Brevet FR2568552A1 — publié le 19860207

Perfectionnements aux réservoirs de grande capacité pour liquides. L'invention concerne les réservoirs cylindriques de révolution de grande capacité, c'est-à-dire dont le diamètre dépasse 5 mètres et atteint de préférence plusieurs dizaines de mètres, réservoirs destinés à contenir des liquides tels que des produits pétroliers (pétrole brut, essence, fuel domestique ...). On rappelle qu'il a déjà été proposé de placer à l'intérieur d'un réservoir cylindrique de révolution une cuve cylindrique de révolution elle-même montée flottante sur un volume liquide contenu dans le réservoir. Mais il s'agissait alors d'un réservoir reposant sur un fond marin, c'est-à-dire partiellement immergé dans l'eau de mer : la pression exercée extérieurement par l'eau de mer sur sa paroi latérale était alors compensee par celle du volume liquide intérieur, généralement constitué lui aussi par de l'eau de mer, et des moyens de pompage et d'évacuation étaient prévus pour stabiliser la surface libre de ce volume intérieur à un niveau supérieur à celui de la mer. Le réservoir considéré et son contenu liquide jouaient donc uniquement le rôle d'un support et d'un guide pour la cuve flottante, laquelle cuve était prévue plus haute que le réservoir de façon à faire constamment saillie au-dessus de ce dernier, même pour sa position la plus basse, et à demeurer ainsi accessible par le haut pour son remplissage et son vidage. Les réservoirs concernés par la présente invention ne sont pas des réservoirs marins, mais des réservoirs implantés sur la terre ferme. Le but de la présente invention est de diviser la capacité d'un tel réservoir terrestre en au moins deux capacités partielles exploitables à des fins de stockage indépendamment l'une de l'autre, c'est-à-dire de façon telle que l'une quelconque de ces capacités partielles puisse être totalement vidée ou totalement remplie indépendamment de l'état de remplissage de l'autre capacité partielle, ou des autres capacités partielles si le nombre total de celles-ci est supérieur à deux. A cet effet, les réservoirs du genre en question selon l'invention comportent encore une cuve cylindrique de révolution interne montée de façon à pouvoir se déplacer verticalement en flottant sur un volume liquide contenu dans le réservoir, ladite cuve étant agencée de façon à permettre dans celle-ci le stockage d'un liquide, même volatil, avec tous les degrés de remplissage désirables et étant à cet effet ferméede façon étanche, aux évents près, et raccordée à des tubulures de remplissage et de vidage, et ils sont essentiellement caractérisés en ce que le volume intermédiaire compris entre le réservoir et la cuve est lui-même agencé de façon à permettre le stockage d'un liquide, même volatil, avec tous les degrés de remplissage désirables, des moyens étant prévus à cet effet pour fermer de façon étanche, aux évents près, ledit volume intermédiaire. Dans des modes de réalisation préférés, on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes - les moyens de fermeture du volume intermédiaire sont des joints d'étanchéité interposés horizontalement entre les faces cylindriques en regard du réservoir et de la cuve, - la cuve présente une hauteur qui est de l'ordre de la moitié de celle du réservoir, - dans un réservoir selon l'alinéa précédent, les moyens de fermeture du volume intermédiaire sont constitués par un toit fixe recouvrant le réservoir, - la tubulure de desserte de la cuve comporte un tron çon situé sous cette cuve, connecté à un raccord traversant le fond de ladite cuve, et suffisamment déformable pour permettre les déplacements verticaux de la cuve dus aux variations de remplissage relatif des deux capacités partielles de stockage, - la cuve est fermée supérieurement par un toit flottant, - le réservoir contient plus d'une cuve cylindrique de révolution flottante, - le réservoir selon l'alinéa précédent contient deux cuves flottantes identiques dont les diamètres sont un peu inférieurs à la moitié du diamètre du réservoir et dont les axes verticaux sont situés dans un même plan axial de ce réservoir. L'invention comprend, mises à part ces dispositions principales, certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement question ci-après. Dans ce qui suit l'on va décrire des modes de réalisation préférés de l'invention en se référant au dessin ciannexé d'une manière bien entendu non limitative. Les figures 1, 2 et 3,de ce dessin, montrent schématiquement en coupe axiale un réservoir cylindrique aménagé selon l'invention avec une cuve cylindrique flottante intérieure, en respectivement trois états de remplissage distincts. La figure 4 montre à plus grande échelle un detail de ce réservoir. Les figures 5 et 6 montrent schématiquement en coupe axiale et en plan, toit enlevé, un autre réservoir cylindrique aménagé selon l'invention avec deux cuves cylindriques flottantes intérieures. Le réservoir 1 dont on désire diviser la capacité en au moins deux capacités partielles de stockage totalement indépendantes l'une de l'autre est délimité inférieurement par une dalle horizontale circulaire 2 de grand diamètre, ce diamètre étant supérieur à 5 mètres et de préférence de l'ordre de plusieurs dizaines de mètres, et latéralement par une paroi cylindrique de révolution 3, généralement en métal. I1 est avantageusement coiffé par un toit fixe 4. A l'intérieur de ce réservoir 1, on place au moins-une cuve 5 elle-même délimitée par un fond circulaire 6 et la téralement par une paroi cylindrique de révolution 7. Cette cuve 5 délimite intérieurement une première capacité partielle C1 propre à stocker un premier liquide L1. A cet effet - elle est fermée supérieurement, d'une façon connue en soi, par un toit flottant 8 équipé éventuellement d'ouvertures d'aération ou évents (non représentés), - et elle est desservie par des tubulures de remplissage et de vidange sur lesquelles on reviendra plus loin. En outre, ladite cuve 5 est montée de façon pouvoir se déplacer verticalement en flottant sur un liquide L2 contenu dans le réservoir 1. A cet effet l'on prévoit des éléments de guidage appropriés, tels que des poteaux verticaux fixes coopérant avec des bagues ou analogues portées par la cuve, ou encore que des anneaux d'écartement prévus entre les parois cylindriques en déplacement mutuel, anneaux montés sur l'uoeet/ou sur l'autre de ces parois. L'ensemble est de plus agencé de façon telle, conformément à l'invention, que la capacité partielle intermédiaire C2, qui est extérieure à la cuve 5 et comprise entre le réservoir 1 et cette cuve, puisse servir au stockage du liquide L2, même si celui-ci est volatil, d'une manière totalement indépendante du stockage du liquide L1. A cet effet l'on prévoit des moyens pour fermer de façon étanche, aux évents près, la capacité intermédiaire C2. Dans certains cas, le toit fixe 4 peut constituer luimême de tels moyens. Dans les modes de réalisation illustrés, lesdits moyens sont constitués par des joints 9 interposés horizontalement entre les parois cylindriques verticales du réservoir et de la cuve. Ces joints 9 sont par exemple matérialisés par une lèvre annulaire flexible en matériau élastomère (fig. 4) portée par un anneau d'écartement 10 lui-même rapporté extérieurement sur la portion supérieure de la virole constituant la paroi cylindrique 7 de la cuve 5. Dans le mode de réalisation schématisé sur la figure 4, cet anneau 10 est constitué par une rondelle plane elle-même supportée par des consoles triangulaires 11 soudées sur la virole 7, ladite rondelle étant évidée de place en place par des orifices 12 équipés d'évents 13. Des éléments de butée 14 sont prévus sur le pourtour de la rondelle 10 pour porter horizontalement contre la surface intérieure de la paroi cylindrique 3 aux fins de centrage relatif de la cuve 5 par rapport au réservoir 1. Pour que cette portée soit effectuée avec douceur, les éléments 14 présentent avantageusement un profil arrondi et sont de préférence constitués en une matière élastiquement compressible. Chacune des deux capacités partielles C1 et C2 est desservie indépendamment de 1' autre par au moins une tubulure de remplissage et vidage. La tubulure 15 qui dessert le réservoir 1 est extérieure à celui-ci et conçue de toute manière désirable connue, étant notamment connectée à un raccord 16 qui traverse la base de la paroi cylindrique 3. La tubulure qui dessert la cuve 5 comporte avantageusement un tronçon 17 situé au-dessous de cette cuve et connecté d'une part à un raccord 18 traversant le fond 6 de cette cuve et d'autre part à un tronçon horizontal 19 traversant la base de la paroi 3 au niveau d'un raccord 20. Cette tubulure 20 doit être suffisamment déformable pour rendre possibles les débattements verticaux de la cuve dus aux variations des remplissages respectifs de celle-ci et du réservoir. Selon un mode de réalisation intéressant, elle est constituée par une succession de tronçons rigides rectilignes connectés entre eux par des raccords articulés étanches. Dans le réservoir illustré sur les figures 1 à 4, la cuve flottante cylindrique intérieure 5 est unique et - co- axiale au réservoir 1, son diamètre n'est que légèrement inférieur à celui de ce réservoir 1 et sa hauteur est de l'ordre de la moitié de celle du réservoir. Les remplissages en liquides L1 et L2 des deux capacités partielles C1 et C2 formées respectivement à l'intérieur de la cuve 5 et à l'extérieur de celle-ci sont totalement indépendants l'un de l'autre. C'est ainsi que la capacité C1 intérieure à la cuve 5 peut être totalement remplie de liquide L1 alors que la capacité C2 "extérieure" à la cuve demeure vide, ladite cuve reposant alors sur le fond 2 du réservoir comme visible sur la figure 1. Inversement, la capacité extérieure C2 peut être totalement pleine de liquide L2 alors que la cuve 5 est vide, cette cuve occupant alors sa position de flottaison la plus haute comme visible sur la figure 2. La figure 3 concerne le cas où les deux capacités C1 et C2 sont presque pleines respectivement des liquides L1 et L2, la cuve 5 occupant alors une position de flottaison intermédiaire. Le nombre des cuves flottantes cylindriques intérieures peut également être supérieur à un. C'est ainsi que, dans le mode de réalisation des figures 5 et 6, ce nombre est égal à deux, les deux cuves 51 et étant identiques, ayant chacune un diamètre un peu inférieur à la moitié du diamètre du réservoir 1, et leurs axes verticaux étant situés tous les deux dans un même plan vertical axial de ce réservoir (fig. 5 et 6). Dans ce cas, le volume intérieur au réservoir est divisé en trois capacités partielles, savoir - deux capacités identiques D1 et D2 correspondant respectivement aux contenus des deux cuves 51 et - et une capacité D3 correspondant au volume intermédiaire compris entre les cuves et le réservoir, à l'extérieur de ces cuves et à l'intérieur de ce réservoir. Ici encore, chaque cuve flottante est desservie par un tube comportant un tronçon inférieur déformable, et les remplissages des trois capacités partielles D1, D2 et D3 en respectivement des liquides M1, M2 et M3 sont totalement indépendants les unis des autres. A titre d'exemple, sur la figure 5, les capacités D1 et D3 sont supposées pleines, alors que la capacité D2 est vide. La fermeture étanche de la capacité D3 peut être assurée par le toit fixe 4 coiffant le réservoir 1. Elle peut également être assurée par un toit intermediaire 21, notamment en tôle, traversé de façon étanche par les deux cuves 51 et 52' avec possibilité de débattementsverticaux de ces cuves par rapport à ce toit. Ledit toit peut être fixe et alors fixé de façon étanche sur la face intérieure de la paroi cylindrique 3 du réservoir 1. -I1 est de préférence flottant sur le liquide M3 contenu dans la capacité partielle D3 et agencé alors de façon à se déplacer verticalement en fonction du niveau de ce liquide avec interposition, entre lui et ladite paroi 3, d'un joint d'étanchéité périphérique, du genre par exemple de celui illustré en 9 et 14 sur la figure 4. Dans cette hypothèse du toit 21 flottant, ses rotations sont de préférence interdites, notamment par une tige verticale fixe traversant ce toit et solidarisée avec la paroi 3 du réservoir 1. Le nombre de cuves flottantes cylindriques intérieures au réservoir 1 peut être supérieur à deux. C'est ainsi que l'on peut prévoir trois telles cuves identiques dont les axes verticaux se trouveraient respectivement dans trois plans verticaux radiaux du réservoir, décalés angulairement l'un par rapport à l'autre de 1200 autour de l'axe vertical de ce réservoir. Ou encore deux petites cuves telles que celles symbolisées par les cercles en traits mixtes 53 et 54 sur la figure 6 pourraient être ajoutées dans le réservoir à deux cuves précédemment décrit , avec leurs axes verticaux situés dans un même plan vertical diamétral du réservoir 1 perpen diculaire à celui contenant les axes des cuves 51 et 5 2 I1 est à noter que l'invention peut être facilement ap pliquéeaux réservoirs fixes existants par aménagement de ceux-ci, ce qui permet de les adapter à de nouvelles conditions d'utilisation d'une manière particulièrement économique. On peut en effet disposer ainsi, avec un grand réservoir terrestre fixe aménagé selon l'invention, d'une capacité globale de stockage pratiquement identique à celle du réservoir non aménagé, tout en rendant possible le stockage Si multané de liquides différents, et ce sans accroître l'occupation des sols ni nécessiter la construction de nouvelles fondations. L' aménagement propose apporte en particulier une solution au problème des "stocks morts", par les possibilités qu'il offre de vider totalement chaque capacité partielle et de n'immobiliser pour le stockage de volumes de liquide réduits que des capacités de stockage réduites. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Réservoir cylindrique de révolution de grande capacité pour liquide , comportant une cuve cylindrique de révolution interne montée de façon à pouvoir se déplacer verticalement en flottant sur un volume liquide contenu dans le réservoir, ladite cuve étant agencée de façon à permettre dans celle-ci le stockage d'un liquide, même volatil, avec tous les degrés de remplissage désirables et étant à cet effet fermée de façon étanche, aux évents près, et raccordée à des tubulures de remplissage et de vidage, caractérisé en ce que le volume intermédiaire (C2 ;D3) -compris entre le réservoir (1) et la cuve (5 ; 51 3 est lui-même agencé de façon à permettre le stockage d'un liquide, même volatil, avec tous les degrés de remplissage désirables, des moyens étant prévus à cet effet pour fermer de façon étanche, aux éVents près, ledit volume intermédiaire. 2. Réservoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de fermeture du volume intermédiaire (C2 D ) sont des joints d'étanchéité (9 ; 21) interposés horizon 3 talement entre les faces cylindriques en regard du réservoir (1) et de la cuve (5 ; 51 5 3. Réservoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de fermeture du volume intermédiaire (C2 D3) sont constitués par un toit fixe (4) recouvrant le 3 réservoir (1). 4. Réservoir selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cuve (5 ; 51 5î' 52) pré- sente une hauteur qui est de l'ordre de la moitié de celle du réservoir (1). 5. Réservoir selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tubulure de desserte de la cuve comporte un tronçon (17) situé sous cette cuve, connecté à un raccord (18) traversant le fond de ladite cuve, et suffisamment déformable pour permettre les déplacements verticaux de la cuve dus aux variations de remplissage relatif des deux capacités partielles de stockage. 6. Réservoir selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu' il contient plus d'une cuve cylindrique de révolution flottante. 7. Réservoir selon la revendication 6, caracté.- risé en ce qu' il contient deux cuves flottantes identiques (51 52) dont les diamètres sont un peu inférieurs à la moitié du diamètre du réservoir (1) et dont les axes verticaux sont situés dans un meme plan axial de ce réservoir. 8. Réservoir selon au moins les revendications 2 et 6, caractérisé en ce que les joints d'étanchéité comportent un toit intermédiaire (21) traversé de façon étanche par les différentes cuves flottantes intérieures avec possibilité de débattements verticaux de ces cuves par rapport à ce toit.