Brevet FR2506894A1 — publié le 19821203

La présente invention se rapporte à des perfectionnements apportés aux réservoirs de révolution à axe vertical spécialement destinés au transport des gaz liquéfiés. Le transport des gaz liquéfiés par mer pose de nombreux problèmes de nature technique, qui sont dus aux contraintes que subissent les réservoirs contenant les gaz liquéfiés. Ces contraintes sont elles-mames dues aux mouvements du bateau et aux basses températures auxquelles il est nécessaire de transporter les gaz.liquéfiés lorsqu'on maintient ces derniers à une pression proche de la pression atmosphérique. C'est le cas, par exemple, pour le gaz naturel liquéfié que l'on doit transporter à une température de -1600C environ. L'un des procédés de transport des gaz liquéfiés par mer qui est considéré actuellement comme d'une grande sécurité est celui qui est mis en oeuvre à l'aide de réservoirs sphériques Néanmoins, ce procédé comporte de grandes difficultés de construction des réservoirs et surtout d'installation des réservoirs sphériques sur la structure du bateau. Dans le brevet espagnol 401 734, déposé par la même demanderesse, on décrit un procédé de montage de réservoirs sphériques à bord de bateaux. Suivant ce brevet, le dispositif comprend une structure périphérique continue qui s'assemble au réservoir dans sa zone équatoriale, et un support composé de deux éléments de support et de connexion, qui sont réalisés sous la forme de jupes concentriques qui sont reliées à la structure périphérique précitée par leur bord supérieur et à la structure porteuse par leur-bord inférieur.En outre, la structure périphérique fait partie de la paroi du réservoir et est munie de deux épaulements continus disposés de manière qu'ils soient placés face au bord supérieur des jupes, afin d'être assemblés å ces bords supérieurs par soudage. Ainsi qu'on l'a déjà mentionné plus haut, la construction et le' montage de ces réservoirs sphériques posent de nombreux problèmes qui ont principalement leur origine dans la nécessité d'obtenir une sphère réellement construite très proche de la sphère théorique, dans la nécessité d'une grande précision au moment où l'on doit aligner les épaulements de la structure périphérique sur le bord supérieur des jupes afin d'éviter des concentrations de tensions dans les structures et dans la zone de transition entre l'ensemble du réservoir et de la structure périphérique et les jupes ; et dans la nécessité de garantir une grande qualité dans des soudures qui assemblent les jupes à la structure périphérique, ceci en raison du fait que ces soudures auxquelles on doit attribuer une grande responsabilité, ne peuvent être réalisées que sur la face extérieure, puisque leur face intérieure est inaccessible, particularité qui, à son tour, rend difficile le contrle des défauts dans ces soudures par les procédés de contrtle qualitatif actuellement existants. On connaît déjà dans la technologie actuelle le procédé de soudage sur une seule face, dans lequel on utilise une pièce dorsale, métallique, céramique ou en fibre de verre, qu'on place sur la face opposée à celle sur laquelle la soudure est réalisée, et qui évite les écoulements de matière fondue ou, dans le cas d'écoulement, moule cette matière dans une forme appropriée. L'expérience a démontré les grandes difficultés auxquelles on se heurte pendant la phase de montage, avant le soudage de la structure périphérique des réservoirs mentionnés plus haut sur l'élément de support et de connexion intérieur, ou sur la jupe intérieure. Ces difficultés trouvent leur origine, premièrement dans les grandes épaisseurs que possèdent les pièces à réunir ; deuxièmement, dans la grande précision avec laquelle ces pièce doivent etre ajustées pour être soudées ultérieurement, et, troisièmement dans la nécessité d'assurer l'intégrité et le positionnement correct des pièces dorsales pendant toute la phase de montage. I1 ressort de ce qui a été exposé antérieurement qu'il est souhaitable de limiter toutes ces difficultés à celles qui proviennent de la réalisation proprement dite du montage et du soudage, en éliminant toutes celles qui trouvent leur origine dans l'existence de pièces dorsales classiques et dont la fonction a été décrite plus haut. Etant donné qu'on doit inévitablement mettre une pièce dorsale en place pour effectuer le soudage et que cette pièce doit etre disposée sur toute la longueur de la circonférence d'assemblage entre la structure périphérique et la jupe intérieure, il est nécessaire de doter cette pièce dorsale de certaines propriétés addition nelles qui facilitent l'opération de montage, sans risque de rupture desdites pièces ni de déplacement de ces pièces par rapport à leur position correcte. Ceci est le seul moyen de garantir dans la suite une soudure de qualité. Les propriétés additionnelles doivent être les suivantes : que la pièce dorsale soit une pièce ajustée en même temps que sa forme soit adaptée à celle de la surface des pièces à assembler et que cette forme soit capable d'empêcher cette pièce de se déplacer. Dans le cas de l'assemblage entre la structure périphérique des réservoirs sphériques et la jupe intérieure, il suffit que la pièce dorsale possède exactement la même section que la gorge qui existe entre le réservoir et la jupe intérieure en raison du fait que les deux éléments sont réunis par l'intermédiaire de la structure périphérique, puisque cette gorge doit posséder une forme qui évite une grande concentration de tensions dans la transmission des efforts du réservoir à ladite jupe. La finalité de la présente invention est donc d'assurer le montage, le centrage et l'assemblage des réservoirs sur un support à l'intérieur du bateau. Pour cela, suivant l'invention, lorsque la structure périphérique a été réunie au réservoir, au moins à l'hémisphère inférieur de ce réservoir, on dispose entre l'ensemble réservoirstructure périphérique et le support une série de pièces séparatrices qui présentent un profil identique au profil qui a été calculé pour l'espace délimité entre cet ensemble et le support. Si le support est constitué par deux jupes, les pièces séparatrices se placent entre l'ensemble réservoir-structure périph- rique et la jupe intérieure. Si le support comprend une seule jupe, ces pièces se placent entre ledit ensemble et la jupe. Suivant une autre caractéristique de l'invention, lorsque le support comprend deux jupes, la structure périphérique peut comporter un seul épaulement inférieur, placé de manière à se trouver face à la jupe extérieure. Entre cet épaulement et celui qui est destiné à s'assembler à l'hémisphère inférieur du réservoir, la structure périphérique présentera une surface continue, de préférence à section transversale rectiligne, par l'intermédiaire de laquelle elle s'appuie sur la jupe intérieure. Les pièces séparatrices serviront d'éléments de centrage ainsi que d'appuis pour les soudures réunissant la jupe intérieure à la surface précitée de la structure périphérique. Avec la configuration décrite pour la structure périphérique, cette structure pourra être réunie uniquement à la jupe extérieure, et autre simplement appuyée sur la jupe intérieure. Pour réduire la concentration de tensions dans la zone d'assemblage ou d'appui de la structure périphérique sur la jupe intérieure, on pratique dans la surface intérieure de cette jupe, dans la région de son bord supérieur, un creux de faible profondeur, en forme de canal, parallèle à son bord supérieur. Ce creux peut servir en outre pour la fixation de pièces séparatrices. Pour cela, ces pièces posséderont un épaulement convenablement placé et conformé pour se loger dans le creux de la jupe. Dans le cas de l'assemblage par soudage entre la jupe intérieure et la structure périphérique, les pièces séparatrices serviront en outre d'appui pour l'exécution de ladite soudure. Dans chaque cas, les pièces séparatrices peuvent être constituées par deux parties qui présentent une surface de contact mutuel de configuration conique. De cette façon, dans le cas où la jupe intérieure n'est pas soudée à la structure périphérique, il est possible de démonter les pièces séparatrices en extrayant tout d'abord la partie intérieure puis la partie extérieure. Dans le cas où la jupe intérieure est soudée à la structure périphérique, on peut extraire la partie intérieure des pièces séparatrices tandis que la partie extérieure reste réunie à la structure périphérique et la jupe, sous l'effet de la soudure réunissant ces deux derniers éléments. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre dtun exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une coupe verticale partielle d'un réservoir construit conformément aux perfectionnements de l'invention, et qui est appuyé sur un support composé de deux jupes concentriques, - la figure 2 est une vue analogue à la figure 1, montrant un réservoir appuyé sur un support composé d'une seule jupe, - la figure 3 est une variante d'exécution de la construction représentée sur la figure 1, et - la figure 4 montre la variante de la figure 3, appliquée à un réservoir supporté par une seule jupe. Ainsi qu'on l'a déjà indiqué plus haut, les réservoirs sont d'une configuration sphérique, les figures ne représentant que la zone de la paroi de l'hémisphère supérieur 1 et de l'hémisphère inférieur 2 qui est adjacente à la zone équatoriale du réservoir. Dans cette zone équatoriale, est disposée une structure périphérique qui peut être constituée par un profilé 3 (figure 1) présentant intérieurement deux épaulements, un épaulement supérieur désigné par la référence 4 et un autre épaulement, ou épaulement inférieur,désigné par la référence 5, ces deux épaulements étant destinés respectivement à se réunir aux bords des parois des hémisphères supérieur 1 et inférieur 2 du réservoir.Le profil 3 peut en outre présenter dans sa partie inférieure, et ainsi qu'on le représente sur la figure 1 deux épaulements 6 et 7 qui sont destinés à se réunir aux bords supérieurs de deux jupes concentriques 8 et 9 qui constituent le support. L'assemblage entre les deux épaulements 6 et 7 et les deux jupes 8 et 9 est réalisé au moyen d'un soudage qui s'éffectue par la face extérieure. Suivant l'invention, lorsque le profil ou la structure périphérique 3 a été réuni à la paroi du réservoir, au moins à l'hémisphère supérieur 2 de ce réservoir, on place entre l'ensemble formé de ladite structure et du réservoir et la jupe intérieure 8 une série de pièces séparatrices 11 qui présentent un profil identique au profil qui a été calculé pour la cavité délimitée entre les éléments précités. Ces pièces séparatrices permettent un parfait centrage de l'ensemble structure-réservoir par rapport à la jupe intérieure 8. En outre, les pièces 9 servent d'appui pour la soudure d'assemblage 10. Ainsi qu'on le voit sur la figure 2, l'invention peut être appliquée au cas où le support est constitué par une seule jupe 8' et on procède alors comme dans le cas décrit en regard de la figure 1. Dans ce cas, le profilé 3 ne comporte qu'un épaulement inférieur 6 qui est destiné à l'assembler à la jupe 8'. Suivant un autre aspect de l'invention, dans le cas où le support est composé de deux jupes 8 et 9, la structure périphérique ou le profilé 3 peut être dépourvu de l'épaulement intérieur 6 destiné å s'assembler à la jupe intérieure 8, de sorte que la jupe intérieure 8 se prolonge jusqu'à la surface inférieure du profilé 3. Dans ce cas, on peut supprimer la soudure entre cette jupe et le profilé 3, en laissant ce profilé s'appuyer simplement sur le bord supérieur de la jupe, ou bien effectuer une soudure 10' qui réunit le bord supérieur de la jupe au profilé 3. Pour éviter la concentration de tensions dans la jonction entre la jupe 8 et le profilé 3, avec la réalisation représentée sur la figure 3, on peut pratiquer dans la surface interne de la jupe 8, proximité de son bord supérieur, un canal 12 parallèle à ce bord et de faible profondeur. Ce canal 12 peut également servir pour la fixation des pièces séparatrices 11, si l'on munit ces pièces d'un épaulement convenablement placé et conformé pour s'accoupler à ce canal. D'un autre caté, les pièces séparatrices 11 peuvent etre composées de deux parties, comme on l'a représenté sur la figure 3, où ces parties sont désignes par les références 13 et 14. Ces deux parties présentent une surface d'appui mutuel 15 de configuration tronconique, qui permettra d'extraire les pièces séparatrices, en enlevant tout d'abord la partie intérieure 14 et ensuite la partie extérieure 13. Dans le cas d'assemblage soude entre la jupe 8 et le profilé 3, la partie interieure 13 restera fixée par le cordon de soudure 10'. On utilise une constitution identique pour les pièces séparatrices dans le cas de la figure 4, sur laquelle le support est constitué par une seule jupe 8', comme dans le cas de la figure 2. Les pièces séparatrices 11 sont composées de deux parties, une partie extérieure 13 et une partie intérieure 14, et on peut démonter au moins la partie intérieure 14 pour l'utiliser ultérieurement dans une autre construction. Dans le cas de la figure -3, ai la jupe 8 n'est pas réunie au profilé 3, on peut extraire et récupérer les deux parties 13 et 14 des pièces séparatrices, en réduisant ainsi les colts, grâce à la possibilité d'utiliser ces mêmes pièces pour la construction d'un autre réservoir. Aussi bien si la pièce séparatrice est composée d'une partie que si elle est composée de deux parties, elle peut comporter ou ne pas comporter un épaulement destiné à se loger dans le canal 12. Bien entendu, diverses modifiactions pourront etre rapport tées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Réservoir de révolution à axe vertical monte à bord d'un bateau, qui est monté sur un support constitué par au moins une.jupe à axe vertical au moyen d'une structure périphérique (3) réunie à la paroi du réservoir dans la zone équatoriale de ce dernier, et qui. fait partie de cette paroi, caractérisé en ce que, lorsque la structure périphérique (3) a été assemblée au réservoir, du moins à l'hémisphère inférieur (2) de ce réservoir, et afin d'assurer le montage et le centrage de l'ensemble composé de ladite structure (3) et du réservoir sur le support, on dispose entre cet ensemble et le support une série de pièces séparatrices (11) qui présentent un profil identique au profil qui a été calculé pour l'espace délimité entre ledit ensemble et ledit support. 2. Réservoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lorsque le support comprend deux jupes (8, 9), la structure périphérique (3) comporte un seul épaulement inférieur, qui est placé face à la jupe extérieure (9) et elle presente; entre cet épaulement et celui qui est destiné à s'assembler à l'hémisphère inférieur (2) du réservoir, une surface continue possédant de préférence une section transversale rectiligne et par l'intermédiaire de laquelle elle prend appui sur la jupe intérieure (8), lesdites pièces séparatrices (11) servant d'éléments de centrage et également de surface d'appui pour le soudure réalisée entre ladite jupe intérieure (8) et ladite surface inférieure de la structure périphérique (3). 3. Réservoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans le cas où le support comprend deux jupes (8, 9), la jupe intérieure (8) n'est pas soudée à la structure périphérique et lesdites pièces séparatrices (11; 13, 14) sont en contact avec la surface inférieure de la structure périphérique et avec la surface extérieure de l'hémisphère inférieur (2) du réservoir, lesdites pièces séparatrices étant formées de deux parties (13, 14) qui présentent une surface de contact mutuel de forme conique, afin de permettre de démonter tout d'abord la partie intérieure (14) et, ensuite, de demonter la partie extérieure (13). 4. Réservoir selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lesdites pièces séparatrices sont en contact avec la surface inférieure de la structure périphérique (3) et avec la surface extérieure de l'hémisphère inférieur (2) du réservoir et en ce que chacune des pièces séparatrices est formée de deux parties (13, 14) dont la surface de contact mutuel est de forme conique, pour que la partie intérieure puisse se démonter, tandis que la partie extérieure reste assemblée à la structure périphérique et A la jupe par les soudures (10, 10'), qui assemblent ces deux derniers éléments. 5. Réservoir selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites pièces séparatrices (11; 13, 14) prennent appui sur la surface intérieure de la jupe (8, 8').