Brevet FR3123106A1 — publié le 20221125

L’invention concerne un procédé de fermeture d’une membrane d’étanchéité (24, 26) comportant les étapes suivantes : - fournir une paroi de cuve comportant une barrière thermiquement isolante (23, 25) et une membrane d’étanchéité (24, 26), la barrière thermiquement isolante (23, 25) comportant une portion d’extrémité (232, 252), - fixer une cornière de raccordement (30) métallique au niveau du bloc isolant d’extrémité (232, 252), la cornière de raccordement (30) métallique comportant une première aile (31) et une deuxième aile (32), la première aile (31) étant soudée à l’aide d’un cordon de soudure à une pièce de la paroi porteuse, la deuxième aile (32) étant raccordée à la membrane d’étanchéité (24, 26), dans lequel l’étape de soudage est réalisée à l’aide d’une machine de soudage (40) automatique se déplaçant sur un support de soudage (50), le support de soudage (50) comportant une surface de fixation et une surface de support (53), la machine de soudage (40) comportant une torche de soudage (43), et dans lequel lors de la ré alisation du cordon de soudure, la surface de fixation du support de soudage (50) est fixée sur la portion d’extrémité (232, 252). Figure pour l’abrégé : Fig. 4 Procédé de fermeture d’une membrane d’étanchéité pour cuve étanche et thermiquement isolante L’invention se rapporte au domaine des cuves étanches et plus particulièrement aux cuves étanches et thermiquement isolantes, à membranes. En particulier, l’invention se rapporte au domaine des cuves étanches et thermiquement isolantes pour le stockage de gaz liquéfié à basse température, telles que des cuves pour le stockage de Gaz Naturel Liquéfié (GNL) à environ -162°C à pression atmosphérique. Ces cuves peuvent être installées à terre ou sur un ouvrage flottant. Dans le cas d’un ouvrage flottant, la cuve peut être destinée au transport de gaz liquéfié ou à recevoir du gaz liquéfié servant de carburant pour la propulsion de l’ouvrage flottant. Arrière-plan technologique Il est bien connu de l’art antérieur des cuves étanches et thermiquement isolantes intégrées à des structures porteuses afin de servir d’installation de stockage terrestre , comprenant une barrière thermiquement isolante secondaire, une membrane d’étanchéité secondaire, une barrière thermiquement isolante primaire et une membrane d’étanchéité primaire. La cuve comporte une pluralité de parois de cuve assemblées les unes aux autres. Dans ce type de structure, les membranes d’étanchéité sont amenées à être fermées en extrémité de paroi ou au niveau d’une ouverture afin par exemple de permettre la traversée de conduites de chargement/déchargement. Lors de ces fermetures, la membrane d’étanchéité secondaire ou la membrane d’étanchéité primaire est raccordée de manière étanche à la structure porteuse. Ces raccordements sont réalisés à l’aide d’une pièce pliée à 90° qui est généralement soudée d’une part à la structure porteuse et raccordée d’autre part à la membrane d’étanchéité. Ces opérations de soudage sont réalisées manuellement. Résumé Une idée à la base de l’invention est de simplifier l’opération de soudage dans une zone de fermeture de la membrane d’étanchéité Selon un mode de réalisation, l’invention fournit un procédé de fermeture d’une membrane d’étanchéité pour cuve étanche, ladite cuve étant notamment thermiquement isolante, le procédé comportant les étapes suivantes : - fournir une paroi de cuve fixée sur une paroi porteuse, la paroi de cuve comportant dans une direction d’épaisseur une barrière thermiquement isolante et une membrane d’étanchéité fixée sur la barrière thermiquement isolante la barrière thermiquement isolante comportant une portion d’extrémité située à une extrémité de la barrière thermiquement isolante dans une première direction, - fixer une cornière de raccordement métallique au niveau de la portion d’extrémité, la cornière de raccordement métallique comportant une première aile et une deuxième aile reliée à la première aile, en soudant la première aile à l’aide d’un cordon de soudure à une pièce métallique solidaire de la paroi porteuse, et en raccordant la deuxième aile à la membrane d’étanchéité, dans lequel l’étape de soudage de la première aile est réalisée à l’aide d’une machine de soudage automatique se déplaçant sur un support de soudage, le support de soudage comportant une surface de fixation et une surface de support perpendiculaire à la surface de fixation, la surface de support comportant un moyen de guidage, notamment un rail de guidage, s’étendant dans une deuxième direction perpendiculaire à la première direction et à la direction d’épaisseur, la machine de soudage comportant un système de déplacement coopérant avec le moyen de guidage et étant configuré pour déplacer la machine de soudage selon une avance parallèle à la deuxième direction, la machine de soudage comportant également une torche de soudage, et dans lequel lors du soudage de la première aile, la surface de fixation du support de soudage est fixée sur la portion d’extrémité de la barrière thermiquement isolante de sorte que la surface de support soit perpendiculaire à la première direction. Grâce à ces caractéristiques, il est possible d’utiliser une machine de soudage automatique dans une zone de fermeture de membrane d’étanchéité permettant ainsi de simplifier l’opération de soudage et de limiter les coûts. De plus, le support de soudage permet de guider et de maintenir la machine de soudage automatique en se fixant sur des éléments de la cuve déjà montés dans celle-ci à savoir une portion d’extrémité de la barrière thermiquement isolante. De ce fait, il n’est pas nécessaire d’avoir une place allouée au support de soudage et à la machine lors de la fermeture de la membrane d’étanchéité. Selon des modes de réalisation, un tel procédé peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes. Selon un mode de réalisation, la machine de soudage comporte également une barre d’accroche fixée au système de déplacement et comprenant une première extrémité distante du système de déplacement et une deuxième extrémité distante du système de déplacement, la première extrémité et la deuxième extrémité étant situées de part et d’autre du système de déplacement dans la direction d’épaisseur, la torche de soudage étant fixée à la première extrémité, et un contrepoids étant fixée à la deuxième extrémité. Selon un mode de réalisation, la première aile est formée dans un plan perpendiculaire à la première direction tandis que la deuxième aile est formée dans un plan perpendiculaire à la direction d’épaisseur. Selon un mode de réalisation, la pièce métallique solidaire de la paroi porteuse est un plat d’ancrage faisant saillie de la paroi porteuse dans la direction d’épaisseur et s’étendant dans la deuxième direction, la portion d’extrémité de la barrière thermiquement isolante étant adjacente au plat d’ancrage. La portion d’extrémité est ainsi soit située contre le plat d’ancrage soit séparé du plat d’ancrage par une plaque de contreplaqué. Selon un mode de réalisation, la pièce métallique solidaire de la paroi porteuse est une portion métallique de la paroi porteuse. Selon un mode de réalisation, la barrière thermiquement isolante comporte une pluralité de blocs isolants juxtaposés les uns aux autres et la portion d’extrémité de la barrière thermiquement isolante comporte un bloc isolant d’extrémité. Selon un mode de réalisation, le cordon de soudure est un premier cordon de soudure, une plaque de fermeture métallique étant fixée sur au moins une partie d’une surface de la portion d’extrémité de la barrière thermiquement isolante opposée à la paroi porteuse, une extrémité de la membrane d’étanchéité étant fixée à plaque de fermeture métallique, et dans lequel lors de l’étape de fixation de la cornière de raccordement, la deuxième aile est soudée à l’aide d’un deuxième cordon de soudure à la plaque de fermeture métallique. Selon un mode de réalisation, le cordon de soudure est un premier cordon de soudure, une plaque de fermeture métallique étant fixée sur au moins une partie d’une surface de la portion d’extrémité de la barrière thermiquement isolante opposée à la paroi porteuse, et dans lequel lors de l’étape de fixation de la cornière de raccordement, la deuxième aile est soudée à la plaque de fermeture métallique, une extrémité de la membrane d’étanchéité étant également soudée sur la deuxième aile. De préférence, seul le soudage de l’extrémité de la membrane d’étanchéité sur la deuxième aile de la cornière de raccordement est réalisé à l’aide de la machine soudage automatique et constitue ainsi un deuxième cordon de soudure. Le soudage de la deuxième aile à la plaque de fermeture métallique est un soudage manuel. Selon un mode de réalisation, la plaque de fermeture comporte des orifices de fixation, la plaque de fermeture étant fixée à la portion d’extrémité de la barrière thermiquement isolante à l’aide de dispositif d’ancrage venant s’insérer dans les orifices de fixation, et dans lequel lors de la réalisation du premier cordon de soudure, la surface de fixation du support de soudage est fixée à l’aide de dispositifs d’ancrage venant s’insérer dans des orifices de fixation laissés libres par les dispositifs d’ancrage de la plaque de fermeture. Selon un mode de réalisation, la surface de fixation du support de soudage est une première surface de fixation et le support de soudage comporte une deuxième surface de fixation perpendiculaire à la première surface de fixation et parallèle à la surface de support, et dans lequel lors de la réalisation du deuxième cordon de soudure, la deuxième surface de fixation du support de soudage est fixée contre la paroi porteuse de sorte que la surface de support soit parallèle, de préférence coplanaire, à la membrane d’étanchéité, le deuxième cordon de soudure étant réalisé à l’aide de ladite machine de soudage automatique se déplaçant sur le moyen de guidage du support de soudage, ledit support de soudage étant utilisé à la fois pour la réalisation du premier cordon de soudure et du deuxième cordon de soudure. Ainsi, un même support de soudage et une même machine de soudage peuvent être utilisés à la fois pour souder la première aile de la cornière de raccordement à la paroi porteuse et pour souder la deuxième aile de la cornière de raccordement à la plaque de fermeture ou à la membrane d’étanchéité. Selon un mode de réalisation, la paroi porteuse comporte des orifices de fixation, les blocs isolants étant ancrés à la paroi porteuse à l’aide de dispositif d’ancrage venant s’insérer dans les orifices de fixation, et dans lequel lors de la réalisation du deuxième cordon de soudure, la deuxième surface de fixation du support de soudage est fixée à l’aide de dispositifs d’ancrage venant s’insérer dans des orifices de fixation de la paroi porteuse laissés libres par les dispositifs d’ancrage des blocs isolants. Selon un mode de réalisation, la paroi de cuve est inclinée par rapport à l’horizontale, de préférence la paroi de cuve est une paroi verticale. Selon un mode de réalisation, la deuxième extrémité de la barre d’accroche est équipée d’une roue munie d’un ressort de sorte que la roue soit constamment plaquée contre la surface de support du support de soudage lors de la réalisation du cordon de soudure. Selon un mode de réalisation, la torche de soudage est une torche électrique de soudage à l'arc, avantageusement sans apport de matière et avec flux de gaz inerte, comme par exemple une torche à électrode en tungstène et flux d'argon. Selon un mode de réalisation, la barrière thermiquement isolante est une barrière thermiquement isolante secondaire et la membrane d’étanchéité est une membrane d’étanchéité secondaire, et dans lequel la paroi de cuve comporte dans la direction d’épaisseur une barrière thermiquement isolante primaire disposée au moins partiellement sur la membrane d’étanchéité secondaire, et une membrane d’étanchéité primaire fixée sur la barrière thermiquement isolante primaire et destinée à être en contact d’un gaz liquéfié. Selon un mode de réalisation, la membrane d’étanchéité secondaire est formée d’un matériau composite comportant une feuille d’aluminium prise en sandwich entre deux feuilles de tissu en fibres de verre. Selon un mode de réalisation, une extrémité de la membrane d’étanchéité secondaire est collée sur la plaque de fermeture métallique ou sur la deuxième aile. Selon un mode de réalisation, la barrière thermiquement isolante est une barrière thermiquement isolante primaire et la membrane d’étanchéité est une membrane d’étanchéité primaire, et dans lequel la paroi de cuve comporte dans la direction d’épaisseur une barrière thermiquement isolante secondaire agencée entre la barrière thermiquement isolante primaire et la paroi porteuse, une membrane d’étanchéité secondaire agencée entre la barrière thermiquement isolante secondaire et la barrière thermiquement isolante primaire, une première partie de la barrière thermiquement isolante primaire étant disposée sur la membrane d’étanchéité secondaire et une deuxième partie disposée contre la paroi porteuse, ladite portion d’extrémité de la barrière thermiquement isolante primaire étant située dans la deuxième partie de la barrière thermiquement isolante primaire, la première partie et la deuxième partie de la barrière thermiquement isolante primaire étant adjacente l’une de l’autre au droit d’une portion d’extrémité de la barrière thermiquement isolante secondaire. Selon un mode de réalisation, l’invention fournit aussi un ensemble de soudage comportant un support de soudage et une machine de soudage automatique, dans lequel le support de soudage comporte une surface de fixation plane et une surface de support plane perpendiculaire à la surface de fixation, la surface de support portant un moyen de guidage, par exemple un rail de guidage, s’étendant dans une direction, la machine de soudage comportant un système de déplacement coopérant avec le moyen de guidage et étant configuré pour déplacer la machine de soudage selon la direction du rail de guidage, la machine de soudage comportant également une barre d’accroche fixée au système de déplacement et comprenant une première extrémité distante du système de déplacement et une deuxième extrémité distante du système de déplacement, la première extrémité et la deuxième extrémité étant situées de part et d’autre du système de déplacement dans une direction parallèle à la surface de support et perpendiculaire à la direction du moyen de guidage, une torche de soudage étant fixée à la première extrémité, et un contrepoids étant fixée à la deuxième extrémité pour coopérer avec la surface de support à distance du moyen de guidage. Selon un mode de réalisation, la surface de fixation du support de soudage est une première surface de fixation et le support de soudage comporte en outre une deuxième surface de fixation perpendiculaire à la première surface de fixation et parallèle à la surface de support. Brève description des figures L’invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation particuliers de l’invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés. La est une représentation schématique écorchée d’une installation de stockage terrestre. La est une vue éclatée du détail II de la . La est une vue éclatée du détail III de la . La est une vue de côté schématique d’une zone de fermeture de membrane secondaire selon un premier mode de réalisation, lors d’une première opération de soudage. La est une vue de côté schématique d’une zone de fermeture de membrane secondaire selon un deuxième mode de réalisation, lors d’une première opération de soudage. La est une vue de côté schématique d’une zone de fermeture de membrane primaire selon le premier mode de réalisation, lors d’une première opération de soudage. La est une vue de côté schématique d’une zone de fermeture de membrane secondaire, lors d’une deuxième opération de soudage. Procédé de fermeture d’une membrane d’étanchéité (24, 26) pour cuve étanche, ladite cuve étant notamment thermiquement isolante, le procédé comportant les étapes suivantes : - fournir une paroi de cuve (22) fixée sur une paroi porteuse (12), la paroi de cuve comportant dans une direction d’épaisseur une barrière thermiquement isolante (23, 25) et une membrane d’étanchéité (24, 26) fixée sur la barrière thermiquement isolante (23, 25), la barrière thermiquement isolante (23, 25) comportant une portion d’extrémité (232, 252) située à une extrémité de la barrière thermiquement isolante (23, 25) dans une première direction, - fixer une cornière de raccordement (30) métallique au niveau de la portion d’extrémité (232, 252), la cornière de raccordement (30) métallique comportant une première aile (31) et une deuxième aile (32) reliée à la première aile (31), en soudant la première aile (31) à l’aide d’un cordon de soudure (33, 34) à une pièce métallique (14, 15) solidaire de la paroi porteuse, et en raccordant la deuxième aile (32) à la membrane d’étanchéité (24, 26), dans lequel l’étape de soudage de la première aile est réalisée à l’aide d’une machine de soudage (40) automatique se déplaçant sur un support de soudage (50), le support de soudage (50) comportant une surface de fixation (51) et une surface de support (53) perpendiculaire à la surface de fixation (51), la surface de support (53) comportant un moyen de guidage (54), notamment un rail de guidage, s’étendant dans une deuxième direction perpendiculaire à la première direction et à la direction d’épaisseur, la machine de soudage (40) comportant un système de déplacement (41) coopérant avec le moyen de guidage (54) et étant configuré pour déplacer la machine de soudage (40) selon une avance parallèle à la deuxième direction, la machine de soudage (40) comportant également une torche de soudage (43) et dans lequel lors du soudage de la première aile, la surface de fixation (51) du support de soudage (50) est fixée sur la portion d’extrémité (232, 252) de la barrière thermiquement isolante de sorte que la surface de support (53) soit perpendiculaire à la première direction. Procédé de montage selon la revendication 1, dans lequel la machine de soudage comporte également une barre d’accroche (42) fixée au système de déplacement (41) et comprenant une première extrémité distante du système de déplacement (41) et une deuxième extrémité distante du système de déplacement (41), la première extrémité et la deuxième extrémité étant situées de part et d’autre du système de déplacement dans la direction d’épaisseur, la torche de soudage (43) étant fixée à la première extrémité, et un contrepoids (44) étant fixée à la deuxième extrémité. Procédé de montage selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel la première aile (31) est formée dans un plan perpendiculaire à la première direction tandis que la deuxième aile (32) est formée dans un plan perpendiculaire à la direction d’épaisseur. Procédé de montage selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel la pièce métallique solidaire de la paroi porteuse (12) est un plat d’ancrage (14) faisant saillie de la paroi porteuse dans la direction d’épaisseur et s’étendant dans la deuxième direction, la portion d’extrémité (232, 252) de la barrière thermiquement isolante étant adjacente au plat d’ancrage. Procédé de montage selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel la pièce métallique solidaire de la paroi porteuse est une portion métallique (15) de la paroi porteuse (12). Procédé de montage selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel la barrière thermiquement isolante (23, 25) comporte une pluralité de blocs isolants (231) juxtaposés les uns aux autres et la portion d’extrémité de la barrière thermiquement isolante comporte un bloc isolant d’extrémité (232, 252). Procédé de montage selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel le cordon de soudure est un premier cordon de soudure (33), une plaque de fermeture métallique (27, 28) étant fixée sur au moins une partie d’une surface de la portion d’extrémité (232, 252) de la barrière thermiquement isolante, opposée à la paroi porteuse (12), une extrémité de la membrane d’étanchéité (24, 26) étant fixée à plaque de fermeture métallique (27, 28), et dans lequel lors de l’étape de fixation de la cornière de raccordement (30), la deuxième aile (32) est soudée à l’aide d’un deuxième cordon de soudure (34) à la plaque de fermeture métallique (27, 28). Procédé de montage selon la revendication 7, dans lequel la plaque de fermeture (27, 28) comporte des orifices de fixation (29), la plaque de fermeture (27, 28) étant fixée à la portion d’extrémité (232, 252) de la barrière thermiquement isolante à l’aide de dispositif d’ancrage venant s’insérer dans les orifices de fixation, et dans lequel lors de la réalisation du premier cordon de soudure (33), la surface de fixation (51) du support de soudage (50) est fixée à l’aide de dispositifs d’ancrage (60) venant s’insérer dans des orifices de fixation (29) laissés libres par les dispositifs d’ancrage de la plaque de fermeture (27, 28). Procédé de montage selon la revendication 7 ou la revendication 8, dans lequel la surface de fixation du support de soudage (50) est une première surface de fixation (51) et le support de soudage (50) comporte une deuxième surface de fixation (52) perpendiculaire à la première surface de fixation et parallèle à la surface de support (53), et dans lequel lors de la réalisation du deuxième cordon de soudure (34), la deuxième surface de fixation (52) du support de soudage (50) est fixée contre la paroi porteuse (12) de sorte que la surface de support (53) soit parallèle à, de préférence coplanaire à, la membrane d’étanchéité (24, 26), le deuxième cordon de soudure étant réalisé à l’aide de ladite machine de soudage (40) automatique se déplaçant sur le moyen de guidage du support de soudage (50), ledit support de soudage (50) étant utilisé à la fois pour la réalisation du premier cordon de soudure et du deuxième cordon de soudure. Procédé de montage selon la revendication 9 prise en combinaison avec la revendication 6, dans lequel la paroi porteuse (12) comporte des orifices de fixation (16), les blocs isolants (231) étant ancrés à la paroi porteuse à l’aide de dispositif d’ancrage venant s’insérer dans les orifices de fixation (16), et dans lequel lors de la réalisation du deuxième cordon de soudure (34), la deuxième surface de fixation (52) du support de soudage (50) est fixée à l’aide de dispositifs d’ancrage (60) venant s’insérer dans des orifices de fixation (16) de la paroi porteuse (12) laissés libres par les dispositifs d’ancrage des blocs isolants (231). Procédé de montage selon l’une des revendications 1 à 10, dans lequel la paroi de cuve est inclinée par rapport à l’horizontale, de préférence la paroi de cuve est une paroi verticale (22). Procédé de montage selon l’une des revendications 1 à 11, dans lequel la torche de soudage (43) est une torche électrique de soudage à l'arc, avantageusement sans apport de matière et avec flux de gaz inerte, comme par exemple une torche à électrode en tungstène et flux d'argon. Procédé de montage selon l’une des revendications 1 à 12, dans lequel la barrière thermiquement isolante est une barrière thermiquement isolante secondaire (23) et la membrane d’étanchéité est une membrane d’étanchéité secondaire (24), et dans lequel la paroi de cuve (22) comporte dans la direction d’épaisseur une barrière thermiquement isolante primaire (25) disposée au moins partiellement sur la membrane d’étanchéité secondaire, et une membrane d’étanchéité primaire fixée sur la barrière thermiquement isolante primaire (25) et destinée à être en contact d’un gaz liquéfié. Procédé de montage selon la revendication 13, dans lequel la membrane d’étanchéité secondaire (24) est formée d’un matériau composite comportant une feuille d’aluminium prise en sandwich entre deux feuilles de tissu en fibres de verre. Procédé de montage selon l’une des revendications 1 à 12, dans lequel la barrière thermiquement isolante est une barrière thermiquement isolante primaire (25) et la membrane d’étanchéité est une membrane d’étanchéité primaire, et dans lequel la paroi de cuve (22) comporte dans la direction d’épaisseur une barrière thermiquement isolante secondaire (23) agencée entre la barrière thermiquement isolante primaire et la paroi porteuse, une membrane d’étanchéité secondaire (24) agencée entre la barrière thermiquement isolante secondaire et la barrière thermiquement isolante primaire, une première partie de la barrière thermiquement isolante primaire (25) étant disposée sur la membrane d’étanchéité secondaire (24) et une deuxième partie disposée contre la paroi porteuse (12), ladite portion d’extrémité (252) de la barrière thermiquement isolante primaire (25) étant située dans la deuxième partie de la barrière thermiquement isolante primaire (25), la première partie et la deuxième partie de la barrière thermiquement isolante primaire (25) étant adjacente l’une de l’autre au droit d’une portion d’extrémité (232) de la barrière thermiquement isolante secondaire (23). Ensemble de soudage comportant un support de soudage (50) et une machine de soudage (40) automatique, dans lequel le support de soudage (50) comporte une surface de fixation plane (51) et une surface de support plane (53) perpendiculaire à la surface de fixation, la surface de support (53) portant un moyen de guidage (54) s’étendant dans une direction, la machine de soudage (40) comportant un système de déplacement (41) coopérant avec le moyen de guidage (54) et étant configuré pour déplacer la machine de soudage (40) selon la direction du moyen de guidage (54), la machine de soudage (40) comportant également une barre d’accroche (42) fixée au système de déplacement (41) et comprenant une première extrémité distante du système de déplacement (41) et une deuxième extrémité distante du système de déplacement, la première extrémité et la deuxième extrémité étant situées de part et d’autre du système de déplacement (41) dans une direction parallèle à la surface de support et perpendiculaire à la direction du moyen de guidage, une torche de soudage (43) étant fixée à la première extrémité, et un contrepoids (44) étant fixé à la deuxième extrémité pour coopérer avec la surface de support à distance du moyen de guidage. Ensemble selon la revendication 16, dans lequel la surface de fixation du support de soudage (50) est une première surface de fixation (51) et le support de soudage (50) comporte en outre une deuxième surface de fixation (52) perpendiculaire à la première surface de fixation et parallèle à la surface de support (53).