INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Selon un mode de réalisation, l’invention fournit aussi un procédé de chargement d’un navire précité, dans lequel on achemine un gaz combustible liquéfié à travers des canalisations isolées depuis une installation de stockage flottante ou terrestre vers la cuve du navire.
La est une vue en coupe de la partie arrière d’un navire comportant une cuve étanche et thermiquement isolante pour le stockage d’un gaz combustible liquéfié, la cuve étant située en arrière du château du navire suivant la direction longitudinale du navire.
La est une vue en coupe du navire de la selon II-II.
La est une vue en coupe du navire de la selon III-III.
La est une vue schématique en coupe d’une moitié de la cuve du navire de la , servant à illustrer des grandeurs pertinentes pour le dimensionnement de la cuve.
La est une vue en coupe du navire de la selon le plan V.
La est une vue en coupe du navire de la selon le plan VI.
La est une vue en coupe du navire de la selon le plan VII.
La illustre un ouvrage 1 correspondant ici à un navire de transport d’un gaz liquéfié. Afin de transporter le gaz liquéfié, le navire comprend au moins une cuve 2 de stockage et/ou de transport du gaz liquéfié comprenant au moins une paroi de fond 4, visible sur les figures 2 à 4, et une paroi de plafond, ici non visibles et opposées l’une à l’autre suivant une direction verticale V de la cuve 2, lesdites parois étant reliées l’une à l’autre par des parois latérales 6. La paroi de fond 4, la paroi de plafond et les parois latérales 6 participent à délimiter un volume de stockage du gaz liquéfié.
La cuve 2 est configurée pour stocker un gaz à l’état liquide, ce gaz pouvant être du gaz naturel liquéfié, de l’ammoniac liquide ou encore du gaz de pétrole liquéfié par exemple. Ces gaz sont à l’état liquide à de basses températures, généralement inférieures à 0°C et pouvant aller jusqu’à -163°C pour le gaz naturel liquide, par exemple.
Une telle cuve 2 est peut-être installée par exemple sur un ouvrage 1 destiné au transport du gaz liquéfié, tel qu’un navire ou une barge, au traitement du gaz liquéfié, tel qu’une unité de reliquéfaction et/ou une unité de gazéification, ou encore au stockage du gaz liquéfié, tel qu’une structure terrestre ou une plateforme gravitaire.
Par ailleurs, au moins la paroi de fond 4 comprend au moins une couche thermiquement isolante et une membrane d’étanchéité portée par la couche thermiquement isolante. Avantageusement, chacune des parois de la cuve 2 comprend au moins une couche thermiquement isolante et une membrane d’étanchéité.
Comme visible sur la , les parois de la cuve 2 comprennent au moins un espace primaire participant à délimiter un volume interne de la cuve 2 et un espace secondaire portant l’espace primaire, chacun des espaces comprenant une couche thermiquement isolante et une membrane d’étanchéité. On comprend que les parois de la cuve 2 sont ainsi composées de couches et de membranes superposées les unes au-dessus des autres.
Plus précisément, les parois de la cuve 2 comprennent, depuis l’extérieur de la cuve 2 vers le volume interne de ladite cuve 2, une couche thermiquement isolante secondaire, une membrane d’étanchéité secondaire portée par la couche thermiquement isolante secondaire, une couche thermiquement isolante primaire disposée sur la membrane d’étanchéité secondaire et une membrane d’étanchéité primaire portée par la couche thermiquement isolante primaire, la membrane d’étanchéité primaire participant à délimiter le volume interne de la cuve 2. Les couches thermiquement isolantes sont formées de blocs thermiquement isolant, ou de caissons en panneaux de contreplaqués de bois remplis d’un matériau thermiquement isolant.
Dans la suite de la description, les caractéristiques décrites en rapport avec le terme « membrane d’étanchéité » peuvent être relatives à la membrane d’étanchéité primaire et/ou à la membrane d’étanchéité secondaire, sauf mention contraire.
La membrane d’étanchéité quant à elle comprend plusieurs bandes métalliques présentant chacune une face externe en contact de la couche thermiquement isolante primaire et une face interne en regard du volume interne de la cuve 2. Les bandes métalliques présentent de plus un bord replié, les bandes métalliques étant reliées entre elles via leurs bords repliés. Autrement dit, les bords repliés de deux bandes métalliques voisines l’une de l’autre sont rendues solidaires l’un de l’autre, par soudage par exemple, rendant par ce fait les bandes métalliques solidaires l’une de l’autre. La fixation des bandes métalliques les unes aux autres par le biais de leurs bords repliés favorisent une élasticité de la membrane d’étanchéité, notamment lorsque les parois de la cuve 2 subissent des déformations thermiques lors du chargement et/ou du déchargement de la cuve 2 en gaz liquéfié.
De plus, et tel que visible sur les figures 1 et 2, la cuve 2 comprend une tour 8 de chargement et/ou de déchargement s’étendant verticalement entre la paroi de fond 4 et la paroi de plafond. La tour 8 est configurée pour charger et/ou décharger le gaz liquéfié dans et/ou depuis la cuve 2, et comprend un organe de pompage 10 apte à aspirer le gaz liquéfié contenu dans la cuve 2. Par exemple, l’organe de pompage 10 est une pompe qui peut récupérer du gaz liquéfié s’écoulant dans le puisard 14 afin par exemple d’alimenter un consommateur d’un navire dans lequel est installée la cuve 2, un tel consommateur étant par exemple un moteur d’un générateur d’électricité.
Plus particulièrement, la paroi de plafond comprend une ouverture dans laquelle est disposé un couvercle 12 constitutif de la cuve 2 de manière à fermer le volume de stockage de la cuve 2 de manière étanche, notamment en prolongeant au niveau de l’ouverture la paroi de plafond. Tel que visible à la , le couvercle 12 est au moins en partie traversé par la tour 8 de sorte à pouvoir charger ou décharger du gaz liquéfié vers ou depuis l’espace de stockage de la cuve 2.
La cuve 2 comprend en outre au moins un puisard 14 dans lequel est logé au moins partiellement l’organe de pompage 10. Le puisard 14 est disposé au travers de la paroi de fond 4 de la cuve 2 et permet ainsi de pouvoir aspirer le gaz liquéfié s’écoulant dans la cuve 2.
La tour 8, particulièrement visible à la , comprend une structure qui s’étend principalement suivant une direction principale d’extension parallèle à la direction verticale V en présentant une extrémité supérieure et une extrémité inférieure, l’extrémité supérieure étant en regard de la paroi de plafond tandis que l’extrémité inférieure est en regard de la paroi de fond 4. Plus particulièrement, la tour 8 est formée par au moins trois mâts 16, ou autrement appelé structure tripode, et une base 18 disposée avantageusement à son extrémité inférieure rendant solidaire les trois mâts 16 les uns avec les autres.
De manière plus précise, la structure de la tour 8 de chargement comprend les au moins trois mâts 16 solidaires les uns des autres au moyen d’une structure en treillis 20, chacun des trois mâts 16 traversant le couvercle de la cuve 2. On définit alors un mât avant 16a de la tour 8 et deux mâts arrière 16b de la tour 8, définis selon un sens d’avancement du navire, visible à la , dans des conditions normales de navigation, le mât avant 16a étant le mât de la tour 8 le plus en avant dans la cuve 2.
En plus de l’organe de pompage 10, la tour 8 comprend au moins un organe de déchargement 22, 24 du gaz liquéfié présent dans la cuve 2, l’organe de déchargement 22, 24 étant disposé entre le mât avant 16a et l’un ou l’autre des mâts arrière 16b, l’organe de pompage 10 étant configuré pour alimenter en carburant au moins un consommateur de l’ouvrage 1. Par « disposé entre le mât avant 16a et l’un ou l’autre des mâts arrière 16b », on entend le fait qu’une ligne passant par le centre du mât avant 16a et le centre dudit mât arrière 16b passe par l’organe de déchargement 22, 24.
Dans cette configuration, l’organe de déchargement 22, 24 est destiné uniquement au déchargement en gaz liquéfié de la cuve 2, l’organe de pompage 10 quant à lui, qui est disposé dans le puisard 14, étant pour rappel destiné à aspirer du gaz liquéfié pour soit alimenter en carburant au moins un consommateur de l’ouvrage 1 soit décharger le gaz liquéfié de la cuve 2.
Tel qu’illustré sur les figures 3 et 4, la tour 8 comprend un premier organe de déchargement 22 et un deuxième organe de déchargement 24, le premier organe de déchargement 22 étant disposé entre le mât avant 16a et l’un des mâts arrière 16b, le deuxième organe de déchargement 24 étant disposé entre le mât avant 16a et l’autre mât arrière 16b. Les organes de déchargement 22, 24 sont alignés l’un par rapport à l’autre le long d’une direction parallèle à la direction transversale T.
La source d’énergie 300 peut être fournie par des systèmes dynamos rechargés par le passage des trains sur la voie ferrée et/ou par un ou plusieurs panneaux photovoltaïques et/ou par un ou plusieurs mâts éoliens.
Le circuit GNSS 320 peut être partagé entre plusieurs nœuds. Dans un mode de réalisation, les circuits GNSS sont associés avec les transducteurs de manière à horodater précisément les signaux mesurés par les transducteurs, tout en garantissant une synchronisation inférieure à la microseconde entre deux nœuds distants de plusieurs kilomètres.
Dans certains modes de réalisation, les circuits d’horodatage et/ou les circuits de calcul et/ou les circuits GNSS peuvent être diversement distribués dans l’espace (e.g. existence de centres, système entièrement distribué, arrangement hiérarchique entre nœuds).
En pratique, pour la synchronisation entre deux nœuds, chaque nœud connaît a priori (ou le serveur lui envoie) l’état (état émetteur ou état récepteur) dans lequel il devra se trouver à une date très précise (à la microseconde près). Lorsqu’arrive cette date, le nœud se configure automatiquement dans l’état défini (c’est-à-dire pour émettre ou recevoir les ondes). A la date donnée (par exemple 14h 00min 00s 000ms 000µs), un nœud devant émettre procède alors à l’émission du signal puis bascule en mode réception pour mesurer le signal réfléchi en pulse-écho. Au même instant, mais décalé d’un offset lié à la distance entre les deux nœuds et à la vitesse de propagation de l’onde, le nœud récepteur active son circuit de réception.
L’offset est typiquement de l’ordre de 300 ms (pour 2 nœuds écartés de 1 km avec une vitesse de propagation de 3000 m/s). C’est-à-dire que le nœud récepteur commence à écouter à 14h 00min 00s 300ms 000µs, pour une durée typiquement de 100 ms. Ainsi, chaque échantillon du signal est précisément horodaté, i.e. il lui est associé un temps absolu précis à moins d’une microseconde, grâce à l’horodatage GNSS.
Ainsi, la structure d’un nœud du système de l’invention, telle que décrite en référence à la , permet de garantir une synchronisation entre deux nœuds distants de plusieurs kilomètres, la distance pouvant être supérieure tant qu’il existe une couverture GPS pour les deux nœuds.
Le circuit de traitement des signaux 316 qui est embarqué dans chaque nœud permet à partir des signaux émanant des ondes élastiques et reçus des nœuds voisins proches, de faire un diagnostic local, concernant la présence ou non d’un défaut localement. Le circuit de diagnostic local 316 permet de détecter l’existence d’un ou de plusieurs défauts locaux sur une longueur de rail incluant quelques transducteurs, à partir de mesures synchronisées des ondes élastiques se propageant dans le rail, même en présence du passage de trains. Le circuit de traitement du signal 316 implémenté sur chaque nœud comprend des moyens logiciels pour mettre en œuvre le procédé d’analyse de l’invention.
Le critère qui vérifie la bonne santé d’un rail, lors de l’analyse des signaux ultrasonores, est lié à la détection d’un pic d’amplitude supérieure à une valeur donnée, valeur qui est fixée par le niveau de bruit mesuré par les transducteurs.
Toutefois la présence d’un train circulant sur la voie crée des signaux parasites qui masquent le signal ultrasonore qui doit être analysé. La est un relevé de plusieurs signaux S1, S2, S3, S4, mesurés au niveau de 4 transducteurs C1, C2, C3, C4, au passage d’un train circulant à 45 km/h. Les transducteurs sont ici espacés respectivement de 40 m (C1-C2), 37 m (C2-C3) et 140 m (C3-C4). On voit sur la figure par les passages successifs sur les différents transducteurs, que lorsque le train s’approche des transducteurs les vibrations générées sont très énergétiques, de nature à masquer le pic transmis par le système.
Les solutions qui ont été jusque-là retenues sont d’émettre des ondes, uniquement lorsqu’il n’y a pas de train en circulation sur une portion de rail à analyser, afin de ne pas brouiller les signaux des ondes par le signal parasite du passage du train. Comme indiqué, cette approche est efficace et peut être mise en œuvre lorsque la circulation des trains est limitée, par exemple sur les grandes lignes type TGV, mais elle n’est plus du tout appropriée en cas de circulation dense de trains.
Aussi, le procédé proposé par la présente invention permet d’effectuer des analyses même en présence d’un signal reçu qui est bruité, notamment par le passage répété de trains.
La et la illustrent un mode de réalisation de procédé de détection de défauts appliquée à un rail de voie ferrée basé sur une approche de modulation / démodulation pour la communication par ondes élastiques guidées entre deux points telle que celle décrite dans l’article précité de Moll et al..
Le procédé est appliqué entre un nœud émetteur associé à un transducteur localisé à un point P1 sur un rail et un nœud récepteur associé à un transducteur localisé à un point P2 sur le rail.
Les points P1 et P2 ne sont pas proches et peuvent être séparés d’au moins un kilomètre ou plus, la distance entre les deux points étant uniquement limitée par une couverture GPS pour garantir la synchronisation et l’atténuation des ondes au fur et à mesure de leur propagation dans le rail.
Le procédé 500 débute par une phase préliminaire 501 effectuée avant tout passage d’un train, qui comprend une étape de calibration des nœuds électroniques auxquels sont associés les points P1, P2. La calibration consiste à émettre depuis un nœud émetteur via le point P1 associé, un signal et à considérer comment est le signal qui est reçu au niveau du nœud récepteur associé au point éloigné P2, i.e. quelles sont les déformations subies par le signal dans le rail.
Le signal qui est envoyé pour la calibration est un signal en rafale (« burst » en anglais).
Toujours en référence à la , l’espace de connexion de cuve 50 est surmonté d’un mât d’évacuation de gaz (« gas vent mast » en anglais) 60 qui sera décrit plus en détail plus loin.
De façon connue en soi et non représentée sur les dessins, le volume intérieur 21 de la cuve 2 est pourvu d’au moins une pompe configurée pour entraîner du gaz combustible liquéfié depuis le volume intérieur 21 de la cuve vers le système de propulsion 80, via la structure de dôme 29. La pompe est par exemple supportée par un mât tripode connu en soi et disposé dans le volume intérieur 21 de la cuve.
Dans un mode de réalisation, la paroi de fond 22 de la cuve 2 comporte un puisard 65, et la pompe comporte une tête de pompe qui est disposée dans ce puisard 65. Une telle configuration est avantageuse car elle permet de réduire de façon appréciable le volume de gaz combustible liquéfié qui ne peut pas être pompé par la pompe. En variante, comme représenté sur la , la cuve 2 peut comporter plusieurs pompes, et plusieurs puisards 65 distincts peuvent être prévus sur la paroi de fond 22 pour recevoir chacun une tête de pompe d’une pompe correspondante.
Les parois de cuve précitées sont entourées d’un ensemble de parois de cofferdam généralement désigné par la référence 40, et plus particulièrement visible sur les figures 2 et 3. Chacune des parois de cuve est fixée à une paroi de cofferdam en regard de l’ensemble de parois de cofferdam 40.
Plus concrètement, l’ensemble de parois de cofferdam 40 inclut : - une paroi de cofferdam de fond 42, à laquelle la paroi de fond 22 de la cuve 2 est fixée ; - une paroi de cofferdam supérieure 43, à laquelle la paroi de plafond 23 de la cuve est fixée ; - deux parois de cofferdam longitudinales 44, chacune des parois longitudinales 24 de la cuve 2 étant fixée à une paroi de cofferdam longitudinale 44 ; - deux parois de chanfrein de cofferdam 45, chacune des parois inférieures de chanfrein 25 de la cuve 2 étant fixée à une paroi de chanfrein de cofferdam 45 ; et - deux parois de cofferdam transversales (non représentées) s’étendant parallèlement à la direction transversale Z’-Z, chacune des parois transversales (non représentées) de la cuve 2 étant fixée à une paroi de cofferdam transversale.
Comme représenté sur les figures 2 et 3, chacune des parois de chanfrein de cofferdam 45 rejoint la paroi de cofferdam longitudinale 44 adjacente au niveau d’une arête intermédiaire de cofferdam 49.
On comprend bien que l’ensemble de parois de cofferdam 40 constitue un ensemble structurel fixé à la coque 3 du navire 1 et qui entoure entièrement la cuve 2, ce qui assure un ancrage structurel satisfaisant de la cuve 2 sur la coque 3, protège la cuve 2 des éléments extérieurs malgré son positionnement en partie au-dessus du pont supérieur 5, et protège la coque 3 contre un éventuel contact avec le gaz combustible liquéfié en cas de fuite accidentelle de la cuve 2.
Le positionnement de la cuve 2 en arrière du château 6 suivant la direction longitudinale X’-X, qui lui-même est situé à l’arrière du navire 1, amène la cuve 2 à être située très loin du métacentre (non représenté) du navire 1. Ceci exacerbe les mouvements du gaz combustible liquéfié contenu dans la cuve 2 et donc le risque correspondant d’endommagement de la cuve 2 dû au ballottement. On décrit ci-après, en se référant plus particulièrement à la , des caractéristiques de la cuve 2 qui permettent à la cuve 2 de résister à l’endommagement dû au ballottement malgré son positionnement en arrière du château suivant la direction longitudinale X’-X.
Il est possible de définir une ligne médiane 31 de la paroi de fond 22 qui s’étend parallèlement à la direction longitudinale X’-X du navire 1. Par « médiane », on entend que la ligne médiane 31 partage la paroi de fond 22 en deux demi-parois qui présentent des surfaces égales. Dans l’exemple représenté, la ligne médiane 31 correspond à un axe central de hauteur de la cuve 2. Le plan 31P perpendiculaire à la paroi de fond 22 et incluant la ligne médiane 31 partage ainsi le volume intérieur 21 de la cuve 2 en deux portions qui présentent des volumes égaux.
L’axe central de hauteur de la cuve 2 peut éventuellement passer par la structure de dôme 29 comme représenté sur la et la .
En référence à la , à la et à la , une paroi inférieure de chanfrein 25 rejoint la paroi de fond 22 au niveau d’une arête inférieure 32 de façon à former un angle égal à 45°. En outre, cette paroi inférieure de chanfrein 25 rejoint la paroi longitudinale 24 adjacente au niveau d’une arête intermédiaire 33.
En référence à la et à la , l’arête intermédiaire 33 peut être située, suivant la direction verticale Y’-Y, entre le pont intermédiaire 13 et le pont supérieur 5, et/ou l’arête intermédiaire 33 peut être située, suivant la direction verticale Y’-Y, au-dessus de l’arête intermédiaire de cofferdam 49.
En référence à la , on définit : - une distance B, parallèlement à la direction transversale Z’-Z, entre la ligne médiane 31 et l’arête intermédiaire 33 ; - une distance C1, parallèlement à la direction transversale Z’-Z, entre l’arête inférieure 32 et l’arête intermédiaire 33 ; et - une distance C2, parallèlement à la direction verticale Y’-Y, entre l’arête inférieure 32 et l’arête intermédiaire 33.
On comprend que les distances C1, C2 et B définissent ensemble les dimensions relatives de la paroi inférieure de chanfrein 25 et de la paroi de fond 22 de la cuve 2. On comprend en outre que puisque la paroi inférieure de chanfrein 25 rejoint la paroi de fond 22 au niveau d’une arête inférieure 32 de façon à former un angle égal à 45°, on a C1 = C2.
En outre, les distances C1 et B sont choisies de telle sorte que l’inégalité suivante est vérifiée : C1 ≥ 0,60⋅B.
Lorsque la cuve 2 est dimensionnée de la façon qui vient d’être décrite, la paroi inférieure de chanfrein 25 est relativement grande par rapport à la paroi de fond 22 et est inclinée à 45° par rapport à la paroi de fond 22. Il a été constaté par la demanderesse que ceci permet de limiter de façon très appréciable le risque d’endommagement de la cuve 2 dû au ballottement, notamment en limitant le risque qu’un déferlement du gaz combustible liquéfié contenu dans la cuve 2 arrive jusqu’à la paroi de chanfrein supérieure 26, et plus généralement en permettant à la paroi de chanfrein inférieure 25 d’absorber la plupart des impacts du gaz combustible liquéfié.
- le mât comporte une portion de support dont une première extrémité est articulée sur le reste de l’engin sous-marin autour d’un axe transversal à celui-ci et dont l’autre extrémité comporte une tête de mât munie de moyens fonctionnels ;
- la niche comporte deux portions pour recevoir l’une la portion de support du mât et l’autre la tête de mât ;
- il comporte des moyens de motorisation des déplacements du mât ;
- il est formé par un drone sous-marin.
et les figures 1 à 5 représentent des vues en perspective d’un engin sous-marin selon l’invention illustrant le déploiement d’un mât rabattable de celui-ci.
On a en effet illustré sur ces figures1 à 5, un engin sous-marin tel que par exemple un drone sous-marin désigné par la référence générale 1 sur ces figures.
De façon classique cet engin sous-marin comporte une coque épaisse autour de laquelle est prévue une coque externe, cette coque externe étant désignée par exemple par la référence générale 2.
Comme cela est illustré sur ces figures cet engin sous-marin comporte dans sa partie supérieure entre la coque externe et la coque épaisse, une niche de réception d’un mât rabattable, articulé sur le reste de l’engin sous-marin et déplaçable par exemple entre une position escamotée dans la niche et une position active dressée au-dessus de l’engin sous-marin.
Sur ces figures, la niche de réception du mât rabattable est désignée par exemple par la référence générale 3, tandis que le mât rabattable est désigné par la référence générale 4.
Comme cela est également illustré sur ces figures, cet engin sous-marin comporte autour de la niche de réception du mât, des volets d’obturation déplaçables entre une position active d’obturation de la niche et une position escamotée dressée par rapport à l’engin sous-marin d’ouverture de la niche, pour permettre le passage du mât entre ces positions active et escamotée.
L’un de ces volets est par exemple désigné par la référence générale 5 sur ces figures.
On conçoit alors que la illustre le cas où le mât est en position escamotée dans la niche de l’engin sous-marin 1 et les volets par exemple 5 ont en position d’obturation de cette niche.
Sur la les volets s’ouvrent de façon à permettre le déploiement du mât comme cela est illustré sur la , à partir de sa position escamotée dans la niche vers sa position dressée.
Une fois le mât 4 complétement déployé comme illustré sur la , il est possible par exemple de refermer les volets d’obturation 5.
En fait et comme cela est illustré, ce mât 4 peut comporter une portion de support désignée par la référence générale 6, dont une extrémité est articulée sur le reste de l’engin sous-marin autour d’un axe transversal à celui-ci et dont l’autre extrémité comporte une tête de mât munie de moyens fonctionnels.
De nombreuses fausses alarmes liées aux passages des trains peuvent être envoyées au système d’analyse, et sont susceptibles de perturber le bon fonctionnement du système car elles peuvent pousser à interrompre la circulation pour rien. De telles fausses alarmes pour suspicion de rail cassé alors que le rail est sain, sont pénalisantes tant pour l’exploitation de la voie ferrée que pour l’image de la technologie proposée.
Il existe alors un besoin industriel pour des procédés et des dispositifs fiables pour la détection de défauts (usure, amorces de casse, casses franches) dans des rails, dans un environnement de circulation dense de trains.