Brevet FR2191066A1 — publié le 19740201

La présente invention concerne un lit pour le logement surbaissé de réservoirs à pression en forme de sphère de grand diamètre destinés particulièrement pour stocker des gaz comprimés et liquifiés. Le logement le plus connu et le plus utilisé pour des réservoirs à pression sphériques consiste selon leur grandeur en des piliers individuels qui sont ancrés avec leur extrémité inférieure dans me fondation en béton et qui sont soudés avec leur extrémité supérieure à la paroi du réservoir sphérique, le cas échéant par l'intermédiaire de griffes de renforcement. Dû aux fortes variations de sections locales à ses endroits de raccordement, de grandes pointes de pression sont produites par la charge due à la pression à l'intérieur.Quand le réservoir est rempli de gaz liquifié, ou quand il doit être rempli d'eau pour un essai de pression, alors la charge résultant du poids de remplissage n'est dérivée que de façon discontinue aux endroits de connection des piliers , ce qui provoque encore une surélévation locale de la tension plus défavorable dans la paroi du réservoir sphérique. Pour ces raisons un essai de pression à l'épreuve de l'explosion ne pouvait pas être fait à l'eau pour différents réservoirs à pression montés sur des piliers Des lits piliers sont cependant aussi très dangereux lors d'un incendie. Aux températures élevées, il présente une tendance au flambage plastique, ce qui pourrait provoquer que le réservoir sphérique ne roule finalement et provoque des dégâts supplémentaires. Des accidents de ce genre se sont produits. Des désavantages similaires quant aux tensions locales élevées résulteraient, si on suspendait le réservoir à l'aide de cordes qui sont bouclées tangentiellement à la surface de la sphère autour de griffes en forme de disques circulaires, si on n'emploie pas un nombre élévé de griffes - par exemple 32 ou plus et si les griffes n'ont pas une forme particulière. Une suspension à cordes est connue, cependant seulement en combinaison avec des réservoirs relativement petits pour stocker des produits à basse température, dans laquelle les cordes doivent primairement diminuer la conduction de chaleur du réservoir à basse pression vers le réservoir isolant extérieur. En outre, on a proposé de loger la calotte inférieure du réservoir à pression sur un lit de sable ou sur une coupe revêtue de matière synthétique. Ces lits, qui sont aussi stables lors d'un incendie, présentent à l'endroit de logement des tensions additionnelles faibles lors de l'application d'une pression inti rieure, si la déformation de la coupe sphérique n'est pas empêchée fortement à son endroit d'appui. Des tensions parasites très élevées sont cependant présentes lors de la charge par le poids d'un remplissage de gaz liquifié ou d'eau, tel qu'ils sont préférés lors de l'essai de pression.Ces tensions additionnelles peuvent devenir localement aussi très élevées, parce qu'une distribution uniforme à symmétrie de révolution peut être uniquement garantie, si la fabrication et le montage sont exécutés d'une façon la plus exacte, ce qui est très difficile ou ne peut même pas être vérifié. Pour cette raison des réservoirs logés de cette façon peuvent avoir dans la partie inférieure une paroi appréciablement plus grande, lorsqu'ils sont utilisés pour stocker du gaz liquifié. La calotte logée de ces réservoirs n'est pas accessible aux organes de contrôle pour l'inspection de dégâts superficiels causés par corrosion. En outre, on ne peut pas simplement prévoir au point le plus bas du réservoir un trou d'homme et des connections supplémentaires ou maintenir ce point accessible pour des emplois ultérieurs. Le lit selon la présente invention élimine les désavantages des lits décrits en ce qu'elle comprend pour l'appui de la sphère des moyens définissant une surface conique, ainsi qu'un ou plusieurs organes d'appui sur une fondation, des éléments de connection étant connectés entre ces moyens et les organes d'appui de sorte qu'un lit à membrane est réalisé. La contrainte dans une paroi de sphère logée de cette façon correspond largement à celle d'une enveloppe non perturbée dans ces logements; pour cette raison ce mode de logement est nommé logement par membrane. Un logement par membrane est en fait connu, cependant seulement en combinaison avec une enveloppe d'appui conique debout et sans moyen pour obtenir une distribution de la pression d'appui de symmétrie de révolution. Ceci serait particulièrement important pour l'enveloppe conique debout, parce que l'effet du logement par membrane est d'autant plus efficace que l'enveloppe conique est élastique, donc mince; mais ceci fait qu'elle a tendance au flambage et aux bosses locales. Quand l'enveloppe d'appui devient instable, ceci peut - similairement comme pour le logement sur piliers - causer de grands dégâts. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture détaillée qui va suivre d'un mode de réalisation préféré de l'invention représenté dans les dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 est une représentation purement schématique d'une partie d'une coupe suivant un méridien d'un réservoir à pression de symmétrie de révolution loge à l'aide d'une enveloppe conique suspendue; la figure 2 est une vue sur un réservoir à pression selon la figure 1; la figure 3 est une vue en perspective d'un réservoir selon la figure 2; la figure 4 est un extrait analogue à la figure 1 d'un réservoir à pression de symmétrie de révolution à appui ex térieur par rapport aux fondations et enveloppes coniques debout; la figure 5 est une vue analogue à la figure 2, d'un réservoir à pression selon la figure 4;; la figure 6 est une vue en perspective analogue à la figure 3 du réservoir à pression de la figure 4; la figure 7 est une coupe suivant un méridien d'un réservoir à pression de symmétrie de révolution analogue à la figure 1 avec d'autres éléments d'appui; et la figure 8 est une vue des éléments d'appui du mode de réalisation de la figure 7. La section d'un réservoir à pression logée sur un lit à membrane représenté dans les figures I à 3, montre une section de parois 1, qui pourrait être faite de blocs de fondation 5 particuliers, qui sont arrangés sur un cercle, ainsi qu'une enveloppe conique 7, qui repose par l'intermédiaire de côtes 9, en forme de coin sur un anneau 11 de fondation ou de repos de la fondation 3. L'enveloppe du réservoir à pression s'appuie sur l'enveloppe 7 conique et est soudée à celle-ci lelong du cercle de contact le soi-disant cercle d'appui 13. L'enveloppe conique 7 forme ainsi une surface tangente au réservoir de pression avec la section d'enveloppe 1, ce qui est un point essentiel. Les blocs de fondation 5 se trouvent à l'intérieur de la projection du cercle équatorial 15 sur le sol. Le revêtement 17 forme avec 11 anneau de fondation 11 une cage résistant à la torsion, ce qui permet de soulager le plus possible la fondation 3 en béton. Parle fait que le cercle d'appui 13 se trouve à l'extrémité d'une enveloppe d'appui hautement élastique, par exemple une enveloppe conique 7, de faibles tensions additionnelles seulement sont produites sous forme de tensions parasites par la charge causée par la pression du liquide et le poids du remnlissage du réservoir de pression. Ce réservoir de pression se trouve praXiquement dans l'état de tension d'une membrane, de sorte qu'on peut parler d'un logement par membrane du réservoir à pression. La construction selon les figures 4 à 6 est analogue. Dans ces figures, on voit également une section 20 d'une paroi d'un reservoir à pression, une fondation 22 en béton qui peut être composée de blocs de fondation 24 et porte une enveloppe 26 conique qui supporte par l'intermédiaire de côtes 28 en forme de coin et d'un anneau d'appui 30 le réservoir à pression. Cette construction est similaire à celle des figures 1 à 3, excepté que le cercle d'appui 32 sur lequel repose le réservoir à pression se trouve à l'extérieur des blocs 24 de fondation. La fondation en béton 22 se trouve cependant aussi ici au moins partiellement à l'intérieur de la projection du cercle équatorial 34 sur le sol. Aussi dans ce mode de réalisation, un revêtement 36 sert à protéger le logement entier contre la corrosion. L'emplacement des fondations en béton 22, qui peut aussi être réalisé en forme d'anneau fermé, ayant des ouvertures, permet dans les deux constructions, cause de son emplacement par rapport au cercle équatorial, un abaissement du réservoir à nression sur cette fondation en béton, si par exemple, sous l'influence de la chaleur, les éléments d'appui-propres nerdraient leur capacité de portée. Le réservoir à pression ne saurait nar rouler dans ces modes de réalisation, ce qui produirait des accidents graves. Dans les figures suivantes 7 et 8 d'autres modes de susnension, respectivement de logements, de reservoirs à pression à symmétrie de révolution, normalement des réservoirs ssheriaues, sur des fondations correspondantes sont représentés. Ces figures montrent une section 40 de l'enveloppe d'un réservoir à pression et une fondation en béton 38. Dans ce cas, le logement de l'enveloupe du réservoir à pression se fait à l'aide de barres de pliage 44, qui sont arranges entre des griffes 46 au réservoir et un anneau d'appui 48, tel que représenté dans la figure 8. La construction d'un réservoir à pression, y compris sa suspension,telle qu'elle est Dar exemple représentée dans les figures 3-6, est réalisée comme suit: on place un echaffaudage de montage, on monte la partie inférieure du réservoir, par exemple une calotte de sphère, et-on soude un ou plusieurs éléments tangents à la calotte dans les points de contact, c'est-a-dire lelong des cercles d'appui 13 ou 32, tel que décrit plus haut.Ensuite on introduit entre un ou plusieurs organes reposant sur une fondation et qui peuvent, par exemple, avoir la forme d'un cercle d'appui ou être composés d'éléments d'un tel anneau, des éléments de connection, par exemple des côtes 9 ou 28 en forme de coin, et on relie ceux-ci, de préférence par soudure, dos que la construction entre est telle que le cercle d'appui correspondant se trouve dans le plan horizontal, d'un côté au cercle d'appui et de l'autre côté à l'enveloppe conique, tel qu'on peut le voir dans les figures 3 et 6. Ce procédé permet une bonne répartition de la pression d'appui à symmétrie de révolution, aussi si la fondation en béton n'est pas exactement horizontale. Les éléments élastiques en forme d'enveloppes coniques ou de bandes de tension, respectivement de pression, sont arrangés tangentiellement au réservoir à pression, tel que représenté dans les figures. Ce logement évite la déformation de la spire sous la charge causée par la pression à l'intérieur ou par un remplissage de liquide, de sorte qu'au point de contact sphEre/cône seulement de faibles tensions parasitaires sont produites. Par l'insertion d'éléments de construction en forme de coin entre l'enveloppe d'appui et l'anneau d'appui pendant le montage, la répartition de la pression d'appui de forme de symmétrie de révolution très importante peut aussi être obtenue quand l'enveloppe d'appui et l'anneau de fondation n'ont pas été construits avec une exactitude particulière.Finalement, la soudure de plaques frontales verticales entre l'anneau de fondation et l'enveloppe d'appui au bord appuyé de l'enveloppe d'appui fournit une cage résistant à la tension qui soulage la fondation en béton sousjacente de contraintes supplémentaires. I1 suffit de construire la fondation en béton uniquement pour supnorter la charge verticale résultant du poids de la sphère et de son remplissage liquide. Elle peut consister en un anneau fermé muni d'ouvertures, ou de colonnes carres, pr6- fabriquées, individuelles. Dans tous les cas, la partie inférieure du réservoir à pression en forme de sphère peut être maintenue accessible pour l'inspection de la paroi de la sphère et pour la connection de conduites. Lors d'un incendie, la sphère peut contacter, après un fluage éventuel plus grand de l'enveloppe d'appui, la cage de torsion extérieure et la fondation et elle est ainsi empéchée de rouler. Le lit décrit est simple, sur et par conséquent aussi très économique. En outre, ce procédé de logement ouvert à fondation percée permet à tout moment l'accès bilatéral des tôles inférieures de l'enveloppe ce qui est d'une importance essentielle pour les inspections périodiques, respectivement la conservation des tôles de la calotte contre la corrosion. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux modes de réalisation décrits uniquement à titre d'exemples non-limitatifs. REVEND ICAT IONS 1. Lit pour loger de manière surbaissée des réservoirs à pression en forme de sphère à grand diamètre, en particulier pour stocker des gaz comprimés et liquifies, caractérisé en ce qu'il comprend pour l'appui de la sphère des moyens définissant une surface conique, ainsi qu'un ou plusieurs éléments d'appui sur une fondation, des éléments connection étant fixés entre ces moyens et les éléments d'appui afin de former un logement en membrane. 2. Lit selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un élément, par exemple une enveloppe d'un tronc de cône, supportant le réservoir lelong d'une ligne correspondant au moins approximativement à un cercle. 3. Lit selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent des éléments qui supportent la paroi du réservoir dans des zones prédéterminées, ces zones se trouvant au moins approximativement sur un cercle commun. 4. Lit selon la revendication 2, caractérisé en ce que le logement en membrane comprend une fondation qui se trouve aurmins partiellement à l'intérieur de la projection sur le sol de la ligne équatoriale du réservoir. 5. Lit selon la revendication 2, caractérisé encre que le logement en membrane comprend un anneau supporté par une fondation, ledit anneau étant connecté par des éléments de cnnection, par exemple des coins, avec lesdits moyens de sorte qu'une distribution de la pression d'appui approchant le plus possible d'une distribution de forme de symmétrie de révolution, est obtenue. 6. Lit selon la revendication 4, caractérisé en ce que le réservoir à pression repose sur un cercle qui se trouve à l'intérieur ou à l'extérieur de la fondation. 7. Lit selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, carac terse en ce que le réservoir est muni de griffes équidistantes lelong d'un petit cercle servant au logement de supports, par exemple de tiges de pliage. 8. Lit selon la revendication 7, caractérisé en ce que des griffes complémentaires sont arrangées sur une fondation dé phasée sur la circonférence par rapport aux griffes sur le réservoir et que des tiges de pliage sont prévues entre les griffes sur le réservoir et les griffes complémentaires. 9. Lit selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, cara cétisé en ce que la fondation est percée afin de fournir un accès à la partie de la calotte libre. 10. Procédé pour construire un lit-selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'un échaffaudage de montage est monté, que la partie inférieure du réservoir est montée et soudée à des moyens tangentiels au réservoir en leur endroit de contact et qu'ensuite on introduit des éléments de connection entre un ou plusieurs organes d'appui se trouvant sur la fondation et qu'on relie de façon fixe ces organes aux moyens tangentiels au réservoir ainsi qu'aux organes d'appui.