Мембранный резервуар для сжиженных газов - SU735189A3

Изобретение относится к области криогенной техники и может найти применение для транспортировки и хранения сжиженных газов, преимущественно, природных, в различных отраслях. Известен мембранный резервуар для ежиженных газов, содержащий корпус, слой теплоизолирующего материала и внутреннюю герметичную оболочку, разделенную перегородками на ряд ячеек 1. . В резервуарах этого типа стенка не обладает собственной жесткостью, так как она все статические и динамические нагрузки направляет на наружную несущую конструкцию . Кроме того, в этих резервуарах отсутствуют тепловые напряжения, так как стенки изготовлены из специальных сплавов, например инвара, обладающих низким коэффициентом расширения, или же из сталей с низким содержанием никеля. Волнистость на стенке расположена таким образом , что она поглощает сжатия и расщирения , вызванные изменениями температур . К .недостаткам известного резервуара следует отнести взрыво- и пожароопасность, а также сложность изготовления и монтажа. Целью изобретения является повышение безопасности эксплуатации и упрощение изготовления и монтажа резервуара. Поставленная цель достигается тем, что каждая ячейка в сечении выполнена в виде криволинейного четырехугольника, две противоположные стороны, которого выпуклые, а две другие - вогйутые. Кроме того, резервуар снабжен дополнительными рядами ячеек, установленных на внутренней оболочке; ячейки снабжены опорными стойками, установленными в вершинах четырехугольника, а внутренняя оболочка и опорные стойки выполнены из водонепроницаемого материала, например из пластмассы. Специальная форма стенки и вторичного слоя или дополнительного слоя позволяет использовать для строительства стенки и дополнительного слоя материалы, традиционно применяющиеся для резервуаров такого типа, а также армированные и неармированные пластмассы, в результате чего зЬачительно упрощаюгся и удешевляются конструкция и ее монтаж. Стенка резервуара состоит из двух групп кливолинейнь1х поверхностей с двойной кривизной , части которых в любой плоскости являются криволинейными, при этом поверхности обеих трупп одинаковые, но с противоположной кривизной, т. е. одни вогнутые, другие выпуклые. Они чередуются между собой, образуя стенки резервуара, и располагаются по касательной в местах общей границы.. Эти криволинейные поверхности крепятся ко второй наружной стенке с помощью стоек, располагающихся перпендикулярно к контуру рассматриваемых поверхностей .

Наружная стенка может быть той же не .сущей конструкцией, на которой монтируется резервуар, или же самостоятельной стенкой несущей конструкции, которая окружает резервуар и аналогична стенке резервуара , располагающейся перпендикулярно соединительным стойкам, проходящим между второй перегородкой и стенкой резервуара.

В этом случае вторая стенка служит в качестве дополнительного слоя, свободное пространство которого заполняется эластичным материалом, использующимся в качестве изолирующего покрытия для резервуара.

При такой конструкции стенка резервуара и дополнительный слой могут изготавливаться одновременно вместе с изолирующим покрьГтием. Кроме того, такая конструкция может, изготавливаться из частей или модулей соответствующего размера для облегчения манипулирования ими, в результате чего изготовление стенки резервуара, дополнительного слоя и изолирующего покрытия сводится к сборке или соединению между собой модулей.

Вторая стенка, окружающая резервуар, предпочтительно располагается параллельно поверхности, образованной верщинами криволинейных поверхностей, составляющими стенку резервуара, что позволяет соединительным перегородкам проходить перпендикулярно между стенкой резервуара и второй стенкой.

Вторая стенка может быть плоской, или же образована криволинейными поверхностями , симметричными с криволинейными поверхностями , образующими стенку резервуара , по отнощению к промежуточной поверхности , параллельной поверхности, образованной верщинами криволинейных поверхностей , которые составляют стенку резервуара . Благодаря такой конструкции соединительные стойки будут проходить перпендикулярно между контурой симметричных криволинейных поверхностей обоих стенок.

Когда вторая стенка состоит из криволинейных поверхностей, то она окружается третьей стенкой, располагающейся параллельно поверхности, образованной верщинами криволинейных поверхностей стенки резервуара , соединяя криволинейные поверхности, составляющие вторую стенку, с третьей стенкой с помощью стоек, идущих от контура упомянутых криволинейных поверхностей

И перпендикулярно к криволинейным поверхностям и к третьей стенке.

Таким образом, образуется узел, состоящий из трех стенок: одна внутренняя стенка , состоящая из криволинейных поверхностей и образующая стенку резервуара; одна промежуточная, также состоящая из криволинейных поверхностей, и плоская наружная стенка,опирающаяся непосредственно на несущую конструкцию.

Третья стенка может изготавливаться из того же материала, что и первая и вторая стенки, а также перегородки и соединительные стойки.

Конструкция узла резервуар - изоляция - дополнительная перегородка для случая с тремя стенками может быть выполнена также как и с двумя стенками из модулей, соединяемых друг с другом.

Соединительные перегородки располагаются вдоль контура всех криволинейных поверхностей , образуя между двумя стенками отсеки, которые могут быть герметичными; или в них выполняются промежуточные отверстия , обеспечивающие сообщение между отсеками, в том случае, когда соединение между двумя станками выполнено с помощью стоек, идущих от верщин криволинейных четырехугольников.

Криволинейные поверхности представляют в плане криволинейный четырехугольник со сторонами одинаковой длины, прилегающие стороны которого имеют одинаковую

кривизну, но противоположного знака.

Стенка, окружающая резервуар, вторая и (если имеется) третья стенки, а также соединительные стойки могут изготавливаться из армированного и неармированного плас5 тического материала.

Могут изготавливаться модульные блоки с основанием из пластического материала, которые содержат стенку резервуара, вторую и третью (если она есть) стенки, а также соединительнь е перегородки и стойки.

Эти модули соединяются друг с , по .ка не будет получено закрытое и герметичное пространство уже имеющее дополнительную перегородку, между стенками которой заливается изолирующий материал, использующийся в качестве изолирующего покрытия для резервуара.

Если нужно, то наружная стенка, будь то вторая или третья стенки, может крепиться к несущей конструкции. P Конструкция, полученная с основанием из пластического материала, может усиливаться на месте путем усиления наружной поверхности.

При необходимости поверхности , образующие стенку, могут выполняться сферическими или цилиндрическими.

Предусматривается мембранный резервуар , в котором стенка поглощает сжатия и расщирения, обусловленные изменениями температуры, за счет уменьщения или увеличения кривизны криволинейных поверхностей . Статические и динамические давления передаются на наружную стенку через соединительные стойки, а затем на несущую конструкцию . Дополнительная перегородка образована второй и третьей стенками, если последняя имеется, а изолирующее покрытие получается путем впрыскивания изолирующего материала между внутренней и наружной стенками резервуара. На фиг. 1 дан вид в плане части стенки резервуара; на фиг. 2 - резрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 4 и 5 - виды, аналогичные представленным на фиг. 2 и 3, но другого варианта конструкции; на фиг. 6 - вид в перспективе части стенки резервуара. Стенка резервуара состоит из двух элементов с криволинейными поверхностями с двойной кривизной, части которых в любой плоскости имеют криволицейную форму. Поверхности обоих элементов являются одинаковыми , но с противоположной кривизной, т. е. часть из них вогнутая 1, а другая часть - выпуклая 2. Как видно из фиг. 1 криволинейные поверхности чередуются между собой. Более того, как показано на фиг. 2 и 3, обе группы поверхностей располагаются по касательной на общих границах . Поверхности обоих элементов крепятся ко второй наружной стенке 3 с помощью стоек 4, располагающихся перпендикулярно контуру поверхностей 1 и 2, обозначенных ли: ниями из двойных пунктиров, которые ограничивают поверхности 1 и 2. Наружная стенка 3 может быть плоской, как показано на фиг. 2 и 3, и являться частью несущей конструкции, на которой монтируется резервуар. Между стенкой резервуара, образованной поверхностями 1 и 2, и наружной стенкой 3 имеется пространство, которое пересекается стойками 4 и которое заполняется изолирующим материалом, использующимся в качестве изолирующего покрытия для резервуара. В представленном на чертежах примере криволинейные поверхности показаны в плане , а их контур имеет форму криволинейного четырехугрльника, прилегающие стороны 5 и 6 которого имеют одинаковую, но противоположную по знаку кривизну. . Перегородки, выполняющие роль соединительных элементов криволинейных поверхностей со стенкой 3, образуют между стенкой резервуара и стенкой 3 водонепроницаемые отсеки, которые могут соединяться между собой с помощью вертикальных отверстий в упомянутых стенках. Если крепление стенки резервуара к стенке 3 осуществляется с помощ,ью стоек, то последние направляются от вершин криволинейных четырехугольников, хотя они могут идти и из промежуточных точек на границах криволинейных поверхностей. В соответствии с возможными, вариантами , представленными на фиг. 4 и 5, вторая стенка 3 может состоять из двух участков криволинейных поверхностей 7 и 8, симметричных криволинейным поверхностям 1 и 2, образующим стенку резервуара, по отношению к промежуточной поверхности, параллельной поверхности, образованной верщинами криволинейных поверхностей 1 и 2, соединяющей, как и в предыдущем случае, стенку резервуара со второй стенкой 3 и с помощью стоек, располагающихся перпендикулярно к крив олинейным поверхностям обеих стенок и выполненных в соответствии с контурами, этих поверхностей. В этом случае стенка 3 будет окружена третьей стенкой 9, имеющей плоскую форму, а между ними перпендикулярно поверхностям 7 и 8 плоской стенке 9 располагаются соединительные промежуточные перегородки 10. Элемент, ограничивающий резервуар, будет в этом случае состоять из внутренней стенки с криволинейными поверхностями 1 и 2, промежуточной стенки 3 с криволинейными поверхностями 7 и 8, которые симметричны поверхностям 1 и 2, и третьей наружной плоской стенки 9. Эти три стенки, а также промежуточные стойки 4 и перегородки 10 предпочтительно изготавливаются из одного материала, например армирсзванного или неармированного пластического материала . Весь узел, разграничивающий резервуар, может быть получен формированием, первым этапом которого является изготовление криволинейных поверхностей 1 и 2 и стоек 4. Следующим этапом является получение криволинейных поверхностей 7 и 8 и перегородок 10. И наконец, на третьем этапе прикрепляется плоская поверхность 9 для получения узла с пространствами между тремя стенками , которое заполняется соответствующим изолирующим материалом. Таким образом, получается стенка резервуара с дополнительной перегородкой и изолирующим материалом . Плоская стенка 9 для случая, показанного на фиг. 4 и 5, и стенка 3 для случая, представленного на фиг. 2 и 3, опираются непосредственно на несущую конструкцию, на которой монтируется резервуар. Как показано на фиг. 6, стенка резервуара может изготавливаться из модулей в один ряд, имея тем самым конструкцию, представленную на фиг. 2 и 3. Однако, блоки или модули могут устанавливаться в два этажа, как на фиг. 4 и 5. В поперечном отношении модули ограничиваются криволинейными поверхностями, вогнутыми в прилегающие стенки, вследствие чего обеспечивается быстрое и легкое совмещение объединенных модулей. Если промежуточные стенки и перегородки изготовлены 5з пластмассы, то их соединение осуществляется с помощью адгезии.

На фиг. 6 показайа несущая конструкция 11, на которую опирается третья стенка 9 или вторая стенка 3, в зависимости от того, является ли узел двух- или одноэтажным.

В этих модулях стойки 4, выполняющие роль соединительных элементов, закрывают с боков модули, образуя водонепроницаемые модули, которые раньще были заполнены изо лирую1цим материалом.

Благодаря HcnbKsoBaHHte it;rilCfw4ecKHx материалов, как армированных, так и неармированных , существенно упрощается конструкция , в результате чего можно получать формованные модули, соединяющиеся друг с путем сплавления, и, кроме того, снижается стоимость резервуара за счет использования более экономичных материалов , с одновременным уменьщением его весе и времени изготовления.

Предлагаемые резервуары могут использоваться длятранспортирования сжиженных газов на судах или любом другом транспортном средстве. Кроме того, они могут использоваться в качестве хранилищ. , Формула изобретения

1. Мембранный резервуар для сжиженных газов, содержащий корпус, слой тепло ..п.-Г I

fpt/s .

8

изолирующего материала и внутреннюю герметичную оболочку, разделенную перегородками на ряд ячеек, отличающийся тем, что, с целыр повыщения безопасности эксплуатации и упрощендя изготовления и монтажа резервуара, каждая ячейка в сечении выполнена в виде криволинейного четырехугольника , две противоположные стороны которого выпуклые, а две другие - вогнутые.

2.Резервуар по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными рядами ячеек, установленных на внутренней оболочке .

3.Резервуар по пп. 1, 2, отличающийся тем, что ячейки снабжены опорными стойками , установленными в верщинах четырехугольника .

4.Резервуар по пп. 1-3, отличающийся тем, что внутренняя оболочка и опорные стойки выполнены из водонепроницаемого материала .

5.Резервуар по пп. 1-4, отличающийся тем, что внутренняя оболочка и опорные стойки выполнены из пластмассы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент ФРГ № 1506753, - .. 17 g, 4 07.12.73.

js -тН

-

.22;

/ X X у / 7У 7Фа& .г

сриг.6

у