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Title:
CONTAINER FOR STORING AND TRANSPORTING LIQUEFIED GAS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/170981
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a container for storing and transporting liquefied gas, comprising a first reservoir (2) intended to store the liquefied gas, a second, external reservoir (3) that is disposed around the first reservoir (2), a third, annular reservoir (4) that is disposed between the first reservoir (2) and the second reservoir (3) and contains a liquefied gas for forming a heat shield, the container (1) comprising a device for holding the first reservoir (2) and third reservoir (4) in the second reservoir (3), configured to allow displacement of the first reservoir (2) and third reservoir (4) in the second reservoir (3) when they undergo dimensional variations caused by variations in temperature, the holding system comprising a set of tie bars (5, 6), at least some of the tie bars (5, 6) having a first end (7) connected in an articulated manner to the second reservoir (3) and a second end (8, 9) connected rigidly to the first reservoir (2) or to the third reservoir (4) or to a structural component rigidly joined to the latter, said articulated tie bars (5, 6) being movable between two given angular positions that respectively define two different positions of the second end (8, 9) of the tie bars and correspond respectively to the extremes of the dimensional variations of the first reservoir (2) and third reservoir (4) with respect to the second reservoir (3).

Inventors:
FOURNEL JEAN-LUC (FR)
BOIS ROMAIN (FR)
GARCIA MARINE (FR)
Application Number:
PCT/FR2019/050449
Publication Date:
September 12, 2019
Filing Date:
February 27, 2019
Export Citation:
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Assignee:
AIR LIQUIDE (FR)
International Classes:
F17C1/00
Domestic Patent References:
WO2017190846A12017-11-09
Foreign References:
US2863297A1958-12-09
DE102008054090A12010-05-12
US2467428A1949-04-19
US2229080A1941-01-21
US2587204A1952-02-26
US5005362A1991-04-09
US2863297A1958-12-09
DE102014206370A12015-10-08
Attorney, Agent or Firm:
DE CUENCA, Emmanuel (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Conteneur de stockage et de transport de gaz liquéfié, notamment de fluide cryogénique tel que de l'hélium, comprenant un premier réservoir (2) interne s'étendant selon une direction (A) longitudinale et destiné à stocker le gaz liquéfié, un second réservoir (3) externe disposé autour du premier réservoir (2) avec un espacement isolé sous vide entre le premier (2) et le second (3) réservoir, le conteneur comprenant un troisième réservoir (4) annulaire disposé autour du premier (2) réservoir, entre le premier (2) et le second (3) réservoir, le troisième réservoir (4) s'étendant autour d'au moins une partie du premier (2) réservoir et contenant un gaz liquéfié pour former un écran thermique assurant un isolation thermique du premier (2) réservoir, le conteneur (1) comprenant un dispositif de maintien des premier (2) et troisième (4) réservoir dans le second réservoir (3), le système de maintien étant configuré pour permette un débattement limité des premier (2) et troisième (4) réservoirs dans le second réservoir (3) notamment selon la direction longitudinale (A) lors de leurs variations dimensionnelles dues à des variations de température, le système de maintien comprenant un ensemble de tirants (5, 6), caractérisé en ce qu'au moins une partie des tirants (5, 6) possèdent une première extrémité (7) reliée de façon articulée au second (3) réservoir et une seconde extrémité (8, 9) reliée de façon rigide au premier réservoir (2) ou au troisième réservoir (4) ou à une pièce de structure rigidement liée à ces derniers, lesdits tirants (5, 6) articulés étant mobile entre deux positions angulaires déterminées définissants respectivement deux positions distinctes de la seconde extrémité (8, 9) des tirants et correspondant respectivement aux extrêmes des variations dimensionnelles des premier (2) et troisième (4) réservoirs par rapport au second réservoir (3) .

2. Conteneur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un premier ensemble de tirants (5) ayant une première extrémité (7) reliée au second réservoir (3) et une seconde extrémité (8) reliée rigidement au premier réservoir (2), le premier ensemble de tirants (5) comprenant une pluralité de tirants (5) , notamment quatre tirants (5) dont la première extrémité (7) est située à une première extrémité longitudinale du second réservoir (3), la seconde extrémité (8) des tirants (5) étant raccordée à une première extrémité longitudinale du premier réservoir (2 ) .

3. Conteneur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le premier ensemble de tirants (5) comprend deux tirants (5) supérieurs ayant leur première extrémité (7) raccordée en partie supérieure du second réservoir (3) et leur seconde extrémité (8) raccordée en partie inférieure du premier réservoir (2) et deux tirants (5) inférieurs ayant leur première extrémité (7) raccordée en partie inférieure du second réservoir (3) et leur seconde extrémité (8) raccordée en partie supérieure du premier réservoir (2 ) .

4. Conteneur selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend un second ensemble de tirants (5) ayant une première extrémité (7) reliée au second réservoir (3) et une seconde extrémité (8) reliée rigidement au premier réservoir (2), le second ensemble de tirants comprenant une pluralité de tirants (5) , notamment quatre tirants (5) dont la première extrémité (7) est située à une seconde extrémité longitudinale du second réservoir (3), la seconde extrémité (8) des tirants (5) étant raccordée à la seconde extrémité longitudinale du premier réservoir (2) .

5. Conteneur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le second ensemble de tirants (5) comprend deux tirants (5) supérieurs dont les premières extrémités (7) sont raccordées en partie supérieure du second réservoir (3) et les secondes extrémités (8) sont raccordées en partie inférieure du premier réservoir (2) et deux tirants (5) inférieurs ayant leurs premières extrémités (7) raccordées en partie inférieure du second réservoir (3) et leurs secondes extrémités (8) raccordées en partie supérieure du premier réservoir (2) .

6. Conteneur selon la revendication 3 ou 5, caractérisé en ce que, selon un plan perpendiculaire à la direction longitudinale (A) , les tirants (5) supérieurs se croisent selon un angle compris entre 70 et 130 degrés et de préférence compris entre 90 et 120 degrés et en ce que les tirants (5) inférieurs se croisent selon un angle compris entre 70 et 130 degrés et de préférence compris entre 90 et 120 degrés.

7. Conteneur selon la revendication 3, 5 ou 6, caractérisé en ce que, selon un plan parallèle à la direction longitudinale (A) , les tirants (5) supérieurs se croisent avec les tirants (5) inférieurs.

8. Conteneur selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que le second réservoir (3) a une forme générale cylindrique s'étendant selon la direction longitudinale (A) avec un rayon déterminé et en ce que les tirants (5) du premier ensemble de tirants, respectivement du second ensemble de tirants, ont une longueur comprise entre 80 et 150% et de préférence entre 90 et 120% de la longueur dudit rayon.

9. Conteneur selon l'une quelconque des revendications

1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend un troisième ensemble de tirants (6), notamment quatre tirants (6) ayant une première extrémité (10) reliée au second réservoir (3) et une seconde extrémité (9) au troisième réservoir (4) ou à un support (11, 12, 13) relié rigidement à ce dernier, la première extrémité (10) des tirants (6) du troisième ensemble étant située au niveau la première extrémité longitudinale du second réservoir (3) , la seconde extrémité (9) desdits tirants (6) étant située au niveau de la première extrémité longitudinale du second réservoir.

10. Conteneur selon la revendication 9, caractérisé en ce que le troisième ensemble de tirants (6) comprend deux tirants (6) supérieurs dont la première extrémité (10) est située en partie supérieure du second réservoir (3) et la seconde extrémité (9) est située en partie supérieure du premier réservoir (2), et deux tirants (6) inférieurs dont la première extrémité (10) est raccordée en partie inférieure du second réservoir (3) et la seconde extrémité (9) est située en partie inférieure du premrer réservoir (2) .

11. Conteneur selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend un quatrième ensemble de tirants (6), notamment quatre tirants (6) ayant une première extrémité (10) reliée au second réservoir (3) et une seconde extrémité (9) reliée au troisième réservoir (4) ou à un support (11, 12, 13) relié rigidement à ce dernier, la première extrémité (10) des tirants (6) du troisième ensemble étant située au niveau la seconde extrémité longitudinale du second réservoir (3) , la seconde extrémité (9) desdits tirants (6) étant située au niveau de la seconde extrémité longitudinale du second réservoir .

12. Conteneur selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que selon un plan perpendiculaire à la direction longitudinale (A), les deux tirants (6) supérieurs sont orientés relativement avec un angle compris entre 60 et 110 degrés et de préférence entre 70 et 90 degrés et les deux tirants (6) inférieurs sont orientés relativement avec un angle compris entre 60 et 110 degrés et de préférence entre 70 et 90 degrés.

13. Conteneur selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que les tirants (6) du troisième ensemble de tirants, respectivement du quatrième ensemble de tirants, ont une longueur comprise entre 30 et 80% et de préférence entre 40 et 60% de la longueur du rayon du de la section du second réservoir (3) .

14. Conteneur selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que les tirants (5, 6) articulés sont configurés pour pivoter autour de leur extrémité (7, 10) reliée au second réservoir (3) selon un angle compris 10 et 20 degrés et correspondant à un débattement selon la direction longitudinale de leur seconde extrémité (8, 9) comprise entre 1 et 50mm et notamment entre 30 et 40mm.

15. Conteneur selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'il comporte une liaison (15) fixe et rigide entre d'une part, une extrémité longitudinale du second réservoir (3) et, d'autre part, l'extrémité longitudinale adjacente du premier réservoir (2) et une extrémité du troisième réservoir (4) ou d'un élément de support solidaire de ce dernier, c'est- à-dire que la liaison (15) fixe et rigide bloque au moins le déplacement longitudinal d'une extrémité longitudinale du premier (2) et du troisième (4) réservoir par rapport au second réservoir (3) tout en permettant un débattement longitudinal de l'extrémité opposée du premier (2) et troisième (4 réservoir par rapport au second réservoir

(3) .

16. Conteneur selon la revendication 15, caractérisé en ce que la liaison (15) fixe et rigide comprend des parois formant les aller-retours selon la direction longitudinale (A) pour constituer un chemin thermique d'isolation entre d'une part, le second réservoir (3) et, d'autre part, les premier (2) et troisième (4) réservoirs .

17. Conteneur selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce qu'au moins une partie des extrémités (10, 7) des tirants raccordés à la partie inférieure du second réservoir (3) sont montée sur un support élastique (14) permettant et un amortissement un débattement vertical limité par rapport au second réservoir (3) .

Description:
Conteneur de stockage et de transport de gaz liquéfié

L' invention concerne un conteneur de stockage et de transport de gaz liquéfié.

1/ invention concerne plus particulièrement un conteneur de stockage et de transport de gaz liquéfié, notamment de fluide cryogénique tel que de l'hélium, comprenant un premier réservoir interne s'étendant selon une direction longitudinale et destiné à stocker le gaz liquéfié, un second réservoir externe disposé autour du premier réservoir avec un espacement isolé sous vide entre le premier et le second réservoir, le conteneur comprenant un troisième réservoir annulaire disposé autour du premier réservoir, entre le premier et le second réservoir, le troisième réservoir annulaire s'étendant autour d'au moins une partie du premier réservoir et contenant un gaz liquéfié pour former un écran thermique assurant un isolation thermique du premier réservoir, le conteneur comprenant un dispositif de maintien des premier et troisième réservoir dans le second réservoir, le système de maintien étant configuré pour permette un débattement limité des premier et troisième réservoirs dans le second réservoir notamment selon la direction longitudinale lors de leurs variations dimensionnelles dues à des variations de température, le système de maintien comprenant un ensemble de tirants.

Le transport de gaz liquéfié, notamment d'hélium, utilise généralement des conteneurs ou « iso conteneurs » isolés sous vide .

En effet, le transport d'hélium liquide sur de grande distance n'est possible que si le stockage cryogénique a d'excellentes performances thermiques. Les entrées de chaleur d'un container cryogénique d'une capacité de 41 0001 doit être de l'ordre de 4.5W par exemple. Le rayonnement représente la contribution la plus importante des entrées de chaleur. Pour atteindre ces performances, il est nécessaire de protéger le réservoir d'hélium liquide du rayonnement par un écran thermique actif (aluminium ou cuivre par exemple) refroidi par exemple par de l'azote liquide. Cf. par exemple US5005362.

Le flux du rayonnement vaporise lentement l'azote. L'enthalpie de vaporisation maintient à environ -196°C la température de l'écran. L'azote ainsi vaporisée est évacué à l'atmosphère par une tuyauterie pour maintenir la garde azote à basse pression typiquement 0.5bar. L'azote liquide est ainsi ''consommé'' pendant la durée du transport. Le réservoir d'azote est dimensionné par la consommation par unité de temps et la durée maximum du transport.

L'autonomie du conteneur est dépendante de cette réserve d'azote. L'augmentation de cette réserve d'azote augmente l'autonomie (la durée durant laquelle l'isolation est garantie) mais réduit la quantité d'espace disponible pour le réservoir intérieur qui stocke l'hélium. Pour une durée de transport de 45 jours, le réservoir d'azote est typiquement 1200 litres. Pour atteindre une durée de transport de de 75 jours, la capacité d'azote doit être de plus de 3 000 litres.

De plus, l'agencement structurel de ces éléments (dont la tuyauterie) dans l'enveloppe externe doit pouvoir supporter des efforts lors du transport ou des variations dimensionnelles relatives entre l'enveloppe extérieure et les réservoirs de stockage interne (état froid rempli de fluide cryogénique ou état chaud à la température ambiante) .

Le document US2863297 décrit un réservoir comprenant une réserve de fluide interposée entre les parois extérieure et intérieure .

Cette solution est cependant inadaptée pour résoudre tout ou partie des contraintes ci-dessus. Un but de la présente invention est de pallier tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur relevés ci-dessus.

A cette fin, le conteneur selon l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce qu'au moins une partie des tirants possèdent une première extrémité reliée de façon articulée au second réservoir et une seconde extrémité reliée de façon rigide au premier réservoir ou au troisième réservoir ou à une pièce de structure rigidement liée à ces derniers, lesdits tirants articulés étant mobile entre deux positions angulaires déterminées définissants respectivement deux positions distinctes de la seconde extrémité des tirants et correspondant respectivement aux extrêmes des variations dimensionnelles des premier et troisième réservoirs par rapport au second réservoir.

Par ailleurs, des modes de réalisation de l'invention peuvent comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :

- le conteneur comprend un premier ensemble de tirants ayant une première extrémité reliée au second réservoir et une seconde extrémité reliée rigidement au premier réservoir, le premier ensemble de tirants comprenant une pluralité de tirants, notamment quatre tirants dont la première extrémité est située à une première extrémité longitudinale du second réservoir, la seconde extrémité des tirants étant raccordée à une première extrémité longitudinale du premier réservoir,

- le premier ensemble de tirants comprend deux tirants supérieurs ayant leur première extrémité raccordée en partie supérieure du second réservoir et leur seconde extrémité raccordée en partie inférieure du premier réservoir et deux tirants inférieurs ayant leur première extrémité raccordée en partie inférieure du second réservoir et leur seconde extrémité raccordée en partie supérieure du premier réservoir, - le conteneur comprend un second ensemble de tirants ayant une première extrémité reliée au second réservoir et une seconde extrémité reliée rigidement au premier réservoir, le second ensemble de tirants comprenant une pluralité de tirants, notamment quatre tirants dont la première extrémité est située à une seconde extrémité longitudinale du second réservoir, la seconde extrémité des tirants étant raccordée à la seconde extrémité longitudinale du premier réservoir,

- le second ensemble de tirants comprend deux tirants supérieurs dont les premières extrémités sont raccordées en partie supérieure du second réservoir et les secondes extrémités sont raccordées en partie inférieure du premier réservoir et deux tirants inférieurs ayant leurs premières extrémités raccordées en partie inférieure du second réservoir et leurs secondes extrémités raccordées en partie supérieure du premier réservoir,

selon un plan perpendiculaire à la direction longitudinale, les tirants supérieurs se croisent selon un angle compris entre 70 et 130 degrés et de préférence compris entre 90 et 120 degrés et en ce que les tirants inférieurs se croisent selon un angle compris entre 70 et 130 degrés et de préférence compris entre 90 et 120 degrés,

- selon un plan parallèle à la direction longitudinale, les tirants supérieurs se croisent avec les tirants inférieurs,

- le second réservoir a une forme générale cylindrique s'étendant selon la direction longitudinale avec un rayon déterminé, les tirants du premier ensemble de tirants, respectivement du second ensemble de tirants, ont une longueur comprise entre 80 et 150% et de préférence entre 90 et 120% de la longueur dudit rayon,

- le conteneur comprend un troisième ensemble de tirants, notamment quatre tirants ayant une première extrémité reliée au second réservoir et une seconde extrémité au troisième réservoir ou à un support relié rigidement à ce dernier, la première extrémité des tirants du troisième ensemble étant située au niveau la première extrémité longitudinale du second réservoir, la seconde extrémité desdits tirants étant située au niveau de la première extrémité longitudinale du conteneur,

- le troisième ensemble de tirants comprend deux tirants supérieurs dont la première extrémité est située en partie supérieure du second réservoir et la seconde extrémité est située en partie supérieure du premier réservoir, et deux tirants inférieurs dont la première extrémité est raccordée en partie inférieure du second réservoir et la seconde extrémité est située en partie inférieure du premier réservoir,

- le conteneur comprend un quatrième ensemble de tirants, notamment quatre tirants ayant une première extrémité reliée au second réservoir et une seconde extrémité reliée au troisième réservoir ou à un support relié rigidement à ce dernier, la première extrémité des tirants du troisième ensemble étant située au niveau la seconde extrémité longitudinale du second réservoir, la seconde extrémité desdits tirants étant située au niveau de la seconde extrémité longitudinale du conteneur,

selon un plan perpendiculaire à la direction longitudinale, les deux tirants supérieurs sont orientés relativement avec un angle compris entre 60 et 110 degrés et de préférence entre 70 et 90 degrés et les deux tirants inférieurs sont orientés relativement avec un angle compris entre 60 et 110 degrés et de préférence entre 70 et 90 degrés, les tirants du troisième ensemble de tirants, respectivement du quatrième ensemble de tirants, ont une longueur comprise entre 30 et 80% et de préférence entre 40 et 60% de la longueur du rayon du de la section du second réservoir, les tirants articulés sont configurés pour pivoter autour de leur extrémité reliée au second réservoir selon un angle compris 10 et 20 degrés et correspondant à un débattement selon la direction longitudinale de leur seconde extrémité comprise entre 1 et 50mm et notamment entre 30 et 40mm,

- le conteneur comporte une liaison fixe et rigide entre d'une part, une extrémité longitudinale du second réservoir et, d'autre part, l'extrémité longitudinale adjacente du premier réservoir et une extrémité du troisième réservoir ou d'un élément de support solidaire de ce dernier, c'est-à-dire que la liaison fixe et rigide bloque au moins le déplacement longitudinal d'une extrémité longitudinale du premier et du troisième réservoir par rapport au second réservoir tout en permettant un débattement longitudinal de l'extrémité opposée du premier et troisième réservoir par rapport au second réservoir

- la liaison fixe et rigide comprend des parois formant les aller-retours selon la direction longitudinale pour constituer un chemin thermique d'isolation entre d'une part, le second réservoir et, d'autre part, les premier et troisième réservoirs ,

- au moins une partie des extrémités des tirants raccordés à la partie inférieure du second réservoir sont montée sur un support élastique permettant et un amortissement un débattement vertical limité par rapport au second réservoir,

- le conteneur comprend une ou des parois écran reliées thermiquement au troisième réservoir et disposés au niveau des extrémités du réservoir entre le premier et le second réservoir,

les parois écran forment des couvercles à chaque extrémité longitudinale du troisième réservoir de façon à enfermer le premier réservoir dans un écran formé par le troisième réservoir et les parois écran, - au moins l'un des tirants traverse la ou les parois écran via des orifices,

- le troisième réservoir est délimité par deux parois cylindriques concentriques espacées par des entretoises et refermées aux deux extrémités longitudinales,

- les entretoises comportent des parois qui s'étendent selon la direction longitudinale,

les deux parois cylindriques concentriques et les entretoises (16) sont réalisées par extrusion.

L' invention peut concerner également tout dispositif ou procédé alternatif comprenant toute combinaison des caractéristiques ci-dessus ou ci-dessous dans le cadre des revendications .

D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux figures dans lesquelles :

- la figure 1 représente une vue en coupe longitudinale, schématique et partielle, illustrant un exemple de structure d'un conteneur selon l'invention,

- les figures 2 à 4 représentent différentes vues en coupe transversales, schématiques et partielles, d'une extrémité longitudinale du conteneur,

- la figure 5 représente une vue en coupe longitudinale, schématique et partielle, illustrant un exemple de réalisation possible d'un détail agrandi de la figure 1,

- la figure 6 représente une vue en coupe longitudinale, schématique et partielle, illustrant un exemple de réalisation possible d'un détail agrandi de la figure 5,

- les figures 7 et 8 représentent des vues en perspective, schématiques et partielle, illustrant un exemple de réalisation possible d'un détail agrandi et en coupe d'un réservoir de la figure 1. Le conteneur 1 de stockage et transport de gaz liquéfié, notamment de fluide cryogénique tel que de l'hélium, illustré aux figures a de préférence une forme générale cylindrique qui s'entend selon une direction longitudinale A qui est horizontale en position d'utilisation.

Ce conteneur 1 comprend un premier réservoir 2 interne, de préférence de forme générale cylindrique, qui s'étend selon la direction A longitudinale.

Ce premier réservoir 2, ou réservoir interne, est destiné à stocker le gaz liquéfié (hélium ou autre mélange liquide/gaz cryogénique) .

Les parois du premier réservoir 2 sont par exemple constituées d'un matériau métallique, par exemple un acier inoxydable austénitique ou tout autre matériau approprié.

Le conteneur 1 comprend un second réservoir 3, ou enveloppe « externe » disposée autour du premier réservoir 1 avec un espacement isolé sous vide entre le premier 2 et le second 3 réservoir (et une ou des couches de matériau isolant) .

Le second réservoir 3 est par exemple de forme générale cylindrique et peut être concentrique autour du premier réservoir 1.

Les parois du second réservoir 3 sont par exemple constituées d'un matériau métallique, par exemple un acier ou acier inoxydable austénitique ou tout autre matériau approprié .

Le conteneur 1 comprend un troisième réservoir 4 disposé autour du premier 2 réservoir, entre le premier 2 et le second 3 réservoir.

Le troisième réservoir 4 (par exemple annulaire en coupe perpendiculaire à la direction longitudinale A) et s'étend autour d' au moins une partie du premier 2 réservoir selon la direction longitudinale A. De préférence, ce troisième réservoir 4 a une forme cylindrique et peut être disposés concentriquement autour du premier réservoir 2. Ce troisième réservoir 4 ou réservoir intermédiaire est destiné à contenir un gaz liquéfié, par exemple de l'azote, pour former un écran thermique assurant une isolation thermique du premier 2 réservoir .

Par exemple, le troisième réservoir 4 peut comprendre ou être constitué de deux viroles cylindriques concentriques espacées (diamètres différents) et reliées et fermées à leurs extrémités par des cloisons. Ces deux parois cylindriques forment ainsi une capacité annulaire ayant la double fonction de stockage de l'azote liquide et d'écran thermique du premier réservoir 2.

Pour une faible hauteur annulaire, par exemple de 40mm, le volume ainsi créé peut être de 3100 litres pour un ISO conteur de 40 pieds (12 mètres environ) .

De préférence, le conteneur 1 comprend en outre une ou des parois 11, 12 écran reliées thermiquement au troisième 4 réservoir et disposés au niveau des extrémités du réservoir entre le premier 2 et le second 3 réservoir.

Ces parois 11, 12 (plaques d'aluminium ou de cuivre par exemple) forment des couvercles au niveau des extrémités ou fonds du réservoir pour refermer l'écran autour du premier réservoir 2. Ces plaques sont « thermalisées » (c'est-à-dire mises en froid) par le troisième réservoir 4.

Le conteneur 1 comprend un dispositif de maintien des premier 2 et troisième 4 réservoir dans le second réservoir 3.

Le système de maintien assure un support/une suspension des premier 2 et troisième 4 réservoir dans le second réservoir 3.

Ce système de maintien est configuré pour permette un débattement limité des premier 2 et troisième 4 réservoirs dans le second réservoir 3 notamment selon la direction longitudinale A lors de leurs variations dimensionnelles

(dilatations/rétractions selon les états chaud ou froid).

Comme visibles aux figures, le système de maintien comprend un ensemble de tirants 5, 6 dont au moins une partie possèdent une première extrémité 7 reliée de façon articulée au second 3 réservoir et une seconde extrémité 8, 9 reliée de façon rigide au premier réservoir 2 ou au troisième réservoir 4 (ou à une pièce de structure rigidement liée à ces derniers) .

Comme schématisé à la figure 1, les tirants 5, 6 articulés sont mobiles entre deux positions angulaires déterminées définissants respectivement deux positions distinctes de la seconde extrémité 8, 9 des tirants. Ces deux positions correspondent respectivement aux extrêmes des variations dimensionnelles, notamment longitudinales, des premier 2 et troisième 4 réservoirs par rapport au second réservoir 3.

Comme visible à la figure 1, le conteneur 1 peut comporter une liaison 15 fixe et rigide entre d'une part, une extrémité longitudinale du second réservoir 3 et, d'autre part, l'extrémité longitudinale adjacente du premier réservoir 2 et une extrémité du troisième réservoir 4 ou d'un élément de support solidaire de ce dernier. C'est-à-dire que la liaison 15 fixe et rigide bloque le déplacement longitudinal d'une extrémité longitudinale du premier 2 et du troisième 4 réservoir par rapport au second réservoir 3 tout en permettant un débattement longitudinal de l'extrémité opposée du premier 2 et troisième 4 réservoir par rapport au second réservoir 3.

Ainsi, dans ce cas, les tirants 5, 6 articulés 7 sont de préférence situés à l'autre extrémité (opposée à la liaison 15 fixe) qui possède un moins ce degré de liberté longitudinal.

Le système de maintien peut comporter un premier ensemble de tirants 5, ayant une première extrémité 7 reliée au second réservoir 3 et une seconde extrémité 8 reliée rigidement au premier réservoir 2. Ce premier ensemble de tirants 5 comprend une pluralité de tirants 5, notamment quatre tirants 5 dont la première extrémité 7 est située à une première extrémité longitudinale du second réservoir 3 (par exemple l'extrémité de gauche sur la figure 1), la seconde extrémité 8 des tirants 5 est raccordée à une première extrémité longitudinale du premier réservoir 2 (extrémité de gauche sur la figure 1) .

Comme illustré à la figure 4, par exemple, le premier ensemble de tirants 5 peut comprendre deux tirants 5 supérieurs ayant leur première extrémité 7 raccordée en partie supérieure du second réservoir 3 et leur seconde extrémité 8 raccordée en partie inférieure du premier réservoir 2. De plus, les autres tirants 5 inférieurs peuvent avoir leur première extrémité 7 raccordée en partie inférieure du second réservoir 3 et leur seconde extrémité 8 raccordée en partie supérieure du premier réservoir 2.

Les parties supérieures et inférieurs peuvent être définies selon qu'elles se trouvent au-dessus ou en dessous de l'axe longitudinal A central du réservoir 2 ou du conteneur 1.

Dans la variante de la figure 2 les tirants 5 inférieurs ont leur seconde extrémité 8 raccordée en partie inférieure ou centrale du premier réservoir 2 et les tirants 5 supérieurs ont leur seconde extrémité 8 raccordée en partie supérieure ou centrale du premier réservoir 2.

Le second réservoir 3 a de préférence une forme générale cylindrique s'étendant selon la direction longitudinale A avec un rayon déterminé compris par exemple entre 90 et 121,9 cm. Les tirants 5 du premier ensemble de tirants, respectivement du second ensemble de tirants, ont une longueur comprise de préférence entre 80 et 150% et de préférence entre 90 et 130% de la longueur dudit rayon.

Comme visible à la figure 1, en vue de côté, de préférence les tirants 5 supérieurs se croisent avec les tirants 5 inférieurs (dans un plan parallèle à la direction longitudinale) .

Comme schématisé à la figure 1 ou 2, les secondes extrémités 8 des tirants 5 peuvent être logées dans des tube 18 ou gaines métalliques pour assurer la liaison au premier réservoir 2 en allongeant le chemin thermique. C'est-à-dire que chaque tube 18 est fixé (soudé par exemple) au premier réservoir 2 mais la fixation de la seconde extrémité 8 du tirant 5 à son tube 18 est déportée par rapport à la fixation entre le tube et le réservoir 2 pour allonger le chemin thermique .

Par exemple, la seconde extrémité 8 de chaque tirant 5 est boulonnée (ou fixée de toute autre façon approprié) à une gaine ou toute qui est lui-même soudé (ou autre) au premier réservoir 2. De plus, comme visible à la figure 1, ces secondes extrémités 8 des tirants 5 peuvent être fixées à un anneau ou couronne solidaire de l'extrémité du premier réservoir 1.

Comme illustré à la figure 2 (qui, par soucis de simplification, ne représente que le premier ensemble de tirants 5) , selon un plan perpendiculaire à la direction longitudinale A les tirants 5 supérieurs peuvent se croiser selon un angle B compris entre 70 et 130 degrés et de préférence compris entre 90 et 120 degrés. De même, les tirants 5 inférieurs peuvent se croisent selon un angle compris entre 70 et 130 degrés et de préférence compris entre 90 et 120 degrés. Cf. également la figure 4.

De préférence, ce premier ensemble de tirants 5 n'est pas articulé ou faiblement articulé pour assurer un maintien fixe (ou une faible tolérance de déplacement) de la première extrémité du premier réservoir 2 par rapport au second réservoir 3 (notamment dans le cas de la liaison fixe 15) .

Le conteneur 1 comprend second ensemble de tirants 5 de même nature que le premier ensemble au niveau de l'autre extrémité longitudinale du conteneur 1 (à droite sur la figure 1) . Ces tirants 5 du second ensemble ont une première extrémité 7 reliée au second réservoir 3 et une seconde extrémité 8 reliée rigidement au premier réservoir 2. Ce second ensemble de tirants comprend une pluralité de tirants 5, notamment quatre tirants 5 dont la première extrémité 7 est située à la seconde extrémité longitudinale du second réservoir 3. La seconde extrémité 8 des tirants 5 est raccordée à la seconde extrémité longitudinale du premier réservoir 2 (comme précédemment de préférence via un anneau ou tube solidaire de l'extrémité du premier réservoir 2.

Les tirants du second ensemble de tirants 5 peuvent être agencés comme ceux du premier ensemble (cf. figure 2 ou 4 et description ci-dessus) .

A chaque extrémité longitudinale du conteneur 1, les secondes extrémités 8 des tirants 5 peuvent être reliées au premier réservoir 2 ou à un col fixé à ce dernier.

De plus, de préférence, les extrémités 7 des tirants 5 du second ensemble sont articulées pour permettre notamment un débattement de la seconde extrémité du premier réservoir 2 selon la direction longitudinale (cf. figure 1 la position rétractée en pointillés) .

Comme visible aux figures 1, 3 et 4, le conteneur 1 comprend un troisième ensemble de tirants 6, notamment quatre tirants 6 ayant une première extrémité 10 reliée au second réservoir 3 et une seconde extrémité 9 reliée au troisième réservoir 4 via un support 11, 12, 13 relié rigidement à ce dernier. Comme visible aux figures 3 et 4, la première extrémité 10 des tirants 6 du troisième ensemble est située au niveau la première extrémité longitudinale du second réservoir 3. La seconde extrémité 9 desdits tirants 6 étant située au niveau de la première extrémité longitudinale du conteneur 1. Le troisième ensemble de tirants 6 comprend de préférence deux tirants 6 supérieurs dont la première extrémité 10 est situées en partie supérieure du second réservoir 3 et la seconde extrémité 9 est située en partie supérieure du premier réservoir 2 (cf . figures 3 et 4) . Les deux tirants 6 inférieurs ont de préférence la première extrémité 10 est raccordée en partie inférieure du second réservoir 3 et la seconde extrémité 9 située en partie inférieure du premier réservoir 2.

De préférence, selon un plan perpendiculaire à la direction longitudinale A (cf. figure 3 ou 4), les deux tirants 6 supérieurs sont orientés relativement avec un angle compris entre 60 et 110 degrés et de préférence entre 70 et 90 degrés et les deux tirants 6 inférieurs sont orientés relativement avec un angle compris entre 60 et 110 degrés et de préférence entre 60 et 90 degrés.

Le conteneur 1 comprend un quatrième ensemble de tirants 6 à l'autre extrémité du conteneur 1 qui peut être agencé selon la même configuration que le troisième ensemble (cf. ci-dessus et figures 3 et 4) .

Les tirants 6 du troisième ensemble de tirants, respectivement du quatrième ensemble de tirants, ont une longueur comprise entre 30 et 80% et de préférence entre 40 et 60% de la longueur du rayon du de la section du second réservoir

2.

Ainsi, les deux réservoirs 2, 4 internes sont portés et suspendus dans le premier réservoir externe 1 via des tirants 5, 6 situés aux deux extrémités du conteneur 1.

Comme illustré à la figure 1, les secondes extrémités des tirants 6 supportant le troisième réservoir 4 peuvent être reliés à des anneaux 13 ou plaques solidarisées au troisième réservoir 4 via les parois écran 11, 12. C'est-à-dire que les secondes extrémités 9 des tirants 6 peuvent être reliées à des anneaux 13 respectif formant également le support des parois écran 11, 12.

De plus, comme visible à la figure 4, tout ou partie des tirants 5, 6 peuvent traverser ces parois écran 11, 12 via des orifices 17 respectifs.

D'autres tirants ou organes de maintien/support peuvent éventuellement facultativement être prévus entre ces deux extrémités du conteneur 1.

Les tirants 5, 6 articulés (à l'extrémité libre des premier et troisième réservoirs) sont configurés pour pivoter autour de leur extrémité 7, 10 reliée au second réservoir 3 selon un angle compris par exemple entre 10 et 20 degrés et correspondant à un débattement selon la direction longitudinale de leur seconde extrémité 8, 9 comprise par exemple entre 1 et 50mm et notamment entre 30 et 40mm (pour un conteneur ayant une longueur de l'ordre de 12 mètres) .

Dans le cas d'une la liaison 15 fixe et rigide à une extrémité longitudinale, cela bloque le déplacement longitudinal d'une extrémité longitudinale du premier 2 et du troisième 4 réservoir par rapport au second réservoir 3 tout en permettant un débattement longitudinal de l'extrémité longitudinale opposée du premier 2 et troisième 4 réservoir par rapport au second réservoir 3. Ce débattement est rendu possible via les tirants 5, 6 articulés.

De plus, de préférence, moins une partie des extrémités 10 et 7 des tirants 5, 6 raccordés à la partie inférieure du second réservoir 3 sont montées sur des supports élastiques 14 respectifs permettant et un amortissement un débattement vertical limité par rapport au second réservoir 3. Ces supports élastiques 14 peuvent comprendre par exemple un empilement de rondelles de Belleville, un amortisseur, un ressort ou tout autre organe approprié. Classiquement, la liaison 15 fixe et rigide peut comprendre des parois tubulaires formant les aller-retours selon la direction longitudinale A pour constituer un chemin thermique d'isolation entre d'une part, le second réservoir 3 et, d'autre part, les premier 2 et troisième 4 réservoirs (cf. par exemple DE102014206370A1) . Ce chemin thermique peut comprendre un tube en composite époxy/verre ou autre sur le chemin thermique.

Comme schématisé à la figure 6, la liaison fixe 15 axiale (selon la direction longitudinale A) entre le second réservoir 3 et le premier réservoir 2 peut comprendre une paroi 25 (composite époxy/verre ou métallique tel que du titane par exemple) dont une extrémité 125 est bloqué longitudinalement par une butée 225 longitudinale solidaire du premier réservoir 2. La butée longitudinale 225 est par exemple bride de fixation empêchant la rotation relative des deux pièces) .

Comme illustré aux figures 7 et 8, les deux parois cylindriques délimitant le troisième réservoir 4 peuvent comprendre des entretoises ou raidisseurs les séparant. Ceci permet de minimiser l'épaisseur des parois ou viroles en équilibrant l'effet de la pression et en renforçant l'ensemble notamment axialement (selon la direction longitudinale A) . La flèche de la partie cylindrique est de quelques millimètres en pleine charge d'azote liquide et sous 4g d'accélération lors de la manutention. L'azote évaporé peut être évacué à l'atmosphère par une tuyauterie non représentée par soucis de simplification. La pression y peut être maintenue à typiquement 0.5 bar par un déverseur. Ce troisième réservoir 4 annulaire peut également être équipé de tuyauterie de remplissage et d'une ligne de sécurité connectée à une soupape.

Comme visible aux figures 7 et 8 et sans que ceci soit limitatif, les entretoises 16 ou raidisseurs peuvent s'étendre selon la direction longitudinale A. cette configuration permet notamment une fabrication des deux parois et de leur (s) entretoises par extrusion.

Ainsi, tout en étant de structure simple et peu coûteuse, le conteneur 1 permet d'augmenter la capacité d'azote, par exemple de 1200 litres à 3000 litres avec une hauteur annulaire de 40mm (distance séparant les deux parois concentriques du troisième réservoir 4). Cette configuration minimise la réduction de la capacité du premier réservoir 2.

La structure hyperstatique de support permet une répartition homogène de la masse du troisième réservoir 4 pour éviter une surcharge sur les essieux arrière en cas de transport routier ou un déséquilibre lors de la manutention

Cette architecture permet de garantir une très bonne thermalisation (pas besoin de circuit de refroidissement) . Ce concept fonctionne même avec une très faible quantité d' azote à la fin du voyage. Les entrées de chaleur sont transmises par conduction par les viroles 4 vers l'azote liquide. Il n'y a pas de risque de disfonctionnement du circuit de refroidissement à faible débit d'évaporation et d'élévation de la température dans la partie supérieure du troisième réservoir

Les deux parois cylindriques du troisième réservoir 4 (viroles) agissent comme deux écrans thermiques en série. La paroi extérieure reçoit le flux de chaleur provenant du second réservoir 3. La paroi intérieure reçoit le flux de chaleur de la paroi externe qui a une température proche par exemple de 90K. Ceci réduit le flux de chaleur vers le premier réservoir 2 (par: exemple à 4K) .

La structure hyperstatique de support et de maintien permet une bonne répartition des masses, un maintien autorisant les dilatations et rétractations et une tenue lors des trans orts , Le troisième réservoir 4 (et les parois écran 11, 12) est un ensemble rigide pouvant être autoporté par les tirants 6 depuis la paroi du second réservoir 3. Ceci permet d'éviter la compression de l'isolation inter-parois. Ceci évite donc des défauts thermiques et améliore le dégazage de l'isolation en évitant le tassement local de la matière isolante.

Le troisième réservoir 4 formant écran peut être en appui direct sur l'isolation disposée autour du premier réservoir 2. Cette isolation non représentée peut comprendre des couches de matériaux isolants utilisés classiquement.

Le conteneur peut être logé (fixé) à un cadre parallélépipédique permettant sont transport.