Brevet FR2689960A1 — publié le 19931015

i CITERNE DE STOCKAGE DE GAZ LIQUEFIE La présente invention concerne une citerne de stockage de gaz liquéfié destinée à être enterrée. Il est connu que, pour des raisons de sécurité et d'esthétique, on préfère enterrer les citernes de stockage des gaz liquéfiés tel que butane et propane, que l'on utilise à usage domestique ou industriel Les citernes actuelles sont généralement constituées d'une cuve métallique cylindrique dont les extrémités sont fermées par des calottes sensiblement sphériques Ces cuves sont protégées 1 o extérieurement de la corrosion par un revêtement comportant notamment des polymères associé à un système de protection cathodique comportant une anode de magnésium Très souvent, les cuves de ce type ont, un diamètre de 1 m environ et une longueur de 3 m environ et elles sont enterrées dans des fosses qui représentent à peu 1.5 près un déblai de 15 m 3; les cuves représentant un volume d'environ 3 m 3, il faut remblayer environ 12 m 3; malheureusement on ne peut généralement pas remblayer avec la terre de déblai, car les cailloux qu'elle contient risqueraient d'abîmer le revêtement, ce qui provoquerait la corrosion ultérieure de la cuve: on est donc obligé, par sécurité, de remblayer avec du sable Il faut, par conséquent, faire venir 12 m 3 de sable et évacuer 15 m 3 de terre de déblai, ce qui entraîne un coût supplémentaire élevé lors de la pose de chaque citerne. L'homme de métier aurait pu penser à protéger le revêtement de la cuve grâce à un matelassage externe antichoc; mais il 2 S aurait été nécessaire que ce matelassage assure un transfert thermique suffisant, analogue à celui assuré par le remblayage de sable utilisé jusqu'à présent En effet, lorsque l'on soutire du gaz de la cuve, il se produit une évaporation du gaz liquéfié et donc un refroidissement de la citerne; si l'on veut éviter un abaissement trop important de la tension de vapeur de gaz, qui pourrait aller jusqu'à provoquer l'interruption de l'alimentation en gaz assurée par la cuve si la tension de vapeur n'était plus suffisante pour compenser les pertes de charge de la distribution, il est nécessaire que les échanges thermiques de la cuve avec son environnement soient suffisants L'homme de métier savait donc qu'il ne pouvait mettre en oeuvre, pour résoudre ce problème, un matelassage du type de ceux utilisés habituellement pour assurer une fonction antichoc, tels que le polystyrène expansé ou la laine de verre, dont les caractéristiques d'isolation thermique sont beaucoup trop élevées. Selon l'invention, on a résolu le problème de la protection s du revêtement de la cuve avec un matelassage antichoc présentant un transfert thermique suffisant pour empêcher un refroidissement trop important du gaz lors du soutirage; on utilise un matelassage formé par un textile à double paroi constitué de deux nappes de textile, reliées entre elles par une pluralité de fils transversaux de liaison, l'espace interne entre les deux nappes étant rempli d'un matériau particulaire ayant des propriétés de transfert thermique analogues à celles du sol. La présente invention a donc pour objet une citerne de stockage de gaz liquéfié, destinée à être enterrée, comportant une cuve revêtue sur sa paroi extérieure d'un revêtement anticorrosion, caractérisée par le fait que ledit revêtement est recouvert d'un matelassage formé par un textile à double paroi constitué de deux nappes textiles reliées entre elles par une pluralité de fils transversaux de liaison, l'espace entre les deux nappes textiles étant rempli d'un matériau particulaire ayant des propriétés de transfert thermique analogues à celles du sol. Les textiles à double paroi constitués de deux nappes textiles reliées entre elles par une pluralité de fils sont connus: ils sont notamment décrits dans "Textiles à usages techniques 4 ème trimestre 1991, N O 2 pages 25 à 27 " Ce type de textile est, par exemple, utilisé pour fabriquer des fourrures synthétiques, les fils transversaux de liaison entre les deux nappes étant coupés dans leur zone médiane pour former les poils de la fourrure On a également proposé d'utiliser ce type de textile pour fabriquer des planchers de canot pneumatique, chaque nappe étant étanche à l'air et l'espace entre les deux nappes étant gonflé à l'air pour constituer une structure plane légère ayant une excellente rigidité Dans le cas de l'invention, on préfère utiliser des textiles imputrescibles, notamment en polypropylène. Selon l'invention, afin de conserver les caractéristiques de transfert thermique des installations enterrées utilisées jusqu'à présent, on remplit l'espace entre les deux nappes à l'aide d'un matériau particulaire ayant des propriétés de transfert thermique analogues à celles du sol tel que sable, silicate, mica, billes d'argile, billes de verre. On utilise, de préférence, du sable en raison du fait qu'il s'agit d'un matériau facilement accessible et peu coûteux; en outre, on peut avantageusement utiliser, pour faciliter les manutentions, un sable léger s tel qu'un sable d'argile expansée. Lorsque le textile double paroi est rempli de matériau particulaire, les fils transversaux de liaison maintiennent les deux nappes textiles sensiblement parallèles et on obtient ainsi des volumes plats suffisamment souples pour s'adapter à la forme des parois de la 1 o cuve et permettre ainsi un bon contact thermique avec les parois de la cuve Il est donc possible de conformer le matelassage à la forme de la cuve et d'obtenir ainsi un revêtement protecteur antichoc sur toute la paroi de la cuve Le matelassage est, de préférence, réalisé en plusieurs panneaux sensiblement jointifs, sans que les zones de raccord entre deux panneaux adjacents puissent provoquer une diminution notable des transferts thermiques de l'ensemble Les différents panneaux sont assemblés entre eux par tout moyen connu tel que liens, crochets, sangles. Il est connu, pour constituer une citerne de ce type, de déposer la cuve dans une fosse de dimensions suffisantes, la cuve reposant sur le fond de la fosse par l'intermédiaire d'un berceau généralement constitué d'éléments préfabriqués en béton disposés côte à côte, transversalement par rapport à l'axe longitudinal de la cuve. Selon la présente invention, on dépose sur le berceau la cuve revêtue de Son matelassage Le berceau est au moins muni d'une échancrure dans laquelle peut être logée une anode de protection cathodique. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'ensemble constitué par la cuve matelassée et son berceau est enveloppé dans une enveloppe en textile, de préférence imputrescible, en particulier en polypropylène; cette enveloppe solidarise mécaniquement la cuve et son berceau Lorsque la cuve est une cuve cylindrique fermée par deux calottes, l'enveloppe a une forme de boudin généralement cylindrique fermée longitudinalement par soudure ou couture; les extrémités transversales ouvertes de cette enveloppe peuvent alors être resserrées pour venir se plaquer au moins partiellement sur les extrémités transversales de la cuve matelassée; les extrémités ouvertes de l'enveloppe peuvent notamment comporter un passant o peut coulisser un cordage permettant d'effectuer le resserrement susmentionné La liaison mécanique existant entre la cuve et le berceau grâce à l'enveloppe permet d'assurer le lestage de la cuve et son maintien en place dans la fosse même en cas de remontée de la nappe phréatique, la poussée d'Archimède sur la cuve restant alors inférieure au poids du lest que constitue le berceau. Dans ce mode de réalisation préféré, des moyens de levage, par exemple des tiges métalliques, un (des) câble(s), un (des) cordage(s) sont, de préférence, fixés par une (des) zone(s) renforcée(s) sur l'enveloppe, de façon à pouvoir soulever la cuve prête à être mise en oeuvre, pour sa manutention, pour sa mise en place dans la fosse ou pour son extraction hors de ladite fosse Les zones renforcées sont avantageusement en nombre pair et disposées symétriquement par is rapport à un plan longitudinal médian de la cuve La (les) zone(s) renforcée(s) peut (peuvent) également être constituée(s) par une (des) bande(s) passant sous le berceau Dans ce dernier cas, la zone renforcée peut être constituée par une gaine dans laquelle on fait passer un câble ou un cordage On peut ainsi fabriquer l'ensemble cuve matelassée-berceau- enveloppe en usine La cuve est alors protégée pendant son stockage et son transport; les électrodes de protection cathodique, qui sont contenues dans l'enveloppe, sont également protégées. Lorsque la citerne arrive sur le site d'installation, elle est facilement mise en place dans la fosse préparée, le lestage par le berceau en béton permettant un positionnement angulaire précis De plus, il est possible de remblayer la fosse avec la terre de déblai, le revêtement anticorrosion étant protégé par le matelassage et l'enveloppe l ne reste qu'un volume de déblai équivalent au volume de la citerne, soit environ 3 m 3 pour une cuve de 1 m de diamètre et 3 m de long, volume que l'on peut généralement étaler sur place. Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire ciaprès, à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, un mode de réalisation représenté sur le dessin annexé. Sur ce dessin: la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une citerne selon l'invention; la figure 2 est une vue en coupe transversale de la même citerne, et s la figure 3 est une vue en perspective cavalière de la cuve matelassée. La citerne selon l'invention est désignée dans son ensemble par la référence 1 Elle se compose d'une cuve 2 métallique comportant une partie cylindrique 2 a fermée à chacune de ses extrémités par une lo calotte sensiblement sphérique 2 b bombée vers l'extérieur Les parois extérieures de la cuve sont revêtues d'un revêtement anticorrosion comportant des polymères La cuve a, par exemple un diamètre de 1 m et une longueur de 3 m; son poids vide est alors d'environ 0,5 tonne. La cuve est munie dans sa partie supérieure (comme représenté sur la 1.5 figure 1) d'une vanne et d'un détendeur constituant un dispositif 3 pour le soutirage du gaz comme représenté schématiquement sur la figure 1. La cuve est entourée d'un matelassage 4 qui, comme le montre la figure 3, est constitué de 8 panneaux adjacents recouvrant par leur ensemble toute la cuve 2: quatre panneaux latéraux lia deux panneaux supérieurs lib et deux panneaux d'extrémité lic Les panneaux lla recouvrant la partie inférieure de la cuve 2 Chaque panneau est formé d'un textile à double paroi rempli de sable léger ayant, après remplissage, une épaisseur d'environ 4,5 cm Le sable léger utilisé est à base d'argile expansée de sorte que le remplissage a un poids d'environ 30 kg/m 2 de matelassage, ce qui rend aisée la manutention des panneaux Le textile double paroi comporte, par m 2, environ 40 000 fils transversaux reliant les deux nappes Ces panneaux sont assemblés par tout moyen connu tel que sangles ou liens de façon à être maintenus en appui contre les parois de la cuve 2. La cuve 3, entourée de son matelassage 4, est posée sur un berceau 5 constitué d'éléments préfabriqués adjacents en béton disposés côte à côte et assemblés entre eux Ce berceau a la forme d'une auge, dont le fond est plat pour reposer sur le fond de la fosse destinée à recevoir la citerne et dont la partie creuse, en contact avec le matelassage 4 de la cuve, a en section transversale la forme d'un arc de cercle Dans la paroi latérale du berceau est ménagée une ouverture longitudinale qui contient une anode de protection 6 en magnésium. L'ensemble constitué par la cuve 2, le matelassage 4 et le berceau 5 est enveloppé dans une enveloppe 7 en tissu de s polypropylène qui a l'avantage d'être imputrescible Cette enveloppe 7 est fermée latéralement par laçage et a une forme générale cylindrique; elle est resserrée à chacune de ses extrémités par un cordage 8 coulissant dans un passant ou gaine ménagé au voisinage de ces extrémités, comme dans le cas d'un sac de marin, pour s'adapter à la 1 o forme en calotte des extrémités de la cuve 2 matelassée La réalisation en atelier de la citerne prête à la pose comportant la cuve 2, le matelassage 4 et l'enveloppe 7 permet d'assurer une qualité d'exécution non affectée par les aléas de chantier. L'enveloppe 7 est renforcée latéralement sur deux zones 9 i S pour la fixation d'un câble 10 permettant de passer des moyens de levage pour soulever la cuve prête à être mise en oeuvre et la mettre en place dans la fosse préparée à cet effet On assure ensuite le raccordement de la citerne mise en place avec le circuit de distribution grâce au dispositif 3 Lorsque cette mise en place a été effectuée, on remblaie la fosse avec un engin mécanique, sans précaution particulière, en utilisant le déblai obtenu quand on a réalisé ladite fosse. REVENDICATIONS 1 Citerne de stockage de gaz liquéfié destinée à être enterrée comportant une cuve ( 2) revêtue sur sa paroi extérieure d'un revêtement anticorrosion, caractérisée par le fait que le revêtement est recouvert d'un matelassage ( 4) formé par un textile à double paroi constitué de deux nappes textiles reliées entre elles par une pluralité de fils transversaux de liaison, l'espace entre les deux nappes textiles étant rempli d'un matériau particulaire ayant des propriétés de transfert thermique analogues à celles du sol. 2 Citerne selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'espace entre les deux nappes du textile à double paroi est rempli de sable. 3 Citerne selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait que le matelassage est réalisé en plusieurs panneaux. 4 Citerne selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait que la cuve ( 2) revêtue de son matelassage ( 4) est posée sur un berceau ( 5). Citerne selon la revendication 4, caractérisée par le fait que le berceau ( 5) est muni d'au moins une échancrure contenant une anode de protection cathodique ( 6). 6 Citerne selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que l'ensemble constitué par la cuve ( 2) matelassée et le berceau ( 5) est enveloppé dans une enveloppe ( 7) solidarisant mécaniquement la cuve et le berceau. 7 Citerne selon la revendication 6, caractérisée par le fait que le textile à double paroi du matelassage ( 4) et l'enveloppe ( 7) sont en textile imputrescible, notamment de polypropylène. 8 Citerne selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisée par le fait que l'enveloppe ( 7) est fermée latéralement et a une forme généralement cylindrique définie par une paroi latérale fermée comportant deux extrémités transversales ouvertes, lesdites extrémités ouvertes de l'enveloppe pouvant être resserrées pour être, au moins partiellement, plaquées sur les extrémités transversales de la cuve ( 2) matelassée. 9 Citerne selon la revendication 8, caractérisée par le fait que les extrémités ouvertes de l'enveloppe comportent un passant o peut coulisser un cordage ( 8) permettant de resserrer les extrémités de l'enveloppe contre les extrémités transversales de la cuve.5 10 Citerne selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisée par le fait que des moyens de levage ( 10) sont fixés sur l'enveloppe par une (des) zone(s) renforcée(s) ( 9) de ladite enveloppe.