Brevet FR2527565A1 — publié le 19831202

La présente invention est relative aux réser- voirs d'emmagasinage de liquides D'une façon plus particu- lière l'invention concerne des équipements et des agence- ments pour isoler des conduits de remplissage et de vidange de réservoirs d'emmagasinage de liquides à des températures notablement supérieures ou inférieures à la température atmosphérique. Les réservoirs d'emmagasinage de liquides sont largement utilisés dans le commerce Parmi les pro- duits liquides emmagasinés dans des réservoirs figurent l'essence, le pétrole et l'ammoniaque et des gazdliquéfiés tels des gaz naturels (méthane), le propane, l'éthylène, l'oxygène et l'hydrogène Du fait que quelques uns des pro- duits liquides sont emmagasinés à l'état très froid, on a isolé les réservoirs Beaucoup des réservoirs utilisés pour l'emmagasinage des liquides froids ont une double enveloppe. La seconde enveloppe ou enveloppe externe a ét é initiale- ment mise au point pour tenir en place de fortes épaisseurs d'isolant L'enveloppe externe n'était habituellement pas conçue pour retenir ou contenir le liquide, excepté pour les produits plus chauds tels que le butane, l'ammoniaque et peut être le propane, si l'enveloppe interne était défail- lante. Ceci était principalement du au fait que le métal utilisé pour l'enveloppe externe n'était pas-un métal pou- vant résister aux températures cryogéniques sans défaillan- ces Plus récemment, on a étudié des enveloppes externes en utilisant des métaux spéciaux ou du béton afin de les clas- sifier en tant que véritables réservoirs secondaires Un tel réservoir a été décrit dans US-A 3 352 443. Les réservoir d'emmagasinage des types décrits comportent souvent un conduit qui communique avec le réser- voir interne et s'étend à travers les deux enveloppes du réservoir Le conduit est utilisé pour remplir et vidanger le réservoir Dans les réservoirs à double enveloppe ayant des fonds plats espacés l'un de l'autre, le conduit a été disposé dans une auge ou une chambre située au moins partiellement au-dessous du fond interne et en communica- tion avec l'espace annulaire délimité entre les deux envelop- pes ou réservoirs. Une isolation appropriée du conduit dans la par- tie qui le reçoit est très importante pour l'emmagasinage d'un liquide à une très haute ou à une très basse tempéra- ture Dans un mode de réalisation de l'isolation, on a fait couler un isolant granulaire tel que de la perlite depuis l'espace annulaire dans l'espace de logement du conduit. Du fait que l'angle sous lequel l'isolant granulaire est déposé est d'environ 300, une quantité suffisante d'isolant ne peut s'écouler dans la partie de l'auge recevant le con- duit qui est située au-dessous du fond de l'enveloppe inter- ne, et la-remplir Le moyen consistant à pousser manuelle- ment l'isolant dans la partie arrière de l'auge ne s'est pas révélé fiable en raison de l'impossibilité de vérifier si la totalité de l'espace a été -remplie. Un autre inconvénient des procédés antérieurs d'isolation consiste en ce que le conduit et l'auge qui le reçoit doivent être isolés avant la fermeture de l'ensem- ble du réservoir et l'achèvement de l'isolation de l'en- veloppé Ceci interdit tout examen subséquent et l'en- lèvement et le remplacement de l'isolation dans l'auge et autour du conduit On rencontre des problèmes analogues lorsque les conduits traversent les toits des enveloppes interne et externe. Il existe donc un besoin d'équipements et d'agencements perfectionnés de réservoirs d'emmagasinage de liquides, qui permettent de réaliser l'isolation du con- duit et de l'espace qui l'entoure, après la fermeture du réservoir, et permettre ensuite l'examen et le remplacement de l'isolation quel que soit l'emplacement o le conduit pénètre dans le réservoir. L'invention a pour objet un réservoir d'emmagasi- nage de liquides, pour emmagasiner un liquide se trouvant à une température notablement supérieure ou inférieure à la température atmosphérique, comprenant une enceinte in- terne de retenue de liquide, capable de conserver celui-ci, une enceinte externe espacée de la première, à l'extérieur de celle-ci et en entourant une partie importante, un con- duit de liquide qui communique avec l'enceinte primaire de retenue du liquide et est réuni à celle-ci, et s'étend à travers un trou surdimensionné ménagé dans l'enceinte exter- ne, un ensemble souple dilatable et rétractable entourant le conduit de liquide à l'extérieur de l'enceinte externe en étant espacé de ce conduit, l'ensemble dilatable ayant une extrémité reliée à l'enceinte externe autour du trou surdimensionné et une autre extrémité reliée au conduit de liquide; au moins une ouverture d'accès à l'ensemble souple, pouvant être fermée, pour amener l'isolant dans l'ensemble souple et autour du conduit de liquide, et une isolation autour du conduit de liquide et à l'intérieur de l'ensemble souple. Bien que l'invention soit utile quel que soit le point o le conduit pénètre dans le réservoir, que ce soit par le rond, la paroi ou le toit, elle est particulièrement utile dans un réservoir dans lequel l'enceinte primaire de retenue et l'enceinte externe présentent des fonds plats et des parois verticales circulaires cylindriques; le conduit communique avec l'enceinte primaire à travers son fond; et le trou surdimensionné à travers lequel s'étend le conduit est situé dans la paroi de l'enceinte externe, plus bas que le fond de l'enceinte interne de retenue du liquide. L'ensenible souple dilatable et contractable com- prend de préférence un soufflet en métal, qui entoure le conduit, pour assurer une capacité d'adaptation dimension- nelle désirée D'une façon plus particulière, l'ensemble souple dilatable et contractable comprend avantageusement un anneau cylindrique en métal à une extrémité, réuni à la paroi de l'enceinte extérieure autour du trou surdimension- né, un anneau métallique à l'autre extrémité, relié par une plaque de fermeture d'extrémité à la surface du conduit, et un soufflet en métal disposé entre les deux anneaux métal- liques cylindriques et réuni à ceux-ci. Lorsque le réservoir d'emmagasinage de liquides comporte des fonds interne et externe plats, le conduit est situé de préférence dans une auge qui est située en partie entre les fonds interne et externe et est remplie d'isolant granulaire. On comprend que l'invention est utile dans des réservoirs du type décrit, que l'enceinte externe soit ou non conçue pour servir d'enceinte secondaire de retenue de liquide dans le cas o l'enceinte primaire le contenant pré- senterait une défaillance L'invention est destinée à être utilisée dans des réservoirs dans lesquels l'enceinte ex- terne sert principalement à maintenir une isolation, ainsi que dans des réservoirs dans lesquels l'enceinte externe remplit ce rôle et peut également, si nécessaire, servir d' enceinte secondaire pour contenir le liquide. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion apparaîtront au cours de la description qui va suivre, faite en se réfèrant aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels: la Fig 1 est une vue en élèvation d'un réservoir isoléà double enceinte comportant un agencementpourisoler un conduit de remplissage et de vidange, et l'espace qui en- toure ce conduit. la Fig 2 est une vue verticale en coupe partielle de la partie inférieure du réservoir représenté à la Fig 1, montrant le conduit de remplissage et de vidange et les agencements associés; la Fig 3 est une vue à plus grande échelle et par- tiellement en coupe de l'ensemble souple contractable et di- latable représenté à la Fig 2. Dans la mesure du possible on a désigné par les mêmes références les éléments ou les partie identiques ou analogues dans les différentes Fig du dessin. Le réservoir 10 d'emmagasinage est du type à dou- ble enceinte, comportant une enceinte interne 12 et une en- ceinte externe 14 D'enceinte interne, ou de retenue, com- porte un fond plat circulaire 16 et une paroi circulaire cy- lindrique verticale 18 qui est fermée à sa partie supérieu- re par un toit en d 8 meou ciel suspendu, non représenté L'en- ceinte externe 14 comporte un fond plat circulaire 20 et une paroi verticale circulaire cylindrique 22 qui soutient un toit externe 24 en dôme. Le fond 20 de l'enceinte externe repose sur le sol 26 Un dé de fondation 28 est disposé au dessous de la paroi externe 22 afin de fournir à celle-ci l'assise nécés- saire Des blocs isolants porteurs 30 reposent sur le fond externe 20 et soutiennent le fond 16 de l'enceinte interne Les Les blocs 30 s'étendent jusqu'à la paroi externe 22 et ont une ligne de surface supérieure quiestmatérialisée parune droite 32 Un dé de support 34 est disposé au dessous de la paroi interne 18 pour répartir la charge Une semelle 36 en mortier est disposée entre le dé 34 et le fond interne 14 afin de réaliser un contact de répartition de lacharge. Une auge, ou chambre, 40 s'étend depuis la paroi externe 22 jusqu'au dessous du fond interne 16 et se termi- ne par une paroi 42 formée par les blocs 30 Les parois la- térales parallèles espacées de l'auge 40 sont également for- mées de blocs 30 Les parois latérales s'étendent verticale- ment entre les fond interne et externe 16 et 20 qui délimi- tent les parties supérieure et inférieure de l'auge Si on le désire, une couche d'un isolant rigide peut être placée sui- vant la droite 32 pour empêcher l'isolant granulaire 46 se trouvant dans l'espace annulaire de s'écouler dans l'auge 40. Un conduit 50 est disposé dans l'auge 40 Un coude 52 à l'extrémité interne du conduit 50 s'étend à travers le fond interne 16 et une plaque de renforcement 54 afin de mettre le conduit en communication de fluide à travers l'es- pace intérieur de l'enceinte interne 12 Unclapet 56 est prévu pour fermer l'extrémité interne du conduit si celà se révèlait nécessaire L'autre extrémité du conduit 50 dépas- se à travers un trou 58 surdimensionné ménagé dans la paroi externe 22 La surface entourant le trou 58 de la paroi ex- terne est renforcée par une plaque 60. L'extrémité externe du conduit 50 est pourvue d' une bride 62 qui est adaptée pour être reliée à une bride 64 d'un conduit 66 Une tige 68 de support empoche le conduit de fléchir. Un ensemble souple 70 dilatable et contractable entoure axialement l'extrémité externe du conduit 50 L'en- semble 70 comprend à une extrémité un premier organe annu- laire cylindrique 72 en métal qui est partiellement intro- duit dans le trou 58 et qui est relié, par exemple par soudage àlaparoi 22 et à laplaque de renforcement 60 Un autre orga- ne annulaire cylindrique 74 en métal est disposé à l'extré- mité externe de l'ensemble 70 Un soufflet 76 en métal s' étend entre les bords adjacents des organes annulaires 72 et 74 et est relié à ceux-ci. Le soufflet 76 est fait d'un métal mince qui lui permet de se dilater et de se contracter facilement sans se rompre lorsqu'il est placé en tension ou en compression comne cela peut résulter des forces qui lui sont appli- quées par un déplacement axial du conduit 50 Le déplace- ment axial du conduit 50 se produit lorsqu'il est chauffé ou refroidi par le liquide qu'il contient ou qui est conte- nu dans le réservoir Une plaque 78 est fixée par exemple par soudage sur la surface externe du conduit 50 et sur l'ex- trémité de l'organe annulaire 74 Par suite un déplacement relatif du conduit 50 applique une force de traction ou de compression à l'ensemble 70 qui est réfléchie par une dila- tation ou une contraction axiale appropriée du soufflet 76. Au moins un orifice 80 est prévu dans l'ensemble de façon à permettre d'examiner le contenu isolant Le dessin montre en particulier cinq orifices 80 Chaque ori- fice 80 est formé d'un embout 82 fileté intérieurement qui est disposé dans un trou approprié et soudé en place Un obturateur 84 est alors vissé de façon amovible dans l'em- bout 82 Les orifices 80, en plus de constituer des ouver- tures d'inspection, peuvent également être utilisés pour distribuer un isolant sous forme granulaire dans l'auge 40 ainsi que dans l'ensemble 70 Un orifice 80 dans la plaque 78 est particulièrement utile pour le remplissage avec un isolant granulaire du fait qu'une lance ou un tube de dis- tribution peuvent être introduits à travers l'orifice et poussés vers l'intérieur aussi loin qu'il est nécessaire pour déposer l'isolant. Une autre façon de distribuer l'isolant granulai- re consiste à prévoir un trou 90 obturable qui est ménagé à travers la plaque 60 et la paroi externe 22 Du fait que l'auge 40 présente en section latérale une forme à peu près carrée, le trou 90 peut être situé dans un anale inférieur Z 7565 de la face carrée de la plaque 60 afin d'être facilement accessible même lorsque l'ensemble 70 est en place Une lance ou un tube G 2 peut alors être introduit horizontale- ment à travers le trou 90 L'extrémité avant 94 de la lance 92 peut être située au voisinage de la surface 42 des blocs isolants 30 (Fig 2) Au moyen d'un dispositif de projection ou d'un conteneur sous pression distribuant del'air compri- mé, on peut projeter par soufflage un isolant granulaire tel que de la perlite au moyen de la lance 92 L'isolant sort de la lance et est soufflé vers l'arrière dans l'ensem- ble 70 et dans l'espace adjacent de l' US Un ou plusieurs des orifices 80 peuvent être ouverts pour observer l'inté- rieur de l'ensemble 70 De plus une couverture poreuse en fibres de verre peut être disposée suivant la droite 32 sur l'auge de façon que l'air puisse s'écouler en la traversant et s'échappe à travers la paroi isolante si l'isolant 46 n'a pas encore été mis en place Autrement cette couverture n'est pas nécessaire L'accumulation de l'isolant s'effec- tue depuis l'intérieur de l'ensemble 70 dans la partie avant de l'auge 40 et ensuite progressivement vers la surface 42 des blocs Si l'isolant 46 dans la paroi du réservoir a été mis en place avant que l'auge 40 soit isolée (ceci étant possible), l'auge et l'ensemble 70 peuvent être remplis en deux phases Dans ce cas on ne dispose pas de couverture isolante suivant la droite 32 L'isol&nit 46 s'écoule par conséquent dans l'auge 40, isolant l'ouverture 58 de l'auge partiellement remplie Dans ce cas, la partie interne de l'auge 40 est isolée au moyen de la lance 92 et l'ensemble est isolé par l'intermédiaire de l'ouverture avant 80. Lorsque l'auge est remplie d'un isolant granulaire et ne peut plus en absorber, le dispositif de projection est arrê- té et la lance 92 retirée L'ouverture 90 est alors obtu- rée de façon appropriée et les orifices 80 sont fermés, s'ils sont ouverts Un peu plus tard, si une isolation Z 527565 suplémentaire doit être ajoutée à l'auge, on peut répéter le processus décrit Bien entendu l'isolant peut égale- ment être ajouté par l'intermédiaire d'un ou de plusieurs des orifices 80 pour isoler la partie du conduit 50 qui se trouve à l'intérieur de l'ensemble 70. REVENDICATIONS 1 Réservoir d'emmagasinage de liquides pour e l- magasiner un liquide se trouvant à unie terémporature notable- ment supérieure ou inférieure à la température atmosphérique, caractérisé en ce qu'il comprend une première enceinte ( 12) de retenue de liquide, capable d'emmagasiner un liquide, un encein- te externe ( 14 espacée de la première enceintevers l'extérieur de celle-ci et en entourant une partie notable, un conduit ( 50) de liquide communiquant avec ladite première enceinte ( 12) et s'étendant à travers un trou ( 58) surdimensionné ménagé dans l'enceinte externe, un ensemble souple ( 70) dila- table et contractable entourant ledit conduit de liquide, & l'extérieur de l'enceinte externe, et espacé de ce conduit, ledit ensemble dilatable ayant une extrémité ( 72) reliée à l'enceinte externe autour dudit trou surdimensionné, et une autre extrémité ( 74) reliée au conduit de liquide, au moins un orifice d'accès ( 80) pouvant être obturé, ménagé dans le dit ensemble souple pourdistribuer un isolant dans l'ensem- ble souple et autour du conduit ( 50) de liquide, et un iso- lant disposé autour du conduit de liquide et à l'intérieur de l'ensemble souple ( 70). 2 Réservoir d'emmagasinage de liquides suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite première enceinte ( 12) de retenue et ladite seconde enceinte ou en- ceinte externe ( 14) ont des fonds plats ( 16,20), et des pa- rois cylindriques circulaires verticales ( 18,22), le conduit communiquant avec la première enceinte à travers son fond, et le trou surdimensionné ( 58) à travers lequel s'étend le con- duit ( 50) étant situé dans la paroi ( 22) de l'enceinte exter- ne ( 14) & un niveau situé au dessous du fond ( 16) de l'en- ceinte interne ( 12). ú 275 t 65 3 Réservoir d'emmagasinage de liquides suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit ensemble souple ( 70) dilatable et contractablecomprend une section ( 76) d'un soufflet métal- lique qui entoure ledit conduit. 4 Réservoir d'emmagasinage de liquides suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit ensemble souple ( 70) dilatable et contractablecomprend un organe annulaire cylindrique ( 72) en métal relié à une extrémité à la paroi ( 22) de l'encein- te externe ( 14) autour dudit trou ( 58) surdimensionné, et un organe annulaire cylindrique ( 74) en métal à son autre extrémité, relié par une plaque de fermeture d'extrémité ( 78) à la surface du conduit ( 50), et une section ( 76) de soufflet métallique disposée entre les deux organes annu- laires cylindriques en métal et reliée à ceux-ci. Réservoir d'emmagasinage de liquides suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le conduit ( 50) est disposé dans une auge, remplie d'un isolant granulai- re, en partie entre lesdits fonds des enceintes interne et externe.