Герметичный и теплоизолированный резервуар, снабженный укрепляющей частью - RU2682464C1
Код документа: RU2682464C1
Чертежи
Описание
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к области герметичных и теплоизолированных резервуаров с гофрированными металлическими мембранами для хранения и/или транспортировки жидкостей, таких как криогенные жидкости.
Герметичные и теплоизолированные резервуары с гофрированными металлическими мембранами используются, в частности, для хранения сжиженного природного газа (СПГ). который хранится при атмосферном давлении приблизительно при -162°.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
FR-A-2936784 описывает резервуар с гофрированной герметизирующей мембраной, упрочненной укрепляющими частями, расположенными под гофрами, между герметизирующей мембраной и опорой этой герметизирующей мембраны, чтобы уменьшить напряжения в герметизирующей мембране, вызванные множеством факторов, таких как тепловая усадка, когда резервуар охлаждается, воздействие изгибания бимса судна и динамическое давление из-за движения груза, в частности, по причине качки. Эти полые укрепляющие части позволяют газу циркулировать между гофрами и опорой, проходя через укрепляющие части.
Несколько решений необходимо рассмотреть для крепления таких укрепляющих частей к стенке резервуара. Предлагалось крепить укрепляющие части к герметичной мембране, например, в FR-A-2936784 (фиг. 12) и WO-A-2012020194. Рассматривался вариант крепления укрепляющих частей к теплоизоляционному барьеру, например, в FR-A-2936784 (фиг. 11). Во всех случаях крепление укрепляющих частей должно быть надежным, с целью не допустить, чтобы укрепляющая часть, которая отделилась от своей опоры, вызвала воздействие, в частности, на герметизирующую мембрану, что может привести к риску ускорения усталости материалов и роста протечек.
KR-A-20130119399 описывает укрепляющую часть, снабженную упругими соединительными деталями, предназначенными для крепления в отверстиях, образованных на верхней поверхности изоляционной панели. Однако такие упругие соединительные детали имеют следующие недостатки:
Эти упругие соединительные детали также не позволяют надежно останавливать поступательное движение в продольном направлении канавки, так как они должны иметь степень упругости, которая необходима для их установки.
Этим упругим соединительным деталям трудно обеспечить адекватное крепление укрепляющих элементов из-за допусков на установку, тепловых сжатий во время охлаждения резервуара и удлинений судна, которые имеет тенденцию отодвигать панели друг от друга.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Концепция, на которой основано изобретение, - предложить резервуар с укрепленной гофрированной герметизирующей мембраной, в которой укрепляющие части могут прикрепляться простым и надежным образом во время сборки стенки резервуара.
Чтобы достичь этого, изобретением предлагается герметичный и теплоизолированный резервуар, предназначенный для транспортировки жидкости; упомянутый резервуар содержит стенку резервуара, закрепленную на несущей стенке, стенка резервуара содержит:
герметизирующую мембрану, предназначенную для контакта с жидкостью, содержащейся в резервуаре, при этом герметизирующая мембрана содержит слой гофрированного металлического листа по меньшей мере с одной группой параллельных гофров, выступающих в направлении внутренней части резервуара, и плоские участки, расположенные между гофрами,
теплоизоляционный барьер, расположенный между несущей стенкой и герметизирующей мембраной и имеющий опорную поверхность, на которую опираются плоские участки герметизирующей мембраны,
и укрепляющую часть для упрочнения герметизирующей мембраны к действию давления жидкости, содержащейся в резервуаре, укрепляющая часть содержит корпус, вставленный в гофр герметизирующей мембраны между герметизирующей мембраной и опорной поверхностью, корпус имеет удлиненную форму в продольном направлении гофра и базовую поверхность, опирающуюся на опорную поверхность,
отличающаяся тем, что теплоизоляционный барьер содержит канавку, параллельную продольному направлению гофра, и открытую через опорную поверхность, а укрепляющая часть содержит удерживающее ребро, выступающее относительно базовой поверхности корпуса и вставленное в канавку теплоизоляционного барьера, удерживающее ребро образует первый концевой выступ, проходящий в канавке за первый продольный конец корпуса в продольном направлении гофра,
стенка резервуара также содержит стопорный элемент, прикрепленный к теплоизоляционному барьеру и расположенный на опорной поверхности в положении, примыкающем к первому продольному концу на уровне корпуса с первым концевым выступом, так что стопорный элемент взаимодействует с первым продольным концом корпуса, чтобы застопорить укрепляющую часть в продольном направлении гофра в первом направлении, и с помощью первого концевого выступа застопорить укрепляющую часть в направлении, идущем от опорной поверхности.
Благодаря этим характеристикам возможно крепить укрепляющую часть к теплоизоляционному барьеру простым и надежным образом, при условии, что стопорный элемент просто должен быть размещен на опорной поверхности рядом с продольным концом укрепляющей части, чтобы надеть его на выступ. Так как стопорный элемент образует стопор укрепляющей части одновременно и в продольном направлении и в направлении толщины стенки резервуара, это обеспечивает экономию средств.
В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления такой герметичный и теплоизолированный резервуар может иметь одну или более из следующих характеристик.
В соответствии с одним вариантом осуществления удерживающее ребро является первым удерживающим ребром, которое смещено вбок в первом направлении относительно половины ширины базовой поверхности корпуса, при этом укрепляющая часть также содержит второе удерживающее ребро, выступающее относительно базовой поверхности корпуса и смещенное вбок во втором направлении относительно половины ширины базовой поверхности корпуса,
теплоизоляционный барьер также содержит вторую канавку, параллельную продольному направлению гофра, который открыт в опорную поверхность, и в который вставлено второе удерживающее ребро, при этом второе удерживающее ребро образует концевой выступ, проходящую во второй канавке за первый или второй продольный конец корпуса в продольном направлении гофра,
стенка резервуара также содержит стопорный элемент, прикрепленный к теплоизоляционному барьеру и расположенный на опорной поверхности в положении, примыкающем к первому или второму продольному концу уровня корпуса с концевым выступом второго удерживающего ребра, так что стопорный элемент взаимодействует с первым или вторым продольным концом корпуса, чтобы застопорить укрепляющую часть в продольном направлении гофра в первом или втором направлении, и с помощью концевого выступа второго удерживающего ребра застопорить укрепляющую часть в направлении, идущем от опорной поверхности.
Первое и второе удерживающие ребра таким образом расположены на каждой стороне медианной продольной оси корпуса. В соответствии с вариантами осуществления второе удерживающее ребро может быть выполнено идентичным или отличающимся от первого удерживающего ребра. В соответствии с одним вариантом осуществления каждое из первого и второго удерживающих ребер содержит первый концевой выступ и второй концевой выступ.
В соответствии с другим вариантом осуществления первое удерживающее ребро содержит только первый концевой выступ, а второе удерживающее ребро содержит только второй концевой выступ.
В соответствии с одним вариантом осуществления удерживающее ребро образует второй концевой выступ, проходящий в канавке за второй продольный конец корпуса в продольном направлении гофра,
стенка резервуара также содержит второй стопорный элемент, прикрепленный к теплоизоляционному барьеру и расположенный на опорной поверхности в положении, примыкающем ко второму продольному концу уровня корпуса со вторым концевым выступом, так что второй стопорный элемент взаимодействует со вторым продольным концом корпуса, чтобы застопорить укрепляющую часть в продольном направлении гофра во втором направлении, и с помощью второго концевого выступа застопорить укрепляющую часть в направлении, идущем от опорной поверхности теплоизоляционного барьера.
В соответствии с одним вариантом осуществления одно или каждое удерживающее ребро имеет длину, большую, чем длина корпуса, так что оно проходит по всей длине корпуса и образует первый концевой выступ и второй концевой выступ, проходящий в канавке между двумя продольными концами корпуса в продольном направлении гофра.
Таким образом, в этом варианте осуществления одно или каждое удерживающее ребро имеет непрерывную форму между двумя концевыми выступами. И наоборот, в других вариантах осуществления одно или каждое удерживающее ребро может быть прервано между двумя концевыми выступами, например, вдоль центрального участка длины корпуса, и таким образом иметь прерывистую форму.
В соответствии с одним вариантом осуществления удерживающее ребро расположено посередине ширины базовой поверхности корпуса.
Существуют многочисленные возможности изготовления стопорного элемента. В соответствии с одним вариантом осуществления один или каждый стопорный элемент охватывает канавку, в которую вставлены первый или второй концевой выступ, который должен взаимодействовать со стопорным элементом.
В соответствии с одним вариантом осуществления один или каждый стопорный элемент закреплен на теплоизоляционном барьере на одной стороне канавки, в которую вставлены первый или второй концевой выступ, который должен взаимодействовать со стопорным элементом. Благодаря этим характеристикам, задание размеров стопорного элемента можно упростить, при условии, что нет необходимости точно учитывать все вариации ширины канавки при эксплуатации резервуара, например, под воздействием изменений температуры или иного.
В соответствии с одним вариантом осуществления один или каждый стопорный элемент закреплен на теплоизоляционном барьере на обеих сторонах канавки, в которую вставлены первый или второй концевой выступ, который должен взаимодействовать со стопорным элементом.
Корпус укрепляющей части может быть изготовлен с различной геометрией, как проиллюстрировано в FR-A-2936784, в зависимости, в частности, от геометрии гофров герметизирующей мембраны. Предпочтительно, наружная форма корпуса адаптируется к внутренней форме гофра, в который вставлена основная часть, так чтобы обеспечить эффективную опору всей поверхности гофра. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления наружная форма поперечного сечения корпуса является куполом в форме половины эллипса. Если укрепляющая часть изготовлена из материала с поведением при термальном воздействии, отличным от поведения герметизирующей мембраны, при задании ее размеров должна учитываться эта разница, чтобы она эффективно служила опорой стенке гофра при температуре использования, например, -162°С для СПГ.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления корпус укрепляющей части имеет полую трубчатую форму, открытую с двух продольных концов корпуса. Таким образом, внутреннее пространство гофров герметизирующей мембраны не закупорено или разделено укрепляющей частью, и может использоваться для циркуляции газа, в частности, молекулярного азота или другого инертного газа, чтобы сделать стенку резервуара инертной и/или обнаруживать протечки. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления ребра могут быть расположены в таком полом трубчатом участке, как проиллюстрировано в FR-A-2936784, чтобы повысить сопротивление давлению укрепляющей части, при этом используя относительно тонкие толщины в наружной оболочке корпуса.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления удерживающее ребро имеет прямоугольное поперечное сечение. Как вариант, удерживающее ребро имеет поперечное сечение в форме перевернутой буквы "Т".
Предпочтительно, помимо концов, укрепляющая часть имеет профильную геометрию постоянного поперечного сечения, которая облегчает изготовление детали желаемой длины путем обрезания профильной части большой длины. Такая профильная часть может изготавливаться, в частности, путем экструзии вместе с удерживающим ребром. Продольному концу укрепляющей части, в частности, концевому выступу, можно придать форму последующей механической обработкой.
В соответствии с вариантами осуществления укрепляющие части изготавливаются из материалов, таких как металл, в частности, алюминий, металлические сплавы, пластмассы, в частности, полиэтилен, поликарбонат, полиэфиримид, или композитные материалы, содержащие волокна, в частности, стекловолокно, склеенное пластичным полимером.
В соответствии с одним вариантом осуществления укрепляющая часть также содержит прокладку для утолщения, закрепленную на боковой поверхности удерживающего ребра, чтобы адаптировать толщину удерживающего ребра к ширине канавки, в которую вставлено удерживающее ребро.
Благодаря такой прокладке для утолщения можно отрегулировать толщину удерживающего ребра локально или по всей его длине, в зависимости от ширины канавки в теплоизоляционном барьере, чтобы получить слегка защемленное соединение, которое способствует удержанию укрепляющей части в положении без существенного усложнения установки укрепляющих частей на теплоизоляционном барьере. Разместив несколько прокладок для утолщения разных размеров, также можно адаптировать стандартизированные укрепляющие части к канавкам разной ширины, каждый раз подгоняя прокладки подходящей толщины по удерживающему ребру, на одной боковой поверхности или на обеих боковых поверхностях удерживающего ребра.
В соответствии с одним вариантом осуществления укрепляющая часть содержит удлиненную прокладку такой же длины, что и удерживающее ребро, удлиненная прокладка имеет U-образный профиль, взаимодействующий с удерживающим ребром открытой стороной U-образного профиля, и имеет первый и второй крепежные выступающие участки, перекрывающие открытую сторону U-образного профиля на двух продольных концах удлиненной прокладки, чтобы взаимодействовать с верхней поверхностью первого концевого выступа и верхней поверхностью второго концевого выступа.
В соответствии с вариантами осуществления стопорный элемент может поставляться отдельно от такой удлиненной прокладки. В соответствии с одним вариантом осуществления первый и второй стопорные элементы образованы как одно целое с удлиненной прокладкой. В соответствии с частным вариантом осуществления первый и второй стопорные элементы образованы как одно целое с первым и вторым крепежными выступающими участками соответственно.
Существуют многочисленные возможности изготовления теплоизоляционного барьера. Предпочтительно, теплоизоляционный барьер содержит множество параллелепипедных изоляционных модулей, расположенных рядом в повторяющемся рисунке. Материалы, которые могут использоваться для таких параллелепипедных изоляционных модулей, являются, в частности, ячеистым пенопластом, в частности, полиуретановым пенопластом, в некоторых случаях упрочненных пропитанным волокном, стекловолокном, бальзой, фанерой в соответствии с известным уровнем техники.
В соответствии с одним вариантом осуществления канавка теплоизоляционного барьера, открытая через опорную поверхность, состоит из зазора между двумя расположенными рядом параллелепипедными изоляционными модулями. В соответствии с другим вариантом осуществления канавка теплоизоляционного барьера, открытая через опорную поверхность, состоит из разгрузочной щели, прорезанной в параллелепипедном изоляционном модуле и проходящей над участком толщины параллелепипедного изоляционного модуля. Эти два варианта осуществления могут сочетаться в резервуаре, а именно путем прикрепления определенных укрепляющих частей к зазорам между расположенными рядом параллелепипедными изоляционными модулями, а другие укрепляющие части к разгрузочным щелям, прорезанным в параллелепипедных изоляционных модулях.
Укрепляющие части, описанные выше, могут сочетаться различными способами, в частности, имея общий стопорный элемент, так чтобы несколько укрепляющих частей удерживались совместно на изоляционном барьере. Согласно соответствующему варианту осуществления укрепляющая часть является первой укрепляющей частью, резервуар также содержит вторую укрепляющую часть, содержащую корпус, вставленный в упомянутый гофр герметизирующей мембраны между герметизирующей мембраной и опорной поверхностью на одной прямой с первой укрепляющей частью на стороне первого продольного конца первой укрепляющей части, корпус второй укрепляющей части имеет удлиненную форму в продольном направлении гофра и базовую поверхность, опирающуюся на опорную поверхность, вторая укрепляющая часть содержит удерживающее ребро, выступающее относительно базовой поверхности корпуса и вставленное в канавку теплоизоляционного барьера, удерживающее ребро образует первый концевой выступ, проходящий в канавке за первый продольный конец корпуса, повернутый в направлении первого продольного конца первой укрепляющей части,
причем стопорный элемент расположен на опорной поверхности между первым продольным концом первой укрепляющей части и первым продольным концом второй укрепляющей части, на одном уровне с первыми концевыми выступами первой укрепляющей части и второй укрепляющей части, так что стопорный элемент взаимодействует с первыми продольными концами корпусов первой укрепляющей части и второй укрепляющей части, и с первыми концевыми выступами первой укрепляющей части и второй укрепляющей части.
Гофрированный металлический лист герметизирующей мембраны может быть изготовлен из различных материалов, в частности, из нержавеющей стали, алюминия, никелевой стали с очень малым коэффициентом расширения, известной как Invar®, или других металлов или сплавов.
В соответствии с одним вариантом осуществления слой гофрированного металлического листа имеет первую группу параллельных гофров, выступающих в направлении внутренней части резервуара, а также вторую группу параллельных гофров, выступающих в направлении внутренней части резервуара и проходящую в направлении, пересекающем, в частности, перпендикулярно, первую группу гофров, гофры первой группы гофров и гофры второй группы гофров пересекаются в точках пересечения. Благодаря такой геометрии, возможно получить достаточную гибкость, чтобы поглощать деформации во всех направлениях медианной плоскости герметизирующей мембраны.
В соответствии с требованиями предлагаемой заявки, первая партия укрепляющих частей может быть предложена, чтобы укрепить каждый или некоторые гофры первой группы, и/или вторая партия укрепляющих частей может быть предложена, чтобы укрепить каждый или некоторые гофры второй группы. Укрепляющие части первой партии и/или второй партии могут сочетаться различными способами, в частности, имея общий стопорный элемент, так чтобы несколько укрепляющих частей первой партии и/или второй партии удерживались совместно на изоляционном барьере.
Согласно соответствующему варианту осуществления теплоизоляционный барьер содержит первую канавку на одной линии с продольным направлением гофра первой группы и открытую через опорную поверхность, а также вторую канавку на одной линии с продольным направлением гофра второй группы и открытую через опорную поверхность, первая канавка и вторая канавка пересекаются в точке пересечения гофра первой группы и гофра второй группы,
в котором упомянутая укрепляющая часть принадлежит к первой партии укрепляющих частей, предназначенных для укрепления гофров первой группы гофров, и вставлена в первую канавку в положении, примыкающем к пересечению первой канавки и второй канавки, первый продольный конец укрепляющей части первой партии повернут к пересечению первой канавки и второй канавки, резервуар также содержит вторую партию укрепляющих частей, предназначенных для укрепления гофров второй группы гофров,
причем укрепляющая часть второй партии содержит корпус, вставленный в гофр второй группы между герметизирующей мембраной и опорной поверхностью, корпус укрепляющей части второй партии имеет удлиненную форму в продольном направлении гофра второй группы и базовую поверхность, опирающуюся на опорную поверхность, укрепляющая часть второй партии содержит удерживающее ребро, выступающее относительно базовой поверхности корпуса и вставленное во вторую канавку теплоизоляционного барьера в положении, примыкающем к пересечению первой канавки и второй канавки, удерживающее ребро образует первый концевой выступ, проходящий во второй канавке за первый продольный конец корпуса, повернутого к пересечению первой канавки и второй канавки,
и в котором стопорный элемент расположен на опорной поверхности на пересечении первой канавки и второй канавки, на уровне с первыми концевыми выступами укрепляющей части первой партии и укрепляющей части второй партии, так что стопорный элемент взаимодействует с первыми продольными концами корпусов укрепляющей части первой партии и укрепляющей части второй партии, и с первыми концевыми выступами укрепляющей части первой партии и укрепляющей части второй партии.
В соответствии с частным вариантом осуществления, первая и вторая укрепляющая части первой партии вставлены в первую канавку на каждой стороне пересечения первой канавки и второй канавки, и первая и вторая укрепляющая части второй партии вставлены во вторую канавку на каждой стороне пересечения первой канавки и второй канавки, стопорный элемент, расположенный на пересечении первой канавки и второй канавки, взаимодействует с первыми продольными концами корпусов первой и второй укрепляющих частей первой партии и первой и второй укрепляющих частей второй партии, и с первыми концевыми выступами первой и второй укрепляющих частей первой партии и первой и второй укрепляющих частей второй партии.
В соответствии с вариантом осуществления, в котором две группы гофров имеют одинаковый размер и форму, укрепляющие части первой партии и укрепляющие части второй партии идентичны.
Такой резервуар может образовывать часть наземного хранилища, например, для хранения СПГ, или устанавливаться на плавучую конструкцию, береговую или морскую, в частности, на танкер-метановоз или этановоз, плавучую установку для хранения и регазификации (FSRU), плавучую установку для добычи, отгрузки и хранения нефти (FPSO) и аналогичные им.
В соответствии с вариантом осуществления, судно для перевозки жидкости содержит двойной корпус и вышеупомянутый резервуар, размещенный в двойном корпусе.
В соответствии с одним вариантом осуществления, изобретение также предлагает способ загрузки и разгрузки такого судна, отличающийся тем, что жидкость подается через изолированный трубопровод от плавучего или наземного хранилища или из него, в резервуар судна или из него.
В соответствии с одним вариантом осуществления, изобретение также предлагает систему для транспортировки жидкости, система содержит вышеупомянутое судно, изолированный трубопровод, размещенный таким образом, чтобы соединять резервуар, установленный в корпусе судна, с плавучим или наземным хранилищем, и насос для подачи жидкости по изолированному трубопроводу от плавучего или наземного хранилища в резервуар судна или резервуара судна в эти хранилища.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Изобретение будет лучше понятно, а также задачи, подробности, признаки и преимущества такового станут более очевидными в ходе последующего описания некоторых частных вариантов осуществления изобретения, приведенных только для иллюстрации задач без какого-либо ограничения изобретения, со ссылками на прилагаемые чертежи.
Фиг. 1 - вид в перспективе гофрированной металлической пластины, известной из уровня техники, предназначенной для создания герметизирующей мембраны.
Фиг. 2 - покомпонентное изображение в перспективе стенки герметичного и изолированного резервуара, известного из уровня техники, в котором может использоваться гофрированная металлическая пластина на фиг. 1.
Фиг. 3 - плоскостное поперечное сечение стенки резервуара, аналогичной фиг. 2, в которой используются укрепляющие части.
Фиг. 4 - вид в перспективе вертикальной проекции укрепляющей части, используемой в стенке резервуара фиг. 3.
Фиг. 5 - вид сверху зоны стенки резервуара на фиг. 3, показывающий стопорный элемент в соответствии с первым вариантом осуществления.
Фиг. 6 - вид, аналогичный фиг. 5 в немного увеличенном масштабе, показывающий стопорный элемент в соответствии со вторым вариантом осуществления.
Фиг. 7 - вид в перспективе зоны стенки резервуара на фиг. 3, в которой стопорный элемент является зажимом.
Фиг. 8 - поперечное сечение укрепляющей части на фиг. 4, снабженной толщинами прокладок.
Фиг. 9 - вид в перспективе профилированной части, которая может служить как прокладок для утолщения.
Фиг. 10 - местный увеличенный вид в перспективе укрепляющей части на фиг. 4, снабженный профилированной частью на фиг. 9.
Фиг. 11 - местный вид в перспективе укрепляющей части на фиг. 4, снабженный профилированной частью, которая может служить как прокладка для утолщения в соответствии с другим вариантом осуществления.
Фиг. 12 - вид спереди укрепляющей части на фиг. 11.
Фиг. 13 - местный вид в перспективе укрепляющей части на фиг. 4, снабженный профилированной частью, которая может служить как прокладка прокладка для утолщения в соответствии с другим вариантом осуществления.
Фиг. 14 - вид, аналогичный фиг. 5, показывающий стопорный элемент в соответствии с другим вариантом осуществления, взаимодействующий с четырьмя примыкающими упрочняющими частями.
Фиг. 15 - вид, аналогичный фиг. 14, показывающий вариант стопорного элемента.
Фиг. 16 - поперечное сечение в перспективе зоны стенки резервуара, показывающее другой вариант стопорного элемента.
Фиг. 17 - местный вид в перспективе зоны стенки резервуара на фиг. 3, показывающий укрепляющие части в соответствии с другим вариантом осуществления.
Фиг. 18 - местный вид стенки резервуара в соответствии с фиг. 16 в поперечном сечении по оси XVIII-XVIII.
Фиг. 19 - вид сверху укрепляющей части на фиг. 17.
Фиг. 20 - схематичное упрощенное представление танкера-метановоза, содержащего герметичный и теплоизолированный резервуар для хранения жидкости и погрузочно-разгрузочного терминала для этого резервуара.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Как показано на фиг. 1, прямоугольная гофрированная металлическая пластина 1 содержит на ее внутренней поверхности 2 первую группу параллельных гофров, известных как низкие гофры 5, проходящие в направлении у, и вторую группу параллельных гофров, называемых высокими гофрами 6, проходящими в направлении х. Направления х и у перпендикулярны. Термины "высокий" и "низкий" здесь имеют относительное значение и означают, что первая группа гофров 5 имеет высоту, которая меньше, чем высота второй группы гофров 6. На пересечении 3 низкого гофра 5 и высокого гофра 6 низкий гофр 5 прерывистый, т.е. прерывается складкой 4, которая продолжает верхний гребень 7 высокого гофра 6 и выступает над гребнем 8 низкого гофра 5.
На месте пересечении 3 верхний гребень 7 высокого гофра 6 содержит пару вогнутых гофров 9, вогнутость которых повернута к внутренней поверхности, и которые расположены на каждой стороне гребня 8 низкого гофра 5. Высокий гофр 6 также содержит на каждом месте пересечения 3 вогнутый элемент жесткости 10 на каждой стороне складки 4. Вогнутый элемент жесткости 10 имеет свою вогнутость повернутой ко внутренней поверхности 2 гофрированной металлической пластины 1 и имеет двойной изгиб. Первый изгиб - вокруг оси, перпендикулярной к медианной плоскости гофрированной металлической пластины 1. Второй изгиб - вокруг оси х. Вогнутые элементы жесткости 10 вызывают расширение складки 4 в направлении донной части складки 4, т.е. подрезанную форму.
Высокие гофры 6 являются равноудаленными; на показанной гофрированной металлической пластине 1 их три, и продольные края гофрированной пластины 1, параллельные направлению х, разделены расстоянием в половину волнового интервала относительно ближайшего высокого гофра 6. Аналогично, низкие гофры 5 являются равноудаленными; их девять на показанной гофрированной металлической пластине 1, и боковые края гофрированной металлической пластины 1, параллельные направлению у, разделены расстоянием в половину волнового интервала относительно ближайшего низкого гофра 5. Волновой интервал высоких гофров 6 и волновой интервал низких гофров 5 может быть одинаковым или различным.
Например, низкие гофры 5 имеют высоту, определяемую между гребнем 8 и поверхностью гофрированной металлической пластины 1, которая приблизительно равна 36 мм, и ширину у основания гофра 5 порядка 53 мм. Например, высокие гофры 5 имеют определяемую высоту между гребнем 7 и поверхностью гофрированной металлической пластины 1 порядка 54,5 мм, и ширину у основания гофрировки 6 приблизительно 77 мм.
Например, гофрированная металлическая пластина 1 изготовлена из нержавеющей стали или алюминиевого листа и имеет толщину приблизительно 1,2 мм и может быть образована путем глубокого вытягивания или сгибания. Возможны другие металлы или сплавы и другие толщины, при этом понятно, что толщина гофрированной металлической пластины 1 приводит к увеличению ее стоимости и в общем увеличивает жесткость ее гофров.
Гофрированная металлическая пластина 1 идеальна для образования герметизирующей мембраны резервуара большой вместимости, например, для холодного жидкого продукта, путем сборки множественных металлических пластин, сваренных вместе по краям. Для этого у одного из двух поперечных краев и у одного из двух продольных краев гофрированная металлическая пластина 1 имеет глубоко вытянутую полосу (не показана), которая смещена вверх в направлении толщины относительно плоскости оставшейся части гофрированной металлической пластины 1, чтобы накрыть край примыкающей гофрированной металлической пластины.
Со ссылкой на фиг. 2 далее описывается в качестве примера конструкция герметичной и теплоизолированной многослойной стенки, которая содержит последовательно основную герметизирующую мембрану, предназначенную для вхождения в контакт с продуктом, содержащимся в резервуаре, основной изоляционный барьер, вспомогательную герметизирующую мембрану и вспомогательный изоляционный барьер, подходящую для изготовления резервуара для перевозки СПГ на судне. Основная герметизирующая мембрана изготовлена из гофрированных металлических пластин 1.
Такая конструкция стенки может использоваться для изготовления практически всех стенок многоугольного резервуара. В этом отношении, в описании ниже термины "на", "над", "верхний" и "высокий" в общем относятся к положению, определенному в направлении внутренней части резервуара, и не обязательно совпадают с концепцией высоты в гравитационном поле Земли. Аналогично термины "под", "ниже", "нижний" и "низкий" в общем относятся к положению, определенному в направлении наружной части резервуара, и не обязательно совпадают с понятием глубины в гравитационном поле Земли.
Вспомогательный изоляционный барьер, вспомогательная герметизирующая мембрана и основной изоляционный барьер изготавливаются из сборных панелей 54. Сборные панели 54 прикрепляются к несущей конструкции и расположены рядом в повторяющемся рисунке. Каждая панель 54 содержит элемент вспомогательного изоляционного барьера 51, элемент вспомогательного герметичного барьера и элемент основного изоляционного барьера 53.
Панель 54 по существу имеет форму прямоугольного параллелепипеда. Она состоит из первой фанерной панели 55 толщиной 9 мм, покрытой первым теплоизоляционным слоем 56, которая сама покрыта жестким герметичным покрытием 52 из композиционного материала, известного как жесткий Triplex®, включающим в себя алюминиевый лист толщиной 0,07 мм, заключенный между двумя слоями стекловолокна, пропитанного полиамидной смолой. Герметичное покрытие 52 приклеено к теплоизоляционному слою 56, например, при помощи двухкомпонентного полиуретанового клея.
Второй теплоизоляционный слой 57 приклеен к герметичному покрытию 52 и сам служит основой второй фанерной панели 58 толщиной 12 мм. Сборочный узел 55-56 образует вспомогательный изоляционный барьер 51. Сборочный узел 57-58 составляет основной изоляционный барьер 53 и в горизонтальной проекции имеет прямоугольную форму, стороны которой параллельны сторонам элемента 51 вспомогательного изоляционного барьера. Два элемента изоляционного барьера в горизонтальной проекции имеют форму двух прямоугольников с одним и тем же центром. Элемент 53 оставляет поверхность 59 периферийного края герметичного покрытия 52 открытой полностью вокруг элемента 53. Герметичное покрытие 52 составляет элемент вспомогательной герметизирующей мембраны.
Только что описанная панель 54 может быть заводского изготовления и составлять сборку, различные составляющие которой склеиваются по указанной выше схеме. Такая сборка поэтому образует вспомогательные барьеры и основной изоляционный барьер. Теплоизоляционные слои 56 и 57 могут быть образованы ячеистым пластмассовым материалом, таким как полиуретановый пенопласт. Предпочтительно, стекловолокна включаются в полиуретановый пенопласт для укрепления.
Чтобы обеспечить крепление панелей 54 к несущей конструкции 99, имеются каналы 60, которые равномерно распределены по двум продольным краям панели, чтобы взаимодействовать со стержнями, закрепленными на несущей конструкции 99 в соответствии с известным уровнем техники.
Несущая конструкция 99, в частности в случае судна, имеет зазоры относительно теоретической поверхности, предназначенной для несущей конструкции, просто из-за допусков на изготовление. Известным образом эти зазоры компенсируются путем опирания панелей 54 на несущую конструкцию с помощью колец из полимеризуемой смолы 61, которая, начиная с незавершенной поверхности несущей конструкции, создает облицовку, образованную примыкающими панелями 54, имеющими вторые пластины 58, которые как целое составляют поверхность практически без зазоров относительно теоретически желаемой поверхности.
Каналы 60 герметизируются путем вставки заглушек из теплоизоляционного материала 62, эти заглушки входят вровень с первым теплоизоляционным слоем 56 панели 54. Также теплоизоляционный материал 63 может быть вставлен в зазоры, разделяющие элементы 51 примыкающих панелей 54, материал которого формируется, например, из листа пенопласта или стекловолокна, вставленного в зазор.
Чтобы создать непрерывную вспомогательную герметизирующую мембрану, гибкая герметизирующая полоса 65 помещается на примыкающие периферийные края 59 двух примыкающих панелей 54, и герметизирующая полоса 65 приклеивается к периферийным краям 59 так, чтобы герметизировать перфорации, расположенные у каждого канала 60 и закрыть зазор между двумя панелями 54. Герметизирующая полоса 65 состоит из композиционного материала под названием гибкий Triplex®, содержащего три слоя: два наружных слоя являются материалом из стекловолокна, а промежуточный слой является тонким металлическим листом, например, алюминиевым листом толщиной около 0,1 мм. Этот металлический лист обеспечивает непрерывность вспомогательной герметизирующей мембраны. Его упругость при изгибе, из-за пластичного характера склейки между алюминиевым листом и стекловолокнами, позволяет ему следовать деформациям панелей 54, происходящим из-за деформации корпуса при качке или охлаждении резервуара. Выражение "упругость при изгибе" означает способность материала сгибаться, образуя волны без разрушения.
Углубленная зона, расположенная на уровне периферийных краев 59, расположена между элементами 53 двух примыкающих панелей 54, и глубина этого углубления равна толщине основного изоляционного барьера. Эти углубленные зоны заполняются путем установки изоляционных блоков 66, каждый состоящий из теплоизоляционного слоя 67, покрытого жесткой фанерной панелью 68 на верхней поверхности изоляционного блока 66.
Изоляционные блоки 66 имеют такие размеры, что они полностью заполняют зону, расположенную над периферийными краями 59 двух примыкающих панелей 54. Изоляционные блоки 66 приклеены на герметичные полосы 65. После установки панель 68 обеспечивает относительную непрерывность между пластинами 58 двух примыкающих панелей 54 для создания опоры основной герметизирующей мембране.
Эти изоляционные блоки 66 имеют ширину, равную расстоянию между двумя элементами 53 двух примыкающих панелей 54, и могут иметь большую или меньшую длину. Уменьшенная длина обеспечивает, где это требуется, более легкую установку в случае немного неточного совмещения двух примыкающих панелей 54. Блоки 66 приклеиваются к герметизирующей полосе 65 и опираются на нее.
На фиг. 1 изоляционные блоки 66, герметизирующая полоса 65 и теплоизоляционные материалы 62 и 63 показаны в разобранном виде и поэтому видны над их фактическим расположением в стенке резервуара в конечном собранном состоянии. Конечное положение изоляционного блока 66 лучше всего показано на фиг. 3, как будет описано ниже.
Основная герметизирующая мембрана 69 образована из слоя гофрированного металла с двумя группами пересекающихся гофров, придающими ему достаточную гибкость в обоих направлениях плоскости стенки резервуара, и получается путем сборки множества расположенных рядом гофрированных металлических пластин 1. Фанерные панели 58 и 68 служат опорой металлическим крепежным полосам 82, закрепленными на них любыми подходящими средствами, например, приклепыванием, что позволяет приваривать края гофрированных металлических пластин 1, чтобы закрепить основную герметизирующую мембрану 69 на изоляционном барьере. Принимая во внимание положение металлических крепежных полос 82, края гофрированных металлических пластин 1 вынесены в обоих направлениях плоскости относительно краев элементов основного изоляционного барьера 53 и изоляционных блоков 66.
Кроме того, каждый из зазоров между элементами основного изоляционного барьера 53 и изоляционными блоками 66 находится на одной линии с гофрами 5, 6 гофрированных металлических пластин 1. Чтобы получить такое выравнивание, элементам основного изоляционного барьера 53 и изоляционным блокам 66 задаются размеры в целых кратных значениях волновых интервалов гофрированных металлических пластин 1, и вынос между металлической крепежной полосой 82 и примыкающим краем элемента основного изоляционного барьера 53 или изоляционным блоком 66, на который опирается упомянутая металлическая крепежная полоса 82, равен половине волнового интервала.
При этом элементы основного изоляционного барьера 53 и изоляционные блоки 66 также содержат разгрузочные щели 83, которые ориентированы параллельно сторонам панелей 54 и также находятся на одной линии с гофрами 5 и 6 гофрированных металлических пластин 1. Для этого разгрузочные щели 83 в каждом направлении равноудалены на расстояние, равное волновому интервалу, и также разделены на расстояние целого кратного значения волнового интервала относительно краев элементов основного изоляционного барьера 53 и изоляционных блоков 66.
Разгрузочные щели 83 служат для предотвращения растрескивания ячеистого пенопласта, когда стенка резервуара охлаждается, при этом сохраняя способность к деформированию гофров гофрированных металлических пластин 1. Они вырезаются на участок толщины элементов основного изоляционного барьера 53 и изоляционных блоков 66 и открываются на верхнюю поверхность.
Таким образом, сборка разгрузочных щелей 83 и зазоров 84 (фиг. 3) между элементами основного изоляционного барьера 53 и изоляционных блоков 66 составляет равномерную сеть прямолинейных канавок, которая имеет прямоугольную сетку или квадратную сетку, если волновой интервал является одинаковым в обоих направлениях х и у, и которая находится на одной прямой с равномерной сеткой, образованной высокими гофрами 6 и низкими гофрами 5 основной герметизирующей мембраны 69.
Эта сеть канавок может использоваться для крепления укрепляющих частей 15 (фиг. 3), как далее объясняется со ссылками на фиг. 3-19, на которых элементы, идентичные или аналогичные элементам фиг. 2, имеют те же ссылочные позиции и не будут повторно описываться. Поскольку укрепляющие части функционируют главным образом так же, когда они прикреплены к разгрузочным щелям 83 и зазорам 84, выражение "канавки 83, 84" используется ниже для описания вариантов осуществления, в которых канавки могут формироваться либо разгрузочной щелью 83, либо зазором 84.
Аналогично, поскольку укрепляющие части функционируют таким же образом, когда они прикреплены к элементам основного изоляционного барьера 53 или изоляционным блокам 66, термин "верхняя пластина 58, 68" используется ниже для описания вариантов осуществления, в которых верхняя поверхность основного изоляционного барьера может формироваться либо из фанерной панели 58 элемента основного изоляционного барьера 53, либо из фанерной панели 68 изоляционного блока 6.
На Фиг. 3 представлен вид в разрезе стенки резервуара с фиг. 2, в котором укрепляющие части 15 удлиненной формы, показанные здесь в поперечном сечении, прикреплены к основному изоляционному барьеру у разгрузочных щелей 83 и зазоров 84, чтобы укрепить гофры основной мембраны, которая здесь не изображена.
Укрепляющая часть 15 целиком показана в перспективе на фиг. 4. Она содержит полую оболочку 16, которая образует корпус укрепляющей части 15, и удерживающее ребро 17, выступающее в направлении наружной части перпендикулярно стенке 18 основания полой оболочки 16 и расположенной посередине ширины этой стенки 18 основания. Стенка 18 основания является плоской и служит опорой для верхних пластин 58, 68 основного изоляционного барьера. Удерживающее ребро 17 имеет прямоугольное поперечное сечение, чтобы вставить в канавки 83, 84 основного изоляционного барьера.
Полая оболочка 16 имеет верхнюю стенку 19 полуэллиптического поперечного сечения, которая поднимается в куполе над стенкой 18 основания, чтобы следовать форме гофра, в который она вставлена. Ребра 20 тонкие по толщине располагаются внутри полой оболочки 16, чтобы увеличить ее жесткость, например, пять ребер, расположенных в форме звезды вокруг центрального узла 21. укрепляющая часть 15 таким образом имеет профильную форму постоянного поперечного сечения по всей своей длине, кроме двух продольных концов, которые имеют два уникальных отличительных признака:
- удерживающее ребро 17 выходит за стенку 18 основания полой оболочки 16, чтобы образовать два концевых выступа 22;
- продольные концы 23 полой оболочки 16 вырезаются в плоскости, которая наклонена относительно продольной оси укрепляющей части 15 на угол наклона менее 30°, например, приблизительно 25°. Этот наклон лучше всего виден на фиг. 5, который является видом сверху.
Укрепляющая часть 15 может изготавливаться любой желаемой длины. Длина полой оболочки 16 предпочтительно равна волновому интервалу гофров, которые пересекают гофрировку, в которую вставлена укрепляющая часть 15. Более точно, для укрепляющих частей, предназначенных для укрепления высоких гофров 6, длина полой оболочки 16 наверху, например, является равной длине участка высоких гофров 16, который имеет равномерное поперечное сечение между двумя пересечениями. Этот участок равномерного поперечного сечения прекращается, когда высокий гофр 6 имеет небольшое боковое сужение, отмечающее начало зоны пересечения, геометрия которой сложная, как описано выше. Также наклон поверхностей 23 продольного конца полой оболочки 16 соответствует наклону этого бокового сужения, так что полая оболочка 16 подходит как можно более близко к зоне пересечения, чтобы оптимизировать опору гофра.
На фиг. 5 показана укрепляющая часть 15, прикрепленная к изоляционному блоку. Для этого в соответствии с первым вариантом осуществления две стопорные пластины 24 крепятся к верхним пластинам 58, 68 основного изоляционного барьера у двух концов укрепляющей части 15, так чтобы охватывать канавку 83, 84, в которую помещено ребро 17, на уровне с каждым из двух концевых выступов 22. Более точно, стопорная пластина 24 имеет прямоугольную форму с двумя крепежными отверстиями 25, чтобы принимать крепеж, такой как заклепка, винт, зажим, гвоздь или другой. Два крепежных отверстия 25 делаются над участком стопорной пластины 24, которая лежит на той же стороне канавки 83, 84. Таким образом, возможное расширение канавки 83, 84 во время эксплуатации резервуара не может вызвать напряжение в стопорной пластине 84. В изображенном примере две стопорные пластины 24 крепятся к двум разным верхним пластинам 58, 68, расположенным на каждой стороне канавки 83, 84, и каждый раз имеют нависающую часть, которая охватывает канавку, чтобы проходить над верхней пластиной 58, 68, расположенной на другой стороне канавки.
Благодаря такому расположению, укрепляющая часть 15 надежно крепится к изоляционному блоку, укрепляющая часть 15 может устанавливаться в следующем порядке: сначала удерживающее ребро 17 вставляется в канавку 83, 84, пока стенка 18 основания опирается на две верхние пластины 58, 68, расположенные на каждой стороне канавки 83, 84. Удерживающее ребро 17 закрепляет укрепляющую часть 15 в боковом направлении посредством монтажного люфта, размер которого может быть большим или меньшим, но позволяет укрепляющей части 15 скользить продольно по канавке в подходящее положение, в частности, относительно ближайшего пересечения. Стопорные пластины 24 могут затем крепиться к верхним пластинам 58, 68, так чтобы закрепить укрепляющую часть 15 главным образом в продольном направлении и в вертикальном направлении (т.е. направление толщины стенки) посредством монтажного люфта, размер которого может быть большим или меньшим.
В альтернативном варианте также возможно крепить одну или две стопорные пластины 84 сначала, чтобы обеспечить позиционную привязку для упрощения позиционирования укрепляющей части 15.
В соответствии со вторым вариантом осуществления, изображенном на фиг. 6, стопорная пластина 124 используется вместо одной или каждой стопорной пластины 24. Уникальный отличительный признак стопорной пластины 124 состоит в том, что ее можно крепить одновременно к двум разным верхним пластинам 58, 68, расположенным на каждой стороне канавки 83, 84. Для этого два крепежных отверстия 125 стопорной пластины 124 предпочтительно имеют продолговатую форму в направлении, поперечном канавке 83, 84, принимающей удерживающее ребро 17, так чтобы быть способными поглощать изменения в ширине канавок 83, 84 в течение срока эксплуатации резервуара. В остальном стопорная пластина 124 используется также, как стопорная пластина 24.
В соответствии с третьим вариантом осуществления, изображенном на фиг. 7, зажим 224 используется вместо одной или каждой стопорной пластины 24. Зажим 224 прикреплен, охватывая канавки 83, 84, и имеет два кончика, которые с усилием вжимаются в две разные верхние пластины 58, 68, расположенные на каждой стороне канавки 83, 86, в то время как его центральный участок охватывает канавку 83, 84 над концевым выступом 22. Или же зажим 224 используется как стопорная пластина 24.
Канавки 83, 84, и в частности зазоры 84, с большой вероятностью имеют вариации ширины в пределах стенки резервуара из-за монтажных допусков и совокупности таковых допусков, присущих этим модульным конструкциям. Таким образом, может быть уместно адаптировать толщину удерживающего ребра 17 к конкретной ширине канавки, чтобы ограничить боковой люфт укрепляющей части 15 в канавке, без того, чтобы изготавливать укрепляющие части в большом количестве разных размеров, что может осложнить процедуру поставки и накопления на складе. Для этого, как изображено на фиг. 8, возможно поместить прокладок 26 для утолщения в форме удлиненных плоских полос на одну или предпочтительно обе стороны удерживающего ребра 17. Прокладки 26 для утолщения могут быть изготовлены из металла или из того же материала, что и укрепляющая часть 15, и крепиться на нее любыми подходящими способами, например, привинчиванием, приклеиванием, приклепыванием, взаимной блокировкой или другими. Такие прокладок 26 для утолщения могут легко поставляться разной толщины, чтобы абсорбировать допуски большего или меньшего размера.
На фиг. 9 и 10 показан вариант осуществления, в котором прокладки для утолщения представлены в форме профильного элемента 27, например, металлического, такой же длины, что и удерживающее ребро 17, включающее в себя концевые выступы 22. Поперечное сечение профиля профильного элемента 27 имеет U-образную форму, открытая сторона которого повернута к стенке 18 основания полой оболочки 16, при этом профильный элемент 27 охватывает удерживающее ребро 17 по трем сторонам. На двух продольных концах профильного элемента 27 имеет крепежный выступающий участок 28, который может быть согнут пластичным деформированием над каждым концевым выступом 22, чтобы жестко закрепить профильный элемент 27 на укрепляющей части 15. Профильный элемента 27 увеличивает толщину удерживающего ребра 17 таким же образом, что и прокладки 26 утолщения.
Фиг. 11-13 показывает варианты выполнения профильного элемента 27, в котором стопорные пластины встроены в профильный элемент 27, так чтобы также обеспечивать крепление укрепляющей части 15 к изоляционному блоку. Элементы, идентичные или аналогичные элементам на фиг. 9 и 10, имеют такую же ссылочную позицию.
На фиг. 11 и 12 крепежный выступающий участок 28 заменен на две крепежные пластины 324, каждая из которых прикрепляется к боковом консольном участке 29 профильного элемента 27 U-образной формы. Более точно, стопорная пластина 324 выполнена как единое целое или привариварена к верхнему концу бокового консольного участка 29 и проходит сбоку на каждой стороне бокового консольного участка 29, с коротким участком, который покрывает верхнюю поверхность концевого выступа 22 и крепежный выступающий участок 28, и длинным участком, который проходит от концевого выступа 22 и покрывает верхнюю пластину 58, 68, соединяясь с канавкой 83, 84. Более длинный участок содержит крепежное отверстие 325, обеспечивающее ввод крепежа для крепления стопорной пластины 324 к верхней пластине 58, 68.
На фиг. 13 крепежная пластина 28, которая составляет одно целое с первым боковым консольным участком 29 профильного элемента 27 U-образной формы, удерживается, в то время как имеется единственная стопорная пластина 424, которая составляет одно целое со вторым боковым консольным участком 29 профильного элемента 27 U-образной формы на одной линии с крепежной выступающим участком 28. Стопорная пластина 424 выступает вбок, проходя от концевого выступа 22, и покрывает верхнюю пластину 58, 68, соединяясь с канавкой 83, 84, и содержит крепежное отверстие 425, обеспечивая ввод крепежа для крепления стопорной пластины 424 к верхней пластине 58, 68.
Со ссылками на фиг. 14-16 далее описываются варианты осуществления стенки резервуара, в которых стопорная пластина расположена на пересечении двух канавок, чтобы взаимодействовать с несколькими упрочняющими частями.
На фиг. 14 первая канавка 83, 84, изображенная пунктирной линией, соответствует направлению высокого гофра 6 (не изображено, см. фиг. 1), в то время как вторая канавка 183, 184, изображенная пунктирной линией, соответствует направлению низкого гофра 5 (не изображено, см. фиг. 1), который пересекает высокий гофр 6. Канавки 83, 84 и 183, 184 имеют пересечение 86, расположенное на уровне с пересечения 3 (не изображено, см. фиг. 1), низкого гофра 5 и высокого гофра 6.
Две укрепляющие части 15, адаптированные к форме высокого гофра 6, расположены на первой канавке 83, 84 на каждой стороне пересечения 86. Аналогично, две укрепляющие части 115, адаптированные к форме низкого гофра 5, расположены на второй канавке 183, 184 на каждой стороне пересечения 86. Укрепляющая часть 115 аналогична укрепляющей части 15, описанной выше, и отличается только меньшим поперечным сечением и меньшим количеством внутренних ребер.
Концы четырех укрепляющих частей 15 и 115, повернутые к пересечению 86, находятся на определенном расстоянии от пересечения 86 канавок, так как они не задействованы в зоне пересечения гофрированной металлической пластины 1, как объяснено выше. Участок первой канавки 83, 84, который проходит между полыми оболочками 16 двух укрепляющих частей 15 на одной стороне, и участок второй канавки 183, 184, который проходит между полыми оболочками 116 двух укрепляющих частей 115 на другой, покрыты единственной, как правило, крестообразной, стопорной пластиной 524. Каждое из четырех консольных участков крестообразной стопорной пластины 524 закрепляет продольный конец укрепляющей части 15 или 115, в направлении которой оно проходит, таким же образом, как и вышеупомянутые стопорные пластины 24.
Стопорная пластина 524 может крепиться к изоляционному барьеру различными способами. Например, крепежные отверстия 525 могут располагаться в разных местах на стопорной пластине 524 для ввода крепежей. Таким образом, стопорная пластина 524 позволяет закрепить четыре укрепляющие части 15 и 115 к изоляционному блоку одновременно.
На фиг. 14 четыре крепежных отверстия 525 расположены в четырех углах, образованных четырьмя консольными участками стопорной пластины 524, так что стопорная пластина 524 может быть прикреплена к каждой из четырех верхних пластин 58, 68, расположенных на каждой стороне первой канавки 83, 84 и на каждой стороне второй канавки 183, 184 с помощью соответствующих крепежей. Крепежные отверстия 525 имеют открытую сторону на краю стопорной пластины 524, которая позволяет создавать люфт для скольжения между крепежом и стопорной пластиной 524 в случае расширения одной или более канавок.
В модифицированном варианте могут использоваться только два диаметрально противоположных отверстия вместо четырех крепежных отверстий 525.
В варианте осуществления на фиг. 15 стопорная пластина 624 отличается от стопорной пластины 524 только расположением крепежных отверстий 625, которых, например, может быть два и они могут располагаться вдоль только одного из четырех углов, образованных четырьмя консольными участками стопорной пластины 624. Таким образом, стопорная пластина 624 прикрепляется только к одной из четырех верхних пластин 58, 68, расположенных на каждой стороне первой канавки 83, 84 и на каждой стороне второй канавки 183, 184. В результате стопорная пластина 624 и изоляционный барьер, к которому она крепится, могут скользить относительно друг друга в случае расширения одной или более канавок, без создания напряжения в стопорной пластине 624 или в изоляционном барьере.
На Фиг. 16 представлен вид в разрезе изоляционного барьера в поперечной плоскости на одной линии с канавкой 83, 84. Укрепляющие части 15 и 115 не изображены для ясности. Здесь стопорная пластина 724 закреплена в изоляционном объеме посредством штыря 30, винта с головкой 32, доступной на верхней поверхности стопорной пластины 724, и резьбовым стержнем 31, вставленным в штырь 30 под стопорной пластиной 724. Кроме того, это закрепление совместимо с любой формой стопорной пластины, например, прямоугольной формы, такой как изображенная стопорная пластина 724, или крестообразной формы, такой как стопорные пластины 524 и 624.
Во время использования стопорная пластина 724 размещена, как показано на фиг. 14 и 15, на одном уровне с пересечением 86 канавок, так что в начальном состоянии штырь вставляется свободно или с легким трением в пространство пересечения 86. Поворотом головки винта 32 отверткой затем обеспечивается расширение штыря 30, как показано стрелками 33, пока он не будет жестко закреплен в изоляционном объеме, локально сжимая материал теплоизоляционного слоя 57.
Необходимо понимать, что если укрепляющие части 15 и 115 имеют длины, адаптированные к волновому интервалу, стопорные пластины 524, 624 или 724 могут использоваться у каждого конца каждой из укрепляющих частей 15 и 115, которые разделяют общее количество необходимых стопорных пластин на четыре, в отношении вариантов осуществления на фиг. 5-7.
Со ссылкой на фиг. 17-19 далее описываются укрепляющие части в другом варианте осуществления, где эти укрепляющие части содержат два удерживающих ребра. Как показано на фиг. 19, которая изображает укрепляющую часть 215 из описания выше, полая оболочка 16 остается без изменений, но стенка 18 основания здесь служит опорой удерживающим ребрам 117, которые располагаются на каждой стороне медианной продольной оси полой оболочки 16 и каждая из которых выходит за две стороны полой оболочки 16, чтобы образовать четыре концевых выступа 122.
На фиг. 17 представлен местный вид стенки резервуара в перспективе, аналогичной стенке фиг. 2, служащей здесь опорой укрепляющей части 215, адаптированной к высокому гофру 6, а укрепляющая часть 315 адаптирована к низкому гофру 5. Укрепляющие части 215 и 315 могут располагаться так же, как укрепляющие части 15 и 115, описанные выше, чтобы укреплять соответственно высокий гофр 6 и низкий гофр 5 основной герметизирующей мембраны. Однако дополнительные канавки необходимы в нижележащем изоляционном барьере, а именно две канавки 36, расположенные на каждой стороне разгрузочной щели 83, на которой расположена укрепляющая часть 215, и две канавки 37, расположенные на каждой стороне разгрузочной щели 83, на которой расположена укрепляющая часть 315. Две канавки 36 лучше всего видны в поперечном сечении на фиг. 18. Канавки 37 могут изготавливаться аналогично, с небольшим расстоянием между ними, так как укрепляющая часть 315 уже, чем укрепляющая часть 215.
Благодаря своим двум удерживающим ребрам 117, укрепляющие части 215 или 315 очень устойчивы в боковом направлении, что особенно удобно для выдерживания воздействия асимметричных сил давления, таких, какие часто создаются колебаниями груза СП Г в море.
Укрепляющие части 215 и 315 могут крепиться к изоляционному барьеру способами, аналогичными описанным со ссылками на предыдущие фигуры. В частности, все формы стопорной пластины, описанные выше, подходят для этих вариантов осуществления, либо путем удвоения количества стопорных пластин, либо путем расширения стопорных пластин, чтобы покрывать совместно два концевых выступа 122, расположенных на той же стороне укрепляющей части 215 или 315. В варианте осуществления один из двух концевых выступов 122, расположенный на той же стороне укрепляющей части 215 или 315, больше не стопорится, что устраняет необходимость использования двух стопорных пластин или расширения стопорной пластины. Таким образом, нет необходимости стопорить один из двух концевых выступов 122 у каждого из двух концов укрепляющей части 215 или 315 (т.е. застопорено два выступа) или только одного из двух концов укрепляющей части 215 или 315 (т.е. застопорено в целом три выступа).
В варианте (не показан) укрепляющая часть 15 модифицирована так, чтобы удерживающее ребро 17 имело поперечное сечение в форме перевернутой буквы "Т", горизонтальная поперечина располагается у нижнего конца удерживающего ребра. Этот вариант осуществления естественным образом совместим с изоляционным барьером, канавки которого также имеют поперечные сечения, адаптированные, чтобы принимать горизонтальную поперечину "Т". Хотя установка несколько усложняется необходимостью вставлять укрепляющую часть в продольном направлении канавки, этот вариант осуществления усиливает удержание укрепляющей части от разделения в вертикальном направлении и от вращения относительно вертикальной оси.
Стопорные элементы, прикрепленные к теплоизоляционному барьеру, описанные выше, которые изготавливаются с плоскими формами малой толщины, которые имеют то преимущество, что требуют мало места, в частности, когда стопорный элемент должен располагаться ниже пересечения 3 герметизирующей мембраны. Однако необходимо отметить, что функция, описанная выше для удержания укрепляющих частей на теплоизоляционном барьере, может быть реализована со стопорными элементами других форм.
Хотя, в основном, мы описали укрепляющие части выше в отношении основного изоляционного барьера изоляционного объема, продаваемой заявителем под названием Mark III, такие укрепляющие части могут использоваться с изоляционными объемами, изготавливаемыми в других формах, например, в форме расположенных рядом параллелепипедных модулей. Другой вариант осуществления изоляционных панелей, с которыми могут использоваться укрепляющие детали, таким образом описывается в WO-А-2014125186.
Аналогично, такие укрепляющие части могут использоваться для укрепления вспомогательной герметизирующей мембраны.
В упрощенном варианте осуществления многослойная конструкция стенки резервуара ограничена основной герметизирующей мембраной и основным изоляционным барьером, в то время как все вспомогательные элементы не включены. В другом упрощенном варианте осуществления основная мембрана 69 содержит просто одиночную группу параллельных гофров, в то время как низкие гофры 5 и соответствующие укрепляющие части не включены.
Конструкции стенки резервуара, описанные выше, могут использоваться в различных типах установок, в частности, в наземном сооружении или плавучей установке, такой как танкер-метановоз или тому подобных.
Со ссылкой на фиг. 20 упрощенный вид с вырезом танкера-метановоза 70 демонстрирует такой герметичный и изолированный резервуар 71 общей призматической формы, установленный внутри двойного корпуса 72 судна.
Хорошо известным способом загрузочный/разгрузочные трубопроводы 73, размещенные на верхней палубе судна, могут быть соединены с помощью подходящих коннекторов с морским или портовым терминалом, чтобы транспортировать груз СПГ из резервуара 71 или в него.
На фиг. 20 также представлен пример морского терминала, содержащего загрузочно-разгрузочную станцию 75, подводный трубопровод 76 и наземное сооружение 77. Погрузочно-разгрузочная станция 75 - стационарная морская установка, содержащая подвижную стрелу 74 и башню 78, несущую мобильную стрелу 74. Мобильная стрела 74 имеет связку изолированных гибких шлангов 79, которые могут быть подсоединены к загрузочно/разгрузочным трубопроводам 73. Ориентируемую мобильную стрелу 74 можно адаптировать под любой размер танкера-метановоза. Соединительная труба (не изображена) проходит внутри башни 78. Загрузочно-разгрузочная станция 75 обеспечивает загрузку и разгрузку танкера-метановоза 70 с наземного сооружения 77 или на него. Последняя содержит резервуары 80 для хранения сжиженного газа и соединительные трубы 81, соединенные подводным трубопроводом 76 с загрузочно-разгрузочной станцией 75. Подводный трубопровод 76 позволяет транспортировать сжиженный газ между загрузочно-разгрузочной станцией 75 и наземным сооружением 77 на большое расстояние, например, 5 км, что позволяет держать танкер-метановоз 70 на большом расстоянии от берега во время загрузочно-разгрузочных операций.
Чтобы создать давление, необходимое для транспортировки сжиженного газа, используются насосы, находящиеся на борту судна 70 и/или насосы, которыми оборудовано наземное сооружение 77 и/или насосы, которыми оборудована загрузочно-разгрузочная станция 75.
Хотя изобретение описано в связи с несколькими частными вариантами осуществления, очевидно, что оно никаким образом не ограничено таковыми и содержит все технические эквиваленты описанных средств и их сочетаний, если они входят в объем изобретения.
Использование глаголов «содержит», «имеет» или «включает в себя» и их форм не исключает присутствия других элементов или шагов, помимо перечисленных в пунктах формулы изобретения. Использование единственного числа при описании элемента или шага не исключает, если не оговорено иначе, наличия множества таковых элементов или шагов.
В формуле изобретения любая ссылочная позиция в скобках не должна пониматься как ограничивающая формулу изобретения.
Реферат
Изобретение относится к герметичному и теплоизолированному резервуару, содержащему герметизирующую мембрану, теплоизоляционный барьер и укрепляющую часть (15) для укрепления герметизирующей мембраны к действию давления жидкости, содержащейся в резервуаре. Теплоизоляционный барьер содержит канавку (83, 84), параллельную продольному направлению гофра, а укрепляющая часть (15) содержит удерживающее ребро, вставленное в канавку, удерживающее ребро образует концевой выступ (22), проходящий в канавке за продольный конец корпуса в продольном направлении гофра. Стопорный элемент (24), прикрепленный к теплоизоляционному барьеру, стопорит укрепляющую часть в продольном направлении гофра в первом направлении и взаимодействует с концевым выступом (22), чтобы застопорить укрепляющую часть в направлении, идущем от опорной поверхности. Техническим результатом является обеспечение простоты и надежности крепления укрепляющих частей во время сборки стенки резервуара. 4 н. и 14 з.п. ф-лы, 20 ил.
