Brevet FR2440515A1 — publié le 19800530

La présente invention concerne un réservoir, et en particulier un réservoir de stockage de grandes dimensions tel qu'un réservoir contenant des liquides sous pression. Ces liquides peuvent être par exemple des gaz liquéfiés et plus spécialement de ltethylene et du LPG. On connues dans l'art des réservoirs sphériques de grandes dimensions supportés de manières diverses. Pour des installations à terre, il est très usuel de supporter ces réservoirs sphériques au moyen d'une ferme ou sur des piliers. Un inconvénient de ce procédé de support pour réservoirs sphériques consiste dans le fait que les jambes de la structure sont couteuses et que la structure est difficile à calculer, surtout en ses points de support. A bord d'un navire, les réservoirs de forme sphérique sont supportés au moyen de jupes verticales, ou bien ils sont suspendus sur des structures articulées coûteuses. Des moyens de support de ce type peuvent également être utilisés pour des installations à terre. Un réservoir de forme sphérique est préférable dans de nombreuses applications. Comparé à d'autres formes de réservoirs, un réservoir sphérique présente le rapport surface/volume le plus bas, et les contraintes mécaniques provoquées par la pression interne sont plus faibles que lorsque la configuration est différente. Le faible rapport surface/volume a pour conséquence un transfert de chaleur moins important de l'environnement au contenu de réservoir, ce qui est important quand des gaz liquéfiés et refroidis sont stockés dans le réservoir, et on peut réduire l'épaisseur des plaques utilisées pour réaliser la coquille du réservoir du fait de la répartition favorable des contraintes dans un réservoir sphérique. Ces caractéristiques avantageuses font que la forme sphérique est particulièrement appropriée au stockage et au transport de nombreux fluides. Les moyens de support connus pour les reservoirV, à savoir les jupes et les structures articulées, sont satisfaisants à bord dtun navire mais deviennent trop coûteux pour des installations à terre. Un inconvénient constitué par les réservoirs sphériques consiste dans le fait qu'on ne peut utiliser totalement la superficie de la surface ou l'espace disponible. Ceci n'est pas seulement vrai pour des réservoirs situés à bord d'un navire où les enceintes réservées à ces réservoirs sont délimitées par des surfaces approximativement planes, mais s'appliquent également à des installations à terre. Un but spécial de l'invention est donc de proposer de nouveaux moyens de support pour un réservoir qui soient peu coûteux et faciles à calculer du point de vue de la structure, tout en tirant profit en même temps de la répartition favorable des contraintes d'une coquille sphérique et en utilisant au mieu l'espace. En conséquence, sur un réservoir qui est défini extérieurement par deux ou plusieurs coquilles reliées dans le plan vertical d'intersection qui les sépare, chacune desdites coquilles constituant une partie d'une coquille sphérique et ledit réservoir étant supporté dans les zones de transition entre les sections de coquilles sphériques, la solution proposée par l'invention comprend le support rigide du réservoir par une structure d'appui en au moins une des zones de transition autour de la totalité de sa circonférence. Ainsi, en vue du calcul, chacune des sections de coquilles sphériques adjacentes peut être considérée comme étant fixée sur une paroi verticale. Pour rendre la structure rigide, une cloison ou raidisseur vertical du réservoir peut éventuellement être prévue à l'intérieur du réservoir dans le plan d'intersection entre des sections de coquilles adjacentes. La cloison ou raidisseur vertical de réservoir constitue alors une partie de la structure d'appui. De préférence, des organes annulaires sont soudés dans les zones de transition, le support du réservoir étant alors réalisé au moyen de ces organes annulaires soudés. En coupe transversale, l'organe annulaire a de préférence la forme d'une étoile à trois branches, deux des branches de la coupe transversale de l'organe annulaire constituant alors des parties des sections de coquilles sphériques respectives, et la troisième branche faisant projection à l'intérieur du réservoir et servant à rendre rigide et renforcer le réservoir. La troisième branche peut contituer une partie de la cloison ou raidisseur du réservoir quand on en a aménagé une à l'intérieur du réservoir. Le fait de souder des organes annulaires dans les zones de transition est avantageux car les zones de transition entre les sections de coquilles sphériques sont, du point de vue structurel, soumises à des contraintes élevées. L'angle d'intersection entre des sections de coquilles sphériques adjacentes, ou l'angle entre les tangentes des coquilles sphériques dans la zone de transition entre deux sections de coquilles sphériques adjacentes ne présente pas de valeur critique définie, mais on préfère que l'angle soit inférieur à 100" et de préférence de 900 environ. L'invention sera expliquée plus en détail avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels: Les figures I et 2 sont des dessins purement schématiques en élévation et en plan respectivement d'un réservoir construit et supporté selon l'invention; La figure 3 représente un modèle de calcul pour une telle structure de réservoir; La figure 4 est un dessin schématique représentant un mode de réalisation et un support possible pour un réservoir selon l'invention; Les figures 5 et 6 sont des vues en élévation et en plan respectives d'un réservoir du type représenté sur les figures 1 et 2; La figure 7 est une coupe transversale selon la ligne VII-VII de la figure 5; La figure 8 est une coupe transversale à plus grande échelle de la zone encerclée et désignée par la référence VIII sur la figure 5;; La figure 9 représente un mode de réalisation modifié dans lequel une cloison ou raidisseur de réservoir a été prévue, cette coupe transversale correspondant à la coupe transversale de la figure 8; La figure 10 est une vue en plan schématique d'un réservoir supporté à bord d'un navire; La figure 11 est une vue en élévation schématique d'un navire ayant deux types de réservoirs selon l'invention montés à bord. Les figures 1 et 2 représentent un réservoir défini extérieurement par deux sections de coquilles sphériques 1 et 2. Le réservoir est supporté dans la zone de transition 3 entre les deux sections de coquilles sphériques 1 et 2. Le support n'est indiqué que schématiquement mais il peut comprendre par exemple une structure constituant une paroi verticale entourant la zone de transition. Les références 4 et 5 indiquent des renforts pour la paroi de support 6. Un réservoir de ce type peut être calculé au moyen d'un modèle de calcul tel que représenté sur la figure 3 où une section de coquille sphérique A est fixée sur un mur vertical B. Les calculs ont montré que dans une coquille sphérique de ce type, on obtient une répartition idéale des contraintes et des forces de cisaillement dans la structure. La figure 4 représente un mode de réalisation d'un réservoir composé de trois sections de coquilles sphériques 7, 8 et 9. Le réservoir est supporté dans les zones de transition 10 et 11 entre les sections de coquilles sphériques 7, 8 et 9; un support 12 est indiqué comme support fixe, par exemple du type représenté schématiquement sur la figure 1, alors que l'autre support 13 est un support autorisant un mouvement. Le support des deux modes de réalisation peuvent être réalisés par des techniques qui sont connues en soi et une explication plus détaillée de la structure de support est donc de ce fait inutile. Cependant, sur les figures 5, 6 et 7 est esquissé un mode de réalisation pratique d'une structure de support du type général représenté sur les figures I et 2. Le réservoir 14 est supporté dans la zone de transition entre deux sections de coquilles sphériques et est fixé en réalité sur une paroi verticale 15 s'étendant autour de la zone de transition. La paroi 15 est pourvue d'un rebord raidisseur 16 allant en pente vers l'extérieur a la partie inférieure de la paroi pour constituer une zone de renfort 17. Sur la figure 7, la paroi 15 est représentée avec des ouvertures 18 connues en soi.Naturellement, la paroi peut être réalisée de toute autre manière qui est évidente à l'homme de l'art. La figure 8 montre un détail de la figure 5 en coupe transversale. Dans la zone de transition entre les deux sections de coquilles sphériques 14a et 14b est soudé un organe annulaire ]9 qui présente en coupe transversale la forme d'une étoile à trois branches. Deux des branches constituent les parties respectives des sections de coquilles sphériques 14a et 14b, alors que la troisième branche 20 fait saillie à l'intérieur du réservoir et fait fonction d'organe raidisseur. La figure 9 représente un mode de réalisation modifié de la zone de transition dans laquelle ladite zone est pourvue d'une structure de support auxiliaire. A l'intérieur du réservoir de la figure 9 a été aménagée une cloison 21 pour rendre cette zone qui est soumise à des contraintes structurelles élevées plus rigide. La paroi est pourvued'ouvertures ou de passages 22. Pour le reste, on a utilisé les mêmes références sur cette figure 9 que sur la figure 8. La figure 10 représente un réservoir du type représenté sur les figures 1 et 2, fixé rigidement sur un cloisonnage à bord d'un navire dont les côtés sont désignés par les références 26 et 27 respectivement. Le cloisonnage 25 peut s'étendre seulement autour de la partie externe du réservoir ou bien il peut se prolonger à l'intérieur du réservoir sous forme d'une cloison ou d'un raidisseur de réservoir, comme la description en a été faite ci-dessus à propos de la figure 9. La figure 11 montre un exemple de la façon dans laquelle deux réservoirs peuvent être supportés à bord d'un navire. Le réservoir arrière 28 est supporté de la maniere décrite sur la figure 4, c'est-à-dire qu'un cloisonnage 29 comparable au cloisonnage 5 de la figure 10 fournit un support fixe pour le réservoir dans une zone de transition, alors que dans l'autre zone de transition le réservoir est supporté d'une manière permettant la possibilité d'un mouvement dudit réservoir par rapport au navire. Le réservoir avant 30 est supporté de la même manière en principe que le réservoir de la figure 10, c'est-à-dire que les deux sections de coquilles sphériques sont fixées rigidement à un cloisonnage 31 sur le navire. Comme on peut le voir sur la figure 11, les sections de coquilles sphériques n'ont pas besoin d'avoir nécessairement le meme diamètre. L'invention est due à M. Jon Aage SRENSEN. REVENDICATIONS 1. Réservoir défini extérieurement par deux ou plusieurs coquilles reliées dans le plan vertical d'intersection qui les sépare, chacune desdites coquilles de réservoir contituant une section d'une coquille sphérique, ledit réservoir étant supporté dans les zones de transition entre les sections de coquilles sphériques, caractérisé en ce que le réservoir est supporté rigidement par une structure d'appui dans au moins l'une des zones de transition autour de la totalité de sa circonférence. 2. Réservoir selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une cloison interne verticale, ou raidisseur interne, dans le plan d'intersection entre des sections de coquilles sphériques, ladite cloison ou ledit raidisseur constituant une partie de la structure d'appui. 3. Réservoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support comprend un organe annulaire soudé dans la ou les zones de transition. 4. Réservoir selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe annulaire a la forme en coupe transversale d'une étoile à trois branches, deux des branches de la coupe transversale dudit organe constituant des parties des sections de coquilles sphériques respectives, et la troisième branche faisant saillie a l'intérieur du réservoir. 5. Réservoir selon les revendications 2 et 4, caractérisé en ce que ladite troisième branche constitue une partie de la cloison ou raidisseur de réservoir.