Brevet FR2413287A1 — publié le 19790727

La présente invention concerne un réservoir en matériau thermoplastique comportant au moins deux zones formant réservoir, situées l'une à côté de l'autre et de préférence identiques, zones limitées l'une contre l'autre par des zones encaissées contre au moins deux parois de réservoir se faisant face et dont les volumes internes sont reliés l'un a l'autre au moins au vol- sinage du sol, chaque zone formant réservoir présentant au moins sur des portions de sa périphérie une section circulaire ou presque circulaire. Des réservoirs connus de ce type ont une forme telle que les zones formant réservoir, identiques et de direction verticale, ne s'étendent que sur une portion de la hauteur du réservoir total. Près du sol et du côté supérieur, ces réservoirs comportent des zones horizontales et formant passage. Tous ces réservoirs connus ont en commun de présenter en vue en plan une forme a peu près carrée, les surfaces frontales, plus étroites que les parois latérales, étant éventuellement limitées en vue en plan de façon former à peu près un demi-cercle.Comme ces réservoirs doivent s'en sortir sans frettes, il est nécessaire de tenir compte de conditions particulières pour leur donner la stabilité nécessaire qui puisse interdire que même sur de très grands réservoirs, par exemple de l'ordre de grandeur entre 1000 et 5000 litres, le réservoir ne subisse des déformations non autorisées, en particulier.sous l'influence de la pression hydro s.tatique du liquide qui s'y trouve. Dans les réservoirs connus, ceci s'obtient par le fait que les zones formant réservoir et a direction verticale comportent au moins sur des portions de leur périphérie des zones encaissées qui présentent une section circulaire ou sont cylindriques.En leurs points les plus profonds, il est possible de souder ces zones encaissées l'une à l'autre, les barrettes ainsi obtenues entre zones de réservoir voisines représentant des renforts supplémentaires. Au total, tous ces réservoirs présentent une forme relativement compliquée, avec un certain nombre de plans piffé rents et de surfaces présentant des angles différents l'une par rapport a l'autre. Il est également important qu'il ne soit pratiquement pas possible de définir et donc de calculer a l'avance le type de sollicitations que subit la paroi du réservoir sous l'influence de la pression hydrostatique du liquide. I1 n'est donc pas possible de définir avec précision ou de calculer ou, pas possible sans autre, les contraintes qui apparaissent dans la paroi du réservoir en valeur, direction et type. I1 en résulte qu'il est pratiquement inévitable de coter surabondamment les épaisseurs de paroi par rapport à ce qu'elles pourraient être théoriquement, d'où résulte obligatoirement une consommation trop élevée de matériau pour la fabrication d'un tel réservoir. I1 faut également tenir compte ici que des réservoirs de ce type sont fréquemment utilisés pour le stockage de liquides pollueurs ou dangereux par ailleurs, par exemple mazout, ce qui fait que des exigences qui débordent l'importance habituelle doivent être posées en ce qui concerne la résistance et l'étanchéité du réservoir. De ce point de vue il est particulièrement défavorable que la zone, proche du sol, du réservoir connu, qui subit les sollicitations les plus importantes, soit de la forme la moins dégagée et la moins facile a calculer du point de vue des contraintes qui apparaissent, en particulier des concentrations de contraintes, du fait de la répartition de la matière, puisqu'elle combine une forme de base ressemblant & un carré mais avec des zones encaissées, des rainures ou autres semblables. L'invention pour objet de concevoir un réservoir du type mentionné au début qui ne présente pas les désavantages du réservoir connu. On s'efforce en particulier d'obtenir d'un côté la stabilité nécessaire du réservoir par la forme qu'on lui donne, sans pourtant que d'un autre côté cette forme du réservoir n'en soit compliquée ou pas claire. Le réservoir doit également, du point de vue de sa fabrication, ne pas être plus compliqué ou plus coûteux que lesréservoirsconnus et doit également pouvoir se fabriquer exactement comme ceux-ci en un seul procédé de travail, de préférence par le procédé de soufflage.C'est donc un objet essentiel de l'invention de donner au réservoir une forme qui permette de définir avec le plus de précision possible et de calculer à l'avance, dans toutes les zones de la paroi du réservoir, les contraintes qui vont y apparaltre. On s'efforce de plus de donner au réservoir une forme telle qu'il ne va apparature qu'un seul type de contrainte ou pratiquement un seul, ce qui permet d'utiliser au mieux la capacité de résistance de la matière. Pour atteindre cet objet l'invention propose que les zones formant réservoir, de forme circulaire au moins sur la portion la plus importante de leur périphérie, s'étendent depuis le sol sur toute la hauteur ou presque toute la hauteur du réservoir. Ceci ~signifie que le réservoir se compose de deux ou plus zones de réservoir situées l'une à côté de l'autre, verticales et cylindriques, reliées 1 une a l'autre de façon que le liquide stocké, si on en remet ou si on en prélève dans l'une des zones formant réservoir, voit monter ou descendre son niveau en correspondance dans toutes les zones formant réservoir. Selon une autre proposition de l'invention, il est avantageux de donner aux différentes zones de réservoir situées en bas ou en haut, jusque respectivement l'extrémité libre, une forme qui va en se rétrécissant et de préférence conique. Le réservoir selon l'invention présente l'avantage d'une structure claire et.exclusivement verticale. La forme de section circulaire, qui s'étend sur toute la hauteur ou dans tous les cas sur la portion de la hauteur remplie de liquide stocké, amène à ceci que les parois du réservoir ne sont pratiquement sollicitées qu'exclusivement en traction. Ceci constitue sans aucun doute la forme la plus favorable de sollicitation qui de plus, puisse se définir sans autre du point de vue de sa valeur et de sa direction. La forme qui va en se rétrécissant, en cône, jusqu'au sol, de la portion d'extrémité côté du sol, des zones formant réservoir, apporte un accroissement supplémentaire de la capacité de résistance a l'égard d'une déformation intempestive, particulièrement dans la zone où la sollicitation est la plus forte. Selon un autre avantage de l'invention, les zones formant réservoir peuvent être reliées ensemble par au moins une barrette qui limite le point le plus profond des zones encaissées qui séparent l'une de l'autre les différentes zones formant réservoir. Ces barrettes s'étendent pratiquement sur presque toute la hauteur du réservoir. Leur disposition peut se réaliser de façon que soient prévues deux barrettes limitant respectivement la zone la plus profonde de deux zones encaissées situées en face l'une de l'autre, zones qui présentent sur toute leur hauteur une distance l'une de l'autre dont l'importance dépend des caractéristiques locales. Cette distance n'a pas besoin d'être très grande, puisqu'il importe seulement d'obtenir une section de passage suffisante pour réaliser une liaison entre les différents volumes internes des zones des réservoirs. Selon une autre proposition de l'invention, leur disposition peut se réaliser de façon que les zones les plus profondes, se faisant face, des zones encaissées soient soudées en formant entre elles une barrette pleine et que soient prévus, immédiatement au dessus du fond du réservoir et/ou en dessous de la limite supérieure du réservoir, des passages pour le liquide stocké, qui soient également dimensionnés pour autoriser un équilibrage suffisamment rapide du liquide dans l'une ou l'autre direction entre les différentes zones de réservoir.Cette exécution présente l'avantage qu'il n'est généralement pas nécessaire de munir le réservoir de frettes spéciales, du fait que les zones de paroi ainsi soudées entre elles représentent des zones de rigidité et résistance importantes qui-sont généralement capables sans autres de reprendre les contraintes qui apparaissent dans les parois des zones voisines de réservoir, contraintes qui sont, de façon largement prépondérante, des contraintes de traction. On peut également renoncer à des frettes de ce type si les zones les plus profondes, se faisant face, des zones encaissées sont soudées sur des portions partielles, pour former des portions de barrettes pleines.Dans un autre cas, lorsque les parois qui se font face au plus profond des zones encaissées ne sont pas soudées entre elles, il sera généralement nécessaire de munir extérieurement le réservoir de frettes disposées dans un plan vertical au plus profond des zones encaissées. Ceci signifie que pour un réservoir qui comporte deux zones formant réservoir, on prévoit une frette. I1 est apparu comme avantageux d'exécuter ces frettes de façon telle qu'elles se composent de deux portions de frettes disposées respectivement face à face dans les zones les plus profondes des zones encaissées qui se font face, de préférence de forme tubulaire, et reliées l'une à l'autre par. des goussets, jumelles ou autres disposés transversalement côté sol et côté supérieur. L'invention présente de plus la possibilité de munir les zones formant réservoir, côté supérieur d'un couronnement de faible hauteur commun et d'une pièce avec le reste du réservoir, couronnement qui porte les tubulures et éventuellement un trou d'homme.Un couronnement de ce type ne sera possible que dans les cas où les portions de parois ou barrettes se faisant face l'une a l'autre au plus profond des zones encaissées ne sont pas soudées l'une à l'autre, de façon que la largeur d'un tel couronnement ne dépasse pas l'étendue des barrettes qui se trouvent au plus profond des zones encaissées. Toutes les possibilités et formes d'exécution décrites peuvent se réaliser en utilisant le procédé de soufflage en un seul processus de travail. Ceci est valable par exemple pour la fabrication dlune barrette munie haut et bas de passages tubulaires pour le liquide stocké. I1 existe seulement la nécessité d'adapter le moule de soufflage utilisé pour la fabrication du réservoir à l'exécution désirée chaque fois. Les réservoirs selon l'invention peuvent, de leur côté, être regroupés de façon habituelle en bâtis de réservoirs, particulierement pour le stockage de mazout. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexé s sur lesquels - la figure 1 est une vue latérale d'un réservoir qui comporte trois zones identiques de réservoir, en matériau thermoplastique - la figure 2 est la vue de dessus correspondante - la figure 3 est une coupe selon la ligne III-III de la figure 1 ; - la figure 4 est une représentation correspondant à la figure 3 d'une deuxième forme d'exécution ; - la figure 5 est une coupe selon la ligne V-V de la figure 4 - la figure 6 est la vue latérale de la troisième forme d'execution ; - la figure 7 est la vue de dessus correspondante - la figure 8 est une coupe selon la ligne VIII-VIII de la figure 6. Le réservoir 11 représenté sur les figures 1 - 3, comporte trois zones identiques formant reservoir 12, 13, 14, de section circulaire sur toute leur hauteur, donc depuis le sol 15 jusque leur limite superieure 16 Les portions d'extrémité, qui se trouvent respectivement en bas et en haut, 17, 18, tout en conservant leur section circulaire, ont une forme qui va respectivement en se rétrécissant vers l1extrémité libre en formant un cône. Cette forme a une importance particulière pour la portion de l'extrémité inferieure 17, et puisque c1 est cette extrémité, qui, par suite de la pression hydrostatique du liquide stocké qui se trouve dans le réservoir 11, est exposée à la sollicitation la plus forte. Les differentes zones de réservoir 12, 13 et 14 sont réunies entre elles par des barrettes 19, 20 qui courrent à peu près dans le plan longitudinal vertical de symétrie et qui s'étendent sur pratiquement toute la hauteur du réservoir il ou des différentes zones formant réservoir 11 à 13. Ce n'est qu'immédiatement au dessus du sol 15 et en dessous de la limite supérieure 16 que les volumes intérieurs des zones formant réservoir 12 à 14 sont réunies l'une à l'autre par des passages tubulaires 21 et 22 ou 23 et 24. Lors de la fabrication du réservoir par le procédé de soufflage, aussi bien les barrettes 19, 20 que les passages tubulaires peuvent etre formés dans un seul processus de travail, dans lequel les zones de paroi 31, 32 en forme de barrettes qui se trouvent au plus profond 25 des zones encaissées 26 sont soudées l'une à l'autre. Dans la zone des passages 21 et 24, le moule de soufflage a une forme telle que les portions correspondantesdes zones de parois 31, 32 sont étirées en conséquence par le fluide sous pression. En dehors de ces passages tubulaires qui - rapportés à l'importance totale du réservoir et des zones formant réservoir 12 à 14- ne comportent que des sections relativement faibles, toutes les zones formant réservoir 12 à 14 comportent une section circulaire, de sorte qu'en dehors de petites exceptions n8gligeables dans la zone des passages mentionnes ci-dessus, il n'apparaît dans les parois des réservoirs que des sollicitations de traction qui conduisent à des sollicitations que l'on peut sans autre définir et calculer. I1 en résulte que le réservoir 11 présente dans sa totalité une forme très bien dégagée et sans complication, qui évite par exemple le dépôt de poussière ou de saleté dans des zones encaissées présentant des surfaces horizon tales quelconques ou autres.Grâce aux zones encaissées verticales, 1 réservoir est structuré en trois zones formant réservoir essentiellement identiques, qui sont toutes également de direction verticale. Bien entendu le réservoir peut également être constitue de deux ou plus que trois zones formant réservoir. Ce qui vient d'être dit est également valable pour la forme d'exécution selon les figures 4 et 5, qui colncident, pour les parties essentielles, avec chacune des parties selon les figures 1 à 3, ce qui fait que pour les mêmes parties on a également utilisé les mêmes chiffres de repérage respectivement augmentés de 100. La différence essentielle entre les deux formes d'exécution réside en ce que les deux portions de paroi 131 et 132 en forme de barrette ne sont pas soudées l'une à l'autre au plus profond 125 des zones encaissées 126 entre les différentes zones formant réservoir. De plus, ces portions de parois en forme de barrette présentent sur pratiquement toute la hauteur du réservoir, une distance essentiellement constante, ce qui fait apparaître un passage 133 qui s'étend également sur presque toute la hauteur du réservoir.Dans cette forme d'exécution, il faut normalement prévoir des dispositions particulières pour que dans la zone des passages entre les différentes zones formant réservoir, c'est-à-dire respectivement au plus profond 125 des zones encaissées 126, on puisse reprendre les efforts qui apparaissent sur les parois de réservoir par suite de l'action du liquide stocké. Dans le cas de l'exemple d'exécution des figures 1 à 3, ceci n'est normalement pas nécessaire, puisque les barrettes soudées 19, 20, sont capables, sans autres mesures supplémentaires, de reprendre, sans déformation non autorisée, tous les efforts qui apparaissent dans les parois de réservoir, sachant qu'il s'agit essentiellement d'efforts de traction qui agissent dans le plan horizontal.Dans le cas de l'exemple d'exécution selon les figures 4 - 5, il apparaît la nécessité, par suite de la disparition des barrettes pleines qui représentent des zones de surépaisseur et de renfort, de prendre des mesures supplémentaires qui consistent à rapporter, entre les zones respectives formant réservoir, donc par exemple 113 et 114, au plus profond 125 des zones encaissées 126, des frettes verticales en matériau approprié, par exemple en acier. I1 s'agit ici, selon les figures 4 et 5, de deux tronçons tubulaires 135, 136 qui s'étendent sur pratiquement toute la hauteur du réservoir 11 et sont reliées l'une à l'autre aux deux extrémités par l'intermédiaire de pièces formant goussets 137.La fixation des goussets 137 aux deux tronçons tubulaires se fait, de façon appropriée, par l'intermédiaire de tiges filetées fixées aux extrémités des tronçons tubulaires 135, 136 et sur lesquelles on visse des écrous 138. Selon l'exemple-d'exécution des figures 4 et 5, les différentes parties des réservoirs qui se trouvent haut et bas comportent également des portions 117, 118 qui vont respectivement se rétrécissant, en cône, jusqu'à l'extrémité libre. Ceci est également valable pour la portion 215 d'extrémité côté sol pour le reservoir 211 représenté sur les figures 6 à 8, réservoir qui comporte également entre les différentes zones formant réservoir, des passages 233 qui s'étendent sur pratiquement toute la hauteur des zones formant réservoir 212, 213 et 214. Mais ces passages sont ici plus larges que dans le cas de la forme d'exécution des figures 4 et 5. Les frettes à nouveau constituéestde tronçons tubulaires 235, 236 et de goussets ou autres 237, correspondent à celles de l'exemple d'exécution des figures 4 et 5.La différence essentielle entre les deux formes d'exécution réside en ce que dans la forme correspondant aux figures 6 à 8, le réservoir 211 comporte en partie haute un couronnement 240 de faible hauteur, d'une pièce avec le reste du réservoir, et formant passage et qui porte les tubulures 241 pour le remplissage, la mise à l'atmosphère, le prélèvement, etc. Dans les deux autres formes d'exécution, ces tubulures sont directement rapportées sur les différentes zones de réservoir. Le couronnement 240 de l'exemple d'exécution selon les figures 6 à 8 a pour conséquence que les zones formant réservoir 212, 213, 214 n'ont pas une forme cylindrique dans chacune de leurs portions d'extrémité supérieure.Ceci nla pourtant pas de signification pratique du fait que dans la zone supérieure du réservoir il n'existe pas de sollicitation sur les parois provenant du poids ou de la pression hydrostatique du liquide stocké ou qu'elle n'a guere d'importance. Le fait que la forme s'écarte donc de la forme cylindrique ou de la section circulaire dans cette zone ne présente donc pas d'inconvénient. Bien entendu, dans la forme d'exécution selon les figures 6 à 8, la zone périphérique de section circulaire ou presque circulaire est plus petite que dans le cas des deux autres formes d'exécution, en particulier de celles selon les figures 1 à 3. Ceci n'apporte pourtant pas de modification au fait que les avantages de principe du réservoir selon l'invention sont également valables pour l'exécution selon les figures 6 à 8. On aboutit à ce résultat que l'on obtient un compromis adapté aux données de l'espèce, entre l'épaisseur de la paroi du réservoir proprement dit, les dépenses relatives aux frettes et le volume du réservoir. C'est ainsi qu'il est parfaitement possible que par exemple la forme d'exécution selon les figures 4 et 5 soit meilleur marché que selon les figures 1 à 3, puisqu'elle permet une dépense plus faible en matériau thermoplastique. D'un autre côté, il faut comparer cette économie de matériau avec la dépense que représentent les frettes supplémentaires. Cet exemple permet de voir qu'il n'existe vraisemblablement pas d'optimum valable dans toutes les circonstances si l'on tient simplement compte des couts globaux de fabrication. Mais il reste vrai pour toutes les formes d'exécution de l'invention, que la forme de principe du réservoir, partiulièrement la structure verticale jusqu'au niveau du sol et la prépondérance de la section circulaire dans les différentes zones formant réservoir, conduit à un compromis particulièrement favorable entre le matériau mis en oeuvre, le volume et la résistance. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Réservoir-en matériau thermoplastique comportant au moins deux zones formant réservoir, situées l'une à côté de l'autre et de préférence identiques, zones limitées l'une contre l'autre par des zones encaissées contre au moins deux parois de réservoir se faisant face et dont les volumes internes sont reliés l'un à l'autre au moins au voisinage du sol, chaque zone formant réservoir présentant au moins sur des portions de sa p8riphérie une section circulaire ou presque circulaire, caractérisé en ce que les zones formant réservoir, de forme circulaire au moins sur la portion la plus importante de leur périphérie, s'étendent depuis le sol sur toute la hauteur ou presque toute la hauteur du réservoir. 2. Réservoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que les différentes zones formant réservoir, en bas et/ou en haut, jusqu'à respectivement l'extrémité libre, ont une forme qui va en se rétrécissant et de préférence conique. 3. Réservoir selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les zones formant réservoir sont reliées entre elles par au moins une barrette qui limite la zone la plus profonde des zones encaissées qui séparent l'une de l'autre les différentes zones formant réservoir. 4. Réservoir selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il est prévu deux barrettes qui limitent respectivement la zone la plus profonde de deux zones encaissées se faisant face, barrettes qui sur toute leur hauteur ou sur presque toute leur hauteur sont à une certaine distance l'une de l'autre. 5. Réservoir selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les zones les plus profondes se faisant face, des zones encaissées sont soudées l'une à l'autre pour former une barrette pleine et en ce qu'immédiatement au dessus du fond du réservoir et immédiatement en dessous de la limite supérieure du réservoir, -sont prévus des passages pour le liquide stocké. 6. Réservoir selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les zones les plus profondes, se faisant face, des zones encaissées sont soudées l'une à l'autre en plusieurs portions partielles, pour former des portions de barrettes pleines. 7. Réservoir selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est muni de frettes disposées dans un plan vertical au plus profond des zones encaissées. 8. Réservoir selon la revendication 7, caractérisé en ce que les frettes sont constituées de deux portions de frettes disposées l'une en face de l'autre dans les zones les plus profondes des zones encaissées disposées elles-mêmes l'une en face de l'autre, et de préférence de forme tubulaire, portions qui sont reliées entre elles, par des goussets, jumelles ou autres qui courrent côté sol et côté supérieur. 9. Réservoir selon la revendication 4, caractérisé en ce que les zones formant réservoir comportent en partie haute un couronnement de faible hauteur, commun, d'une pièce avec le reste du réservoir et qui porte des tubulures et éventuellement un trou d'homme. 10. Réservoir selon la revendication 9, caractérisé en ce que la largeur de ce couronnement ne dépasse pas l'étendue des barrettes qui se trouvent au plus profond des zones encaissuées.