Brevet FR2590225A3 — publié le 19870522

FR 2590225 A3 19870522 FR 8506795 A 19850503 La présente invention concerne des navires trimarans pour le transport de liquides cryogéniques dans deux sphères. Depuis une vingtaine d'années, deux techniques de cons truction des navires méthaniers rivalisaient: - Les navires avec cuves intégrées en Invar cryogénique, - Les navires avec cuves sphériques système MOSS ROENBEG. D'autres techniques de construction des cuves furent plutôt des améliorations de ces deux systèmes, mais tous se basaient sur des navires monocoques. La température d'ébullition du méthane pur à la pres sion atmosphérique étant - 161,4 OC et la densité du LNG ( Gaz Naturel Liquéfié)étant seulement de 0,42, la construction des navires cryogéniques et méthaniers a posé de très difficils problèmes. Ceux-ci ont été surmontés avec succès car aucun cas de catastrophe maritime ne s' est encore produit avec ces navi res, leur nombre avoisinant la centaine, surtout de 125 000 m30 L'un des défauts de ces navires est leur côut très éle vé, et le nombre élevé des cuves, cinq à six. Le but de l'invention est de réduire le nombre des cuiea à deux seulement, d'où réduction du OcAut de la construction et de l'entretien. La densité du LNG étant faible, des navires trimarans présentent l'avantage d'une grande stabilité transversale. La demande de brevet N02 530 574 avec les additions NO 2 533 192 et 2 540 063 présentent des principes de construc tion de navires géants type trimaran. Avec ceux-ci il est pos- sible de construire des navires méthaniers d'une capacité va riable entre 28 500 m3 et 620 000 m3. Les cuves sphériques ont encore l'avantage du meilleur rapport entre le volume intérieur et la surface extérieure, facteur dont dépendent le peut de construction des sphères et celui surtout de l'isolation cryogénique. L'expérience déjà acquise dans la constructiot et aussi l'utilisation des navires méthaniers depuis vingt ans est im portante. La présente invention a pour but de réduire les côuts de construction et d'explo-itation des futurs navires méthaniers. Les caractéristiques et les avantages des procédés de construction des navires trimarans de transport cryogénique, et aussi de l'exploitation de e$ux-ci ressortent mieux des des criptions qui suivent, à titre d'exemples, non limitatifs, en référence aux dessins annexés dans lesquels: - La Fig.l est une vue en coupe d'un navire trimaran méthanier. - La Fig.2 est une demi-coupe d'une sphère cryogénique avec une coupe agrandie Fig.3 de l'anneau support de la sphère métalli que. -- La Fig.4 montre en élévation et coupe un atelier de fabrica tion de sphères avec Fig.5 la vue en plan. - La Fig.6 est une élévation en coupe d'un navire avec deux sphères cryogéniques, la Fig.7 montrant la vue en plan. - La Fig.8 représente les deux tailles extremes, mini et maxi, de la coupe transversale de navires trimarans cryogéniques. - La Fig.9 présente comment, suivant les procédés décrits au paravant dans le NO 2 530 574, peut être construit un navire méthanier géant. L'expérience acquise par les Chantiers de constructions navales lors de la réalisation des navires méthaniers, dans le domaine de la soudure des sphères et de leur isolation thermi que est déjà très importante et utilisable sans restriction. Maintenant il est possible d'améliorer la construction des navi res méthaniers comme montré sur les figures. La Fig.l montre la coupe transversale d'un navire type trimaran avec une sphère 1 , avec puit central 2 suspendu, au dessus d'une vuve conique isolante 3 de secour, dans la coque centrale 4, la sphère 1 étant protégée par un dôme 5, les deux coques latérales 6 augmentant la stabilité du navire en mer. La Fig.2 représente comment la sphère 1 est constituée par deux demi-coquilles 7 et 8 métalliques soudées, et comment elles sont reliées à la coque centrale 4. Schématiquement en 12 et 14 sont montrés des systèmes robotisés de tuyauteries pour le contre éventuel de fuites de liquide cryogénique et sa ré cupération dans la cuve conique. La Fig.3 est une coupe agrandie de l'assemblage soudé de la demi-coquille inférieure 7 avec la demi-coquille supérieu re 8 , au moyen de deux anneaux circulaires 9 et 10, ceux-ci reliés aux deux puits 11 et 12 facilitant les phénomènes de di latation et compensation thermique. C'est aussi la structure support de la sphère et de son contenu, la liaison avec le navi re trimaran en acier normal. Afin de réduire les couts de construction, la Fig.4 mon tre comment une sphère 1 en alliage d'aluminium est construite dans un atelier spécial fermé 15, au moyen de rideaux 16 et d' une porte basculante 17, ceci afin de pouvoir souder en atmos phère de gaz inerte les toles préformées de la sphère. Pour commencer, la partie inférieure préfabriquée 4 vient en-place sur une table tournante. Après soudure de la cuve 7 sur le puit 11 et 12, la partie supérieure 8 est soudée, 18 figurant un ensemble échaffaudage et de manutention des toles et appareils de soudage. La Fig.5 montre en plan l'implantation de cet atelier 15 au fond d'une cale sèche 19, la position 1 "a" de la sphère avant et après fabrication, la position 1 "bi' étant celle pen dant les opérations de soudure et isolation thermique L'installation de production et de distribution de gaz inerte dans l'ensemble de l'atelier 15 est un problème technique facil à résoudre, de meame que l'utilisation par les soudeurs et les contrôleurs de masques pour respirer, d'installations d'extraction des gaz de soudage et respiration. La grandeur de ces ateliers 15 ne peut dépendre que de la taille des sphères à construire en grande série. La Fig.6 montre une silhouette nouvelle de navires trimarans méthaniers, avec entre les deux sphères 1, une structure intermédiaire 22 où seront installées les équipements et les tuyauteries cryogéniques. La partie avant 20 et arrière 21 du navire sont montrées schématiquement ainsi que le poste de pilotage 24 et navigation. La vue en plan Fig.7 montre les deux sphères 1 sur la coque centrale-4, les deux coques latérales 6 augmentant la stabilité du navire. En 23 sont présentés les modules de chargement et de déchargement du navire cryogénique, d'un ou des deux cotés. La Fig.8 représente deux tailles extrêmes de navires trimarans, la silhouette 25 pour un navire de taille "B" = 54-m avec sphères de B = 30 m et un autre 26 de taille "Â = 135 m, avec sphères de A = 84 m. Les capacités de transport de ces deux navires sont de 28 500 m3 à 620 000 m3. Actuellement la taille des navires méthaniers est de pré férence 125 000 m3. Si cette taille était toujours préférée, les sphères du navire trimaran auraient un diamètre de 49,2 m, construction relativement facile et sans problèmes majeurs. La Fig.9 montre comment un navire géant "A" est réalisable alors que la version "B" ne pose pas de difficultés aux Chantiers0 R E V E N D I C A T I u N S 1/ Navires trimarans pour le transport de liquides cryogéniques caractérisés par l'utilisation de seulement deux cuves sphé riques 1 , dans l'axe de la coque principale 4 , les deux coques latérales 6 ayant pour but d'augmenter la stabilité du navire en mer. 2/ Navires trimarans suivant la revendication 1/, caractérisés par l'utilisation de sphères composées de deux demi-coquilles inférieure 7 et supérieure 8 métalliques, reliées par deux anneaux 9 et 10 pour la compensation des dilatations. 3/ Navires trimarans suivant les revendications 1/ et 2/ carac térisés par la fixation des sphères 1 sur un puit double 11 et 12 qui avec la cuve conique 3 constituent un ensemble de sécurité contre des fuites de liquide cryogénique comme le CrNL (Gaz Naturel Liquéfié). 4/ Navires trimarans suivant les revendications 1/ à 3/ caracté riséspar un système robotisé 13 et 14 pour le controle et la limitation des fuites cryogéniques accidentelles. 5 Navires trimarans suivant les revendications i/à 4/ caracté risés par une protection commune 2 des deux cuves et d'une structure intermédiaire 22 pour tous les équipements et tuy auteries cryogéniques, et aussi les modules 23 de chargement déchargement. 6/ Navires trimarans suivant les revendications 1/ à 5/ caracté risés par la construction des sphères 1 dans un atelier spé- cial 15 avec atmosphère inerte controllée, atelier implanté au fond d'une cale sèche de Chantier de constructions navales. 7/ Navires trimarans suivant les revendications 1/ à 6/ de tail le minimum 28 500 m3 à 180 000 m3 construits dans des cales sèches classiques. 8/ Navires trimarans suivant les revendications 1/ à 6/ de très grande taille, d'une capacité de 180 000 m3 à 620 000 m3, construits suivant les procédas décrits dans la demande de brevet NO 2 530 574 à 1'SPI. 9/ Navires trimarans suivant les revendications 1/ à 8/caracté risés par l'utilisation,de certains navires modifiés comme usines de liquéfaction de gaz, sur sites offshore, et base de chargement et stockage de GIE,sur des navires cryogéniques de transport.