Brevet FR2486575A1 — publié le 19820115

La présente invention concerne un réservoir extérieur en béton armé destiné à contenir des liquides, en particulier des gaz liqué- fiés et refroidis à basse température, dont la paroi a une projection en plan circulaire et est portée par la plaque de base du réservoir, sous la forme d'une unité séparée. Ces derniers temps, la mise en service de gaz naturel, comme véhiculeur d'énergie, a acquis de plus en plus d'importance dans le domaine privé et dans l'économie. En dehors du transport du gaz des lieux d'extraction éloignés aux consommateurs par des canalisations, le transport s'effectue aussi par mer, après liquéfaction du gaz. Il faut alors, pour le gaz liquéfié, prévoir chez le consommateur des dispositifs d'emmagasinage correspondants qui doivent satisfaire aux conditions de sécurité prescrites. Ainsi, le réservoir doit pouvoir résister aux tremblements de terre, d'une part, et doit pouvoir résister à des charges lors d'une explosion de nappes gazeuses, d'autre part. Comme ces réservoirs se trouvent généralement à proximité des voies de transport, par exemple, de voies navigables, de lignes de chemins de fer et de routes, sur lesquelles des matières explosives sont quelquefois transportées, une explosion de nappes gazeuses, par exemple, lors d'un accident d'un véhicule chargé de carburant ou d'un produit analogue, ne peut pas être exclue dans la zone du réservoir d'emmagasinage. Les réservoirs d'emmagasinage qui satisfont à ces exigences, se composent d'un réservoir extérieur en béton armé dans lequel se trouve un réservoir d'acier intérieur qui reçoit le gaz liquéfié, avec, entre les deux, une isolation correspondante intercalée. Il est connu de réaliser, sous la forme d'un coin monolithique résistant à la flexion, le raccordement entre la paroi et la plaque de base du réservoir nécessaire à la transmission de charges horizon- tales agissant sur le réservoir de béton armé, par exemple lors d'un tremblement de terre ou de l'explosion de nappes gazeuses. Toutefois, cette disposition présente l'inconvénient que, lors de chutes de température, en particulier si celles-ci se produisent à la manière d'un choc, quand, par exemple la face interne du réservoir de béton armé est mouillée par le gaz naturel liquéfié, des déforma- tions ne peuvent se produire et que, donc, se manifestent des contraintes de flexion de la paroi et de la plaque de base du réservoir. Il faut admettre ces chutes de température car, en raison d'une fuite ou également par débordement du contenu du réservoir intérieur, ouvert la plupart du temps dans le haut, le gaz liquéfié F, peut entrer en contact avec la paroi interne de béton armé, de sorte qu'au raccordement de la paroi et de la plaque de base du réservoir en béton armé, se présente un fort danger qui peut conduire à des dégâts permanents. On connait aussi un réservoir en béton armé dans lequel la i0 paroi est montée, sous la forme d'une unité séparée, sur la plaque de base du réservoir. Cependant cette construction ne satisfait pas cependant aux conditions de sécurité pour le cas d'explosion de nappes gazeuses car la paroi peut-être déplacée, éventuellement d'un bloc, sur là plaque de base. Un objet de l'invention consiste à prévoir un réservoir exté- rieur en béton armé du type de construction mentionné en dernier lieu, qui satisfait aux exigences de sécurité, évite les contraintes incontrôlables de moments de flexion aux chutes de température, quelle que soit leur intensité, que l'on ne peut qu'évaluer, et apporte ainsi une augmentation décisive de la sécurité d'exploitation du réservoir. Suivant une caractéristique de l'invention, le montage entre la paroi et la plaque de base du réservoir est réalisé de façon qu'il soit fixe dans le sens tangentiel de la paroi, mais mobile dans le sens radial pour permettre des déformations de parties du réservoir. L'invention vise donc à ce qu'en dépit de la séparation entre la paroi et la plaque de base du réservoir, la paroi ne puisse pas se déplacer en bloc par rapport à la plaque de base du réservoir, en empêchant tout déplacement tangentiel, tandis qu'un mouvement relatif radial est possible partout, si bien que des déformations radiales locales peuvent se produire et ne peuvent conduire à des contraintes inadmissibles des moments de flexion. Selon un exemple de réalisation avantageux de l'invention, on utilise, pour le montage, des plaques pendulaires polygonales, dont les plans sont parallèles à la paroi du réservoir à une certaine distance de celle-ci, un c8té du polygone étant posé sur la plaque de base du réservoir et la pointe ou le c8té opposé du polygone étant fixé sur la face externe de la paroi du réservoir. De préférence, les plaques pendulaires ont une forme triangu- laire et sont montées sur trois points d'appui dont deux s'appliquent sur la plaque de base, tandis que le troisième se situe sur la paroi du réservoir. Grâce à la conception polygonale des plaques pendulaires et à la pose d'un c8té du polygone sur la plaque de base du réservoir, on peut avoir un mouvement pendulaire radial, mais non un mouvement pendulaire dans le sens tangentiel. Il est préférable de prévoir aux points d'appui des paliers oscillants linéaires fixes dans le sens tangentiel. Ces paliers oscillants linéaires sont des paliers fixes qui n'admettent pas de déplacement radial des pieds des appuis pendulaires, mais uniquement un mouvement d'oscillation. Pour augmenter encore la sécurité contre le déplacement de la paroi latérale du réservoir dans le sens tangentiel, il est préfé- rable de disposer les plaques pendulaires sur la plaque de base à distance égale les unes des autres, de monter des butées en béton armé reliées à la plaque de base dans les intervalles entre les plaques et de prévoir, entre les surfaces adjacentes des plaques pendulaires et des butées de béton d'acier lors d'un mouvement des plaques pendulaires sur l'axe de rotation des paliers. Dans un autre exemple de réalisation préféré de l'invention, on prévoit, d'une part, des dents de béton armé à égale distance les unes des autres, fixées extérieurement en bas de la paroi du ré- servoir et, d'autre part, des butées de béton armé fixées sur la plaque de base, dans les espaces intermédiaires entre les dents et à la même distance radiale que celles-ci, on dispose des paliers à glissement régulièrement répartis angulairement entre le bord infé- rieur de la paroi et la plaque de base du réservoir, et on monte entre les surfaces verticales adjacentes des dents et des butées, des paliers à glissement qui rendent possible un glissement radial entre les dents et les butées, mais empêchent simultanément un déplacement tangentiel. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la des- cription suivante d'exemples de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels: la Fig. 1 est une vue en coupe verticale d'un réservoir à gaz liquéfié illustrant la conception connue d'un raccordement de la paroi de la plaque de base du réservoir et celle qui est conforme à l'invention, la Fig. 2 est une vue en coupe horizontale suivant la ligne A-A de la Fig. 1, la Fig. 3 est une vue en élévation d'un exemple de réalisation, suivant l'invention, du montage de la paroi sur la plaque de base du réservoir au moyen de disques pendulaires, la Fig. 4 est une vue en coupe verticale suivant la ligne B-B de la Fig. 3, la Fig. 5 est une vue en plan d'un autre exemple de réalisa- tion, suivant l'invention, du montage de la paroi sur la plaque de base du réservoir, et la Fig. 6 est une vue en coupe verticale suivant la ligne C-C de la Fig. 5. Les Figs. 1 et 2 montrent un réservoir extérieur en béton armé se composant d'une plaque de base 1, d'une paroi cylindrique circu- laire 2 et d'une coupole de toit 3. A l'intérieur du réservoir extérieur est disposé, séparé par une isolation 4, un réservoir intérieur 5, de préférence en acier, ouvert vers le haut et servant à contenir le gaz naturel liquéfié. A la Fig. 1, on a représenté, dans le carré en traits tirets, le raccordement monolithique rigide utilisé jusqu'ici entre la paroi 2 et la plaque de base 1 du réservoir, dans le carré 7 en traits tirets, le raccordement suivant l'invention, fixe tangentiellement et mobile radialement lequel sera expliqué en détail ci-après à l'aide des Figs. 3 à 6, entre la paroi 2 et la plaque de base 1 du réservoir. A la Fig. 2, la flèche 8 montre le sens radial pour lequel un déplacement entre la paroi 2 et la plaque de base 1 du réservoir est possible, tandis que les flèches 9 montrent les directions tangentielles pour lesquelles un mouvement entre la paroi 2 et la plaque de base 1 du réservoir est interdit. Dans l'exemple de réalisation préféré de l'invention, repré- senté aux Fig. 3 et 4, la paroi 2 du réservoir forme une unité séparée de la plaque de base 1 de ce même réservoir par un intervalle 10. Le raccordement entre la paroi 2 et la plaque de base 1 est réalisé par des plaques pendulaires 11. Dans l'exemple de réalisation décrit, ces plaques pendulaires 11 on une forme triangulaire avec leurs plans parallèles à la paroi 2. Les appuis pendulaires sont à peu de distance de la paroi 2 et sont disposés autour de cette paroi à distance égale les uns des autres. La base de chaque plaque pendulaire Il est montée sur la plaque de bas 1 par deux appuis oscillants linéaires 12. En ce qui concerne les appuis oscillants linéaires, il s'agit de paliers fixes, c'est à dire de paliers qui empêchent une translation radiale des plaques pendulaires par rapport à la plaque de base et dans le plan même des plaques pendulaires suivant une direction perpendiculaire au plan de la Fig. 3. Les extrémités supérieures des plaques pendulaires Il sont reliées, par un palier oscillant linéaire 13 à une console 14 fixée sur la face extérieure de la paroi 2. Les plaques pendulaires 11, de même que les consoles, sont en béton armé, comme le réservoir. Avec le dispositif décrit ci-dessus, dans le cas de charges horizontales agissant sur le réservoir, par exemple dues à un tremble- ment de terre ou à des explosions de nappes gazeuses, tout mouvement relatif entre la paroi, dans son ensemble, et la plaque de base devient impossible car. ces forces sont absorbées par des appuis pendulaires et leurs logements, indépendamment de la direction sui- vant laquelle elles agissent. De plus, dans le cas d'un choc thermi- que, par exemple dû à du gaz liquéfié qui déborde, des déformations peuvent cependant apparaître aux endroits atteints dans le sens radial sans que des contraintes de flexion destructives, agissant sur la construction en béton armé, se manifestent à la jonction de la paroi 2 et de la plaque de base 1. La sécurité d'exploitation du réservoir peut donc être augmentée d'une manière décisive. Afin d'augmenter encorela résistance aux mouvements tangentiels des plaques pendulaires 11, il est préférable de les disposer à distance égale les unes des autres et de prévoir, dans les espaces intermédiaires, des butées en béton armé 15 fixées sur la plaque de base 1, avec des paliers à glissement 16 prévus entre les surfaces verticales adjacentes des plaques pendulaires Il et des butées en béton armé 15, de manière que les plaques pendulaires Il soient fixes dans le sens tangentiel, mais puissent, malgré tout, se mouvoir aisément dans le sens radial sur les paliers oscillants linéaires 12. Lans l'exemple de réalisation de l'invention, représenté aux flgures 5 et 6, on peut renoncer aux plaques pendulaires. La paroi 2 du réservoir est montée sur la plaque de base 1 au moyen de paliers à glissement 17 mobiles dans toutes les directions. Des dents de béton armé 18 y sont disposées à distance égale les unes des autres, à l'ex- térieur de la périphérie, en bas de la paroi 2. Des butées en béton armé 19 sont prévues sur la plaque de base 1 dans les espaces intermédiaires entre les dents 18 et à la même distance radiale que celles-ci. Des paliers à glissement 20 sont montés entre ies surfaces verticles adjacentes des dents 18 et des butées en béton armé 19. Ces paliers rendent possible un mouvement de glisse- ment radial entre les dents et les mâchoires mais empêchent simulta- nément un déplacement tangentiel. REVENDICATIONS 1) Réservoir extérieur en béton armé d'emmagasinage de liquide, en particulier de gaz liquéfiés à très basse température et dont la projection de la paroi est circulaire, la paroi étant montée sur la plaque de base du réservoir, sous la forme d'une unité séparée, carac- térisé en ce que le montage entre la paroi (2) et la plaque de base (1) est réalisé de façon qu'il soit fixe dans le sens tangentiel de la paroi, mais mobile dans le sens radial pour permettre des défor- mations de parties du réservoir. 2) Réservoir suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise, dans le montage, des plaques pendulaires (11) polygo- nales, massives ou dégagées qui sont disposées parallèlement à la paroi (2) à une faible distance de celle-ci, un c8té du polygone étant posé sur la plaque de base (1) du réservoir et la pointe ou le côté du polygone opposé étant fixé sur la face externe de la paroi (2). 3) Réservoir suivant la revendiction 2, caractérisé en ce que les plaques pendulaires (11) sont montées sur trois points d'appui dont deux sont disposés sur la plaque de base (1), tandis que le troi- sième est sur la paroi (2). 4) Réservoir suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les points d'appui réalisés sous la forme de paliers oscillants ponc- tuels ou linéaires (12, 13) fixes dans le sens tangentiel. ) Réservoir suivant l'une des revendications 1 à 4, caracté- risé en ce que les plaques pendulaires (11) sont disposées sur la plaque de base à distance angulaire égale les unes des autres, en ce que des butées en béton armé (15) fixées sur la plaque de base (1) sont prévues dans les intervalles, et en ce qu'entre les surfaces verticales adjacentes des plaques pendulaires (11) et des butées (15), sont prévus des paliers à glissement (16) qui permettent un mouvement de glissement relatif entre les plaques pendulaires (11) et les butées (15) lors d'un mouvement des plaques pendulaires sur les axes de rotation des paliers (12, 13). 6) Réservoir suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on a prévu, dans le montage, d'une part, des dents de béton armé (18) distantes les unes des autres, disposées extérieurement sur la périphérie à l'extrémité inférieure de la paroi (2)-et, d'autre part, des butées en béton armé (19) montées sur la plaque de base (1) et qui sont engagées dans les espaces intermédiaires entre les dents, en ce qu'on a disposé des paliers à glissement (17) régulièrement répartis angulairement entre le bord bas de la paroi (2) et la plaque de base (1) du réservoir, et en ce qu'on a prévu, entre les surfaces latérales verticales adjacentes des dents (18) et des butées (19), des paliers à glissement (20) qui rendent possible un mouvement de glissement entre les dents et les butées en empêchant simultanément un mouvement tangentiel.