intérieur par un écran marginal 4. La cuve est divisée en un certain nombre de compartiments 6 par plusieurs cloisons 5. Les cloisons 5 , comme les écrans marginaux 4, descendent au-delà 15 du fond 7 de la cuve. Dans chaque compartiment uns conduite de trop plein 8, dont 11 entrée du côté du compartiment est située au voisinage du fond de la cuve, est prévue dans 15écran marginal 4 suivant la longueur de la cuve. La figure 3 représente en coupe une enveloppe 9 dans un 20 compartiment 6, cette enveloppe étant constituée par un matériau souple, par exemple un tissu de nylon imprégné. L"enveloppe, remplie par exemple par du pétrole brut, flotte dans l'eau contenue dans le compartiment, une partie de l'enveloppe pleine étant située au-dessus du niveau de l'eau. La configuration périphérique 25 horizontale de l'enveloppe pleine correspond sensiblement à la forme rectangulaire du compartiment 6. Si l'on suppose que la longueur de l'enveloppe est égale , „ . 3 à 390m, on obtient une capacité de stockage d'envxfon 450 000 m , Si les dimensions du compartiment dans lequel flotte l'en- 2 30 veloppe pleine sont 100 x 390 = 39000 m , dans le cas où l'en- 3 veloppe devient défectueuse, 450 000 m de pétrole se répandent sur la surface de ce compartiment. Ce pétrole forme une couche (qui reste recouverte par l'enveloppe qui s'est vidée dans l'intervalle) possédant une épaisseur de 11,54 m dont 1,73m restent 35 au-dessus du niveau de l'eau. .Au niveau de l'eau il s'exerce BAD ORIGINAL 70 46160 5 2072047 par conséquent une pression statique de 1,47 tonnes/m sur les 2 cloisons, La pression totale sur la paroi est de 8,48 tonnes/m . Cette charge est partiellement évacuée par la paroi vers le fond de la cuve et le reste est évacué par le bord supérieur et un 5 réseau de chaînes 11 vers la cloison opposée. Grâce à ce réseau de chaînes, qui maintient aussi l'enveloppe en position, la structure de la séparation peut rester relativement légère. L'entrée de la conduite de trop-plein 8 du côté du compartiment doit être située suffisamment profondément au-dessous du 10 niveau de l'eau de façon que le pétrole constituant une couche - -qui flotte dans le réservoir ne puisse pas s1 échapper par le trop plein vers la conduite d'égalisation 12. La conduite d'égalisation 12 doit être située entre l'écran marginal 4 et le bord 3 de la cuve sur un ou deux côtés de la cuve. 15 La capacité de stockage maximale, dans le cas de 9 compar- 6 3 timents, est égalé a 9 x 450 000 4 x 10 m . Si l'on suppose qu'en pratique la capacité totale est inférieure de 10%, on ob-3 tient 400 000 m , par conséquent la variation du niveau d'eau doit être limitée à moins de 1 mètre. Par conséquent, il n'est pas 20 nécessaire d'ajouter ou d'enlever souvent de l'eau dans la cuve. Naturellement, cette possibilité doit être prévue. La figure 4 représente une vue en coupe d'une enveloppe 9 pleine de pétrole et flottant sur l'eau. Lorsqu'elle est vide 1'enveloppe est rectangulaire et est fabriquée de préférence à 25 l'aide de tissu de nylon imprégné. On peut aussi utiliser le matériau servant à fabriquer les dracones de Dunlop ou le NRDC fabriqué par Gordon Low. Lorsque l'enveloppe est vide et qu'elle est dans l'eau, elle repose sur une couche de matériau qui flotte (par exemple des tapis de liège) alors que sa face supérieure est 30 recouverte par une couche de matériau plus lourd. Les couches de matériau placées au-dessus et en-dessous de cette enveloppe, peuvent être isolantes et la couche supérieure peut aussi être incombustible. Si l'enveloppe est remplie de pétrole sa section transversa-35 le a la forme représentée dans lafigure 4. La section particu- 70 46160 6 2072047 lière de l'enveloppe pleine et le fait qu'une partie de cette enveloppe est située au-dessus de l'eau proviennent du fait qpe le pétrole qui flotte sur l'eau tend à se répandre sur la plus large surface possible et que chaque mètre cube d'eau dépla-5 cé est capable de supporter une tonne de pétrole. Aux points A et B la différence de pression entre l'intérieur de l'enveloppe et l'extérieur est pratiquement nulle et la courbure de la paroi de l'enveloppe est nulle. Au niveau de l'eau la courbure est maximale étant donné qu'à ce niveau la dif-10 férence de pression statique de l'eau et du pétrole est maximale. La pression statique de l'huile varie suivant la droite A-D, et la pression de compensation exercée par l'eau varie suivant la droite C-D. Lorsque la hauteur du segment A-C est comprise entre 2 et -, 2 15 2,5m, la pression statique maximale est d'environ 2. tonnes/m . En prenant cette valeur comme point de départ l'enveloppe ou réservoir est plein si, au niveau de l'eau, la pression stati- , 2 que a l'interieur de l'enveloppe est égalé a 2 tonnes/m . Pour différents poids spécifiques, on trouve les valeurs suivantes 20 pour A-C,. A—B et C-D. A-C A-B C-B Poids spécifique = 0,8-3 2,50 12,5 10 m Poids spécifique = 0,85-3 2,35 15r69 13,34 m Poids spécifique = 0,90-3 2,22 22,22 20 m 25 D1 après le tableau précédent" on voit que plus le pétrole est lourd plus la capacité de stockage est importante. Etant donné qu'il est possible que la face inférieure de l'enveloppe repose sur le milieu du compartiment, la profondeur 30 de la cuve peut être égale par exemple à 15m. La figure 5 représente graphiquement la forme approximative d'une enveloppe possédant un périmètre de 2Q0m (la largeur étant de 100m lorsque cette enveloppe est vide). Etant donné que la capacité dépend du poids spécifique, on va prendre un exemple 35 dans lequel 11enveloppe est remplie de pétrole possédant un poids 70 46160 7 2072047 spécifique de 0,85. Dans la figure 5, on a A-C=2,35 m et A-B=15,69 m. La section réelle de l'enveloppe varie entre deux extrêmes, c'est-à-dire une section rectangulaire PQRS pour laquelle la s largeur est égale à P-Q = 84,31m, et une section en forme de losange ALBK, pour laquelle la largeur est égale à K-L=98,16m. Dans les deux cas le périmètre est égal à 200m» o La surface ôi rectangle est égale à 1323nT et celle du 2 losange est égalé a 770m „ lia forme de l'enveloppe est plus pro- Iq clie, du point de vue de la surface, d'une forme rectangulaire 2 crae de la forme d'un losange, et une section de 1200 m semble 3 plausible . L'enveloppe peut par conséquent contenir 1200 m de pétrole par mètre de longueur. La présente invention n1 est pas limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus mais peut être modifiée de différantes manières sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple, a.u lieu d'utiliser une enveloppe souple, fermée on peut utiliser un réservoir en matériau souple ayant la forme d'un dôme dont la face inférieure n'est pas fermée et dont les dimensions hori-2o sontales correspondent à celles d'un compartiment- 70 46160 8 2072047 REVENDICATIONS 1 - Installation de stockage pour un fluide possédant un poids spécifique inférieur à 1, notamment le pétrole brut, dans laquelle le fluide, enfermé dans un réservoir constitué par un 5 . matériau souple, flotte sur de l'eau, caractérisée par le fait qu'elle comporte des moyens destinés à limiter la surface de contact entre 11 air ambiant et le fluide qui s'échappe dans le cas où le réservoir devient défectueux. 2 - Installation suivant la revendication 1, caractérisée 10 par le fait que plusieurs compartiments sont ménagés dans une cuve à l'aide de cloisons, lesdits compartiments communiquant par un orifice situé' au voisinage du fond de la cuve, chaque compartiment étant destiné à recevoir un réservoir souple. 3 - Cuve suivant la revendication 2, caractérisée par 15 le fait que les compartiments communiquent respectivement avec une conduite d1 égalisation par 1'intermédiaire d'une conduite de trop plein située à un niveau tel que, dans le cas où un réservoir devient- défectueux, la fine couche de fluide qui flotte sur l'eau et se forme dans le compartiment se trouve au-dessus 20 de l'ouverture du trop-plein, de sorte que seule l'eau déplacée par le fluide peut s'échapper par l'intermédiaire de celle-ci. 4 - Cuve suivant l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisée par le fait que. la configuration périphérique horizontale de chaque œmpartimenfc correspond sensiblement à 25 celle d'un réservoir souple plein qui y flotte librement. 5' - Cuve suivant l'une quelconque dès revendications 2^3,4, caractérisée par le fait que les bords supérieurs des cloisons entre les compartiments sont munis d'écrans pare-feu verticaux. 6 - Cuve suivant l'une quelconque des revendications 2„3, 30 4,5, caractérisée par le fait que chaque cloison est reliée aux autres cloisons par des cordages ou des chaines fixés sur les bords supérieurs de ces cloisons. 7 - Cuve suivant l'une quelconque des revendications 2,3, 4,5, caractérisée par le fait qu'une couche de lestage est dis- 35 posée sur le réservoir souple. 70 46160 9 2072047 8 - Cuve suivant 1'une quelconque des revendications 2,3, 4,5, caractérisée par le fait qu'un réseau de chaînes est suspendu entre les bords supérieurs de deux cloisons délimitant un compartiment. 5 9 - Cuve suivant l'une quelconque des revendications 2,3, 4,5,6,7,8, caractérisée par le fait que le réservoir est constitué par une enveloppe fermée dont la capacité de stockage est au moins égale au volume de la partie de compartiment située au-dessus de l'ouverture de communication ménagée dans une ou la sépa-1° ration. 10 - Réservoir suivant la revendication 9, caractérisé par le fait que l'enveloppe est rectangulaire lorsqu'elle est vide. 11 - Réservoir suivant la revendication ÎO, caractérisé 15 par le fait que, lorsqu'elle est vide, l'enveloppe possède la même longueur et la même largeur qu'un compartiment. 12 - Réservoir suivant l'une quelconque des revendications 9,10, 11, caractérisé par le fait que dans chaque compartiment au moins le réservoir est recouvert d'une couche de matériau 2° incombustible. 13 - Réservoir suivant la revendication 12, caractérisé par le fait que la face inférieure de chaque enveloppe fermée est munie d'une couche possédant des propriétés isolantes. 14 - Réservoir suivant 1'une quelconque des revendications 25 9,10,11, 12,13, caractérisé par le fait que la face inférieure de l'enveloppe est supportée par une couche de matériau flottant, par exemple un ou plusieurs tapis de liège.