Герметичный термоизолированный резервуар - RU2647945C2

Чертежи

Описание

Область техники

Изобретение относится к герметичному и теплоизолированному (и, соответственно, теплоизолирующему) резервуару (танку). Более конкретно, оно относится к резервуарам, в которых должны содержаться холодные жидкости, например к резервуарам для хранения и/или транспортирования сжиженных газов по морю.

Уровень техники

Герметичные и теплоизолирующие резервуары могут применяться в различных отраслях промышленности для хранения горячих или холодных продуктов. Например, используемый в энергетике сжиженный природный газ (СПГ) - это жидкость, которая может храниться при атмосферном давлении и температуре около -163°С в резервуарах в составе берегового хранилища или в резервуарах, устанавливаемых в плавучих конструкциях.

Подобный резервуар описан, например, в документе FR 2887010 А. В данном документе предложен резервуар, который содержит: первичный (основной) герметичный барьер, который должен находиться в контакте с продуктом, хранящимся в танке; вторичный (дополнительный) герметичный барьер, который находится между первичным герметичным барьером и несущей конструкцией; первичный теплоизолирующий барьер, находящийся между двумя герметичными барьерами, и вторичный теплоизолирующий барьер, находящийся между вторичным герметичным барьером и несущей конструкцией.

Резервуар содержит также первичные и вторичные крепежные средства, служащие для фиксации на несущей конструкции элементов первичного и вторичного теплоизолирующих барьеров. Первичные крепежные средства являются независимыми по отношению к вторичным крепежным средствам. При этом на верхних панелях вторичных теплоизолирующих элементов фиксируются пластины, чтобы удерживать элементы первичного теплоизолирующего барьера на несущей конструкции посредством вторичных теплоизолирующих элементов. Следует отметить, что в этом варианте крепежные средства для фиксации первичных теплоизолирующих элементов на вторичном барьере находятся на верхней стороне базовой пластины, служащей границей первичных изолирующих блоков. Таким образом, первичный теплоизолирующий элемент оказывается прижатым к вторичному герметичному барьеру с созданием значительных усилий трения между ними. Это ограничивает возможность создания каких-либо зазоров между первичными изолирующими блоками и вторичным герметичным барьером.

Раскрытие изобретения

Идея, на которой основано изобретение, состоит в создании герметичной и теплоизолирующей многослойной конструкции, допускающей смещение изолирующих блоков первичного компонента относительно вторичного компонента параллельно стенке несущей конструкции (несущей стенке), хотя первичные блоки зафиксированы относительно несущей стенки посредством вторичного изолирующего слоя. Этот аспект особенно важен, когда герметичные мембраны снабжены волнообразными гофрами, ориентированными по меньшей мере в двух ортогональных направлениях, параллельных сторонам изолирующих блоков, и обеспечивающими возможность локальных сжатий или расширений.

Согласно одному варианту изобретение обеспечивает создание герметичного и теплоизолирующего резервуара, интегрированного в конструкцию, в которой имеется несущая стенка. Резервуар содержит стенку, прикрепленную к указанной несущей стенке и содержащую первичный элемент и вторичный компонент, находящийся между несущей стенкой и первичным компонентом. При этом каждый из первичного и вторичного компонентов содержит: теплоизолирующий барьер, образованный изолирующими блоками в форме прямоугольных параллелепипедов, расположенных параллельными рядами, каждый из которых находится между двумя жесткими изолирующими пластинами, ориентированными, по существу, параллельно несущей стенке в зоне, в которой они расположены, и герметичный барьер, находящийся на каждом теплоизолирующем барьере. Теплоизолирующий барьер вторичного компонента жестко прикреплен к несущей стенке, а теплоизолирующий барьер первичного компонента жестко прикреплен к вторичному компоненту резервуара посредством крепежных средств, присоединенных к теплоизолирующему барьеру вторичного компонента, с обеспечением прижатия первичных изолирующих блоков первичного компонента в составе стенки резервуара к вторичным изолирующим блокам вторичного компонента в составе стенки резервуара.

Крепежные средства резервуара содержат металлическую пластину, которая зафиксирована в углублении, выполненном в жесткой пластине первичного изолирующего блока, прилегающей к вторичному герметичному барьеру, и расположенном со стороны этого барьера. При этом у металлической пластины имеются по меньшей мере одна фиксаторная (удерживающая) зона и выступающий элемент, который прикреплен своим основанием к вторичному изолирующему блоку, находящемуся вблизи указанной металлической пластины, и имеет резьбовую головку для сопряжения с гайкой, навинчивание которой обеспечивает приложение через соединительный элемент к фиксаторной зоне металлической пластины усилия в направлении несущей стенки.

Согласно различным вариантам резервуар по изобретению может дополнительно содержать один или более из указанных далее признаков.

В одном варианте изолирующий блок теплоизолирующего барьера содержит слой пенопласта, зажатый между двумя жесткими изолирующими пластинами.

Согласно одному варианту крепежные средства содержат соединительную накладку, которая связывает фиксаторную зону пластины с выступающим элементом. У соединительной накладки имеется фиксаторная зона, сопряженная со стопой упругих шайб, которая установлена на выступающий элемент и над которой привинчена гайка.

Согласно другому варианту каждый из четырех смежных первичных изолирующих блоков в угловой зоне, смежной с тремя другими первичными изолирующими блоками, содержит металлическую пластину, которая зафиксирована в углублении, выполненном со стороны вторичного герметичного барьера в жесткой пластине первичного изолирующего блока, прилегающей к вторичному герметичному барьеру. При этом у металлической пластины имеется по меньшей мере одна фиксаторная зона.

Согласно еще одному варианту крепежные средства содержат крестообразную пластину, содержащую четыре соединительные накладки, каждая из которых связывает фиксаторную зону пластины первичного изолирующего блока с выступающим элементом. При этом фиксаторная зона крестообразной пластины сопряжена с выступающим элементом, а гайка привинчена над фиксаторной зоной крестообразной пластины.

Согласно следующему варианту у каждой ветви крестообразной пластины имеется изгиб, наличие которого обеспечивает фиксацию первичных изолирующих блоков с приложением упругого усилия.

В одном варианте фиксаторная зона металлической пластины содержит приваренную к ней резьбовую шпильку, которая проходит через концевую часть соединительной накладки, а гайка способна взаимодействовать с резьбой шпильки для фиксации концевой части соединительной накладки относительно первичного изолирующего блока.

Согласно одному варианту изобретения пластина первичного изолирующего блока представляет собой диск, который помещен в углубление, выполненное в жесткой пластине первичного изолирующего блока, и имеет выступ, выходящий из углубления, оставаясь в плоскости диска. Конец данного выступа образует фиксаторную зону пластины, поддерживающую стопу упругих шайб, установленную на выступающий элемент. Основанием стопы служит фигурный диск, по окружности которого выполнены вырезы, способные принять указанный выступ.

Согласно другому варианту каждый из четырех смежных первичных изолирующих блоков в угловой зоне, смежной с тремя другими первичными изолирующими блоками, содержит металлическую пластину, которая зафиксирована в углублении, выполненном в жесткой пластине первичного изолирующего блока, покрывающей вторичный герметичный барьер, со стороны этого барьера. Каждая металлическая пластина имеет выступ, выходящий из углубления, оставаясь в плоскости диска. При этом конец выступа образует фиксаторную зону пластины, а вырезы, выполненные в фигурном диске, способны принять четыре подобных выступа, соответствующих четырем первичным изолирующим блокам.

Согласно еще одному варианту каждый из четырех смежных первичных изолирующих блоков в угловой зоне, смежной с тремя другими первичными изолирующими блоками, содержит металлическую пластину, которая зафиксирована в углублении, выполненном в жесткой пластине первичного изолирующего блока, покрывающей вторичный герметичный барьер, со стороны этого барьера. У каждой металлической пластины имеется центральное отверстие, а крепежные средства содержат дистанцирующую пластину с центральным отверстием для проведения сквозь него выступающего элемента, образованного шпилькой, на свободном конце которой имеется резьба для сопряжения с гайкой. Основание шпильки приварено к центру пластины, которая привинчена в углублении, выполненном в жесткой пластине вторичного изолирующего блока. Указанная пластина покрыта вторичным герметичным барьером, который приварен вокруг всей окружности шпильки, чтобы обеспечить вторичную герметизацию. При этом затягивание гайки, сопряженной со шпилькой, обеспечивает приложение к дистанцирующей пластине через стопу упругих шайб усилия в направлении несущей стенки с целью прижатия дистанцирующей пластины к вторичному герметичному барьеру.

Дистанцирующая пластина снабжена четырьмя вторичными шпильками, введенными в центральные отверстия четырех металлических пластин, а на вторичные шпильки навинчены вторичные гайки, чтобы обеспечить приложение к металлической пластине зажимающих усилий в направлении дистанцирующей пластины.

Согласно другому варианту каждый из четырех смежных первичных изолирующих блоков в угловой зоне, смежной с тремя другими первичными изолирующими блоками, содержит металлическую пластину, которая зафиксирована в углублении, выполненном в жесткой пластине первичного изолирующего блока, покрывающей вторичный герметичный барьер, со стороны этого барьера. У каждой металлической пластины имеется центральное отверстие, а крепежные средства содержат четыре резьбовые шпильки, введенные в центральные отверстия четырех металлических пластин. Каждая резьбовая шпилька приварена своим основанием к пластине, привинченной в углублении, выполненном в жесткой пластине вторичного изолирующего блока. Резьбовая шпилька проведена сквозь вторичный герметичный барьер, который затем повторно приваривается к пластине вокруг всей окружности шпильки, чтобы восстановить его герметичность. С резьбой на шпильке взаимодействует гайка, чтобы приложить к соответствующей пластине через стопу упругих шайб усилие, направленное в сторону несущей стенки.

Согласно следующему варианту каждый из четырех смежных первичных изолирующих блоков в угловой зоне, смежной с тремя другими первичными изолирующими блоками, содержит металлическую пластину, которая зафиксирована в углублении, выполненном в жесткой пластине первичного изолирующего блока, прилегающей к вторичному герметичному барьеру, со стороны этого барьера. Каждая металлическая пластина несет центрирующую шпильку, ориентированную внутрь каждого первичного изолирующего блока. Данная шпилька обеспечивает возможность установить на нее стопу упругих шайб, поверх которых помещен диск с центральным отверстием. На диск нажимает полая цилиндрическая стойка, центрированная посредством центрирующей шпильки.

Крепежные средства содержат также противолежащую пластину, к которой каждая из четырех полых цилиндрических стоек жестко прикреплена своим концом, противоположным ее концу, посредством которого она центрирована на шпильке. В противолежащей пластине выполнено центральное углубление, причем она помещена над первичными изолирующими блоками. Нижняя сторона центрального углубления перфорирована, чтобы обеспечить возможность проведения сквозь нее выступающего элемента, основание которого жестко прикреплено к пластине, привинченной к жесткой пластине вторичного изолирующего блока.

Согласно одному варианту в каждом металлическом листе металлической мембраны выполнены по меньшей мере две взаимно ортогональные волнообразные гофры. Эти гофры введены в зазоры, предусмотренные между изолирующими блоками.

В одном варианте смежные металлические листы герметичного барьера приварены друг к другу нахлесточным швом.

Описанный резервуар может быть частью берегового хранилища, например для хранения СПГ, или он может быть установлен в плавучей конструкции, которая функционирует в прибрежной или открытой части моря, в частности в СПГ-танкере, плавучей установке для хранения и регазификации (FSRU), плавучей установке для добычи, хранения и отгрузки углеводородов (FPSO) и др.

Изобретение предлагает также танкер для транспортирования холодного жидкого продукта, имеющий двойной корпус, образующий несущую конструкцию, и описанный выше резервуар, находящийся внутри двойного корпуса.

Изобретение, кроме того, предлагает способ погрузки или выгрузки холодного жидкого продукта, согласно которому холодный жидкий продукт подают по теплоизолированным трубам из плавучего или берегового хранилища в резервуар танкера или из указанного резервуара в указанное хранилище.

Изобретение предлагает также систему для перемещения холодного жидкого продукта, содержащую вышеупомянутый танкер, теплоизолированные трубы, обеспечивающие подсоединение резервуара, находящегося в корпусе танкера, к плавучему или береговому хранилищу, и насос для перекачивания холодного жидкого продукта по теплоизолированным трубам в плавучее или береговое хранилище из резервуара танкера или из указанного хранилища в резервуар.

Краткое описание чертежей

Изобретение в его различных аспектах, решаемые им задачи, его детали, свойства и преимущества станут более понятны из нижеследующего описания нескольких конкретных вариантов изобретения, приводимых далее только в качестве иллюстративных, неограничивающих примеров, со ссылками на прилагаемые чертежи.

- На фиг. 1 схематично, в перспективном изображении, представлены различные части, собранные с образованием стенки герметичного и теплоизолированного резервуара согласно варианту изобретения; чтобы можно было видеть теплоизолирующие и герметичные барьеры вторичного и первичного компонентов стенки резервуара, некоторые части стенки удалены.

- На фиг. 2 схематично, в продольном сечении, показана стенка резервуара по фиг. 1, у первичного герметичного барьера которой имеются гофры, выступающие из стороны, противолежащей несущей стенке, а вторичный герметичный барьер которой содержит выступающие гофры, ориентированные в направлении несущей стенки.

- На фиг. 3 в сечении, перпендикулярном к несущей стенке, представлен первый вариант крепежных средств в зоне, в которой находится общая точка четырех смежных первичных изолирующих блоков.

- На фиг. 3А и 3В представлены, в перспективном изображении, варианты участка по фиг. 3, причем видны углубления в первичных изолирующих блоках для размещения соответствующих частей крепежных средств.

- На фиг. 4 представлен, в перспективном изображении, другой, близкий к представленным на фиг. 3 или 3А вариант крепежных средств, размещенных на участке стенки резервуара; чтобы эти крепежные средства были видны, удалены три из четырех первичных изолирующих блоков.

- На фиг. 5 зона, в которой находится общая точка четырех смежных первичных изолирующих блоков, представлена, в перспективном изображении, для другого варианта крепежных средств, в котором каждый из четырех первичных изолирующих блоков механически прикреплен к углу дистанцирующей пластины, центр которой соединен с вторичным теплоизолирующим барьером.

- На фиг. 6 представлен вариант выполнения зоны по фиг. 5, в котором механическое соединение, находящееся в центре дистанцирующей пластины по фиг. 5, смещено к четырем углам пластин вторичного герметичного барьера, чтобы не использовать центральный болт, имеющийся в варианте по фиг. 5.

- На фиг. 7 представлена, в перспективном изображении, в разрезе, та же зона стенки, что и на фиг. 5, но с другим вариантом крепежных средств, в котором прикладываемое усилие передается от пластины первичного герметичного барьера через противолежащую пластину, расположенную над первичными герметизирующими блоками.

- На фиг. 8 схематично, на виде с вырезом, изображены резервуар СПГ-танкера и терминал для загрузки/разгрузки этого резервуара.

Осуществление изобретения

На чертежах, в частности на фиг. 1 и 2, изолирующий блок теплоизолирующего барьера вторичного компонента стенки резервуара обозначен как 1. Этот блок с длиной L и шириной I, составляющими, например, 3 м и 1 м соответственно, имеет форму прямоугольного параллелепипеда и выполнен из полиуретановой пены, заключенной между двумя пластинами 2а, 2b из фанеры. Пластина 2а обращена к несущей стенке 3 с проставками 4 из смолы, наличие которых позволяет скомпенсировать локальные дефекты несущей стенки 3. Пластина 2а удерживается на несущей стенке 3 посредством адгезивной связи, обеспечиваемой проставками 4 из смолы и посредством штифтов 9, приваренных к несущей стенке 3.

На фиг. 1 рядом с непокрытым вторичным изолирующим блоком, расположенным на фиг. 1 в левом верхнем углу и вытянутым слева направо, показан, в перспективном изображении, вторичный изолирующий блок 1, частично покрытый металлическим листом 11, который образует часть вторичного герметичного барьера стенки резервуара. Этот металлический лист 11 является, по существу, прямоугольным, причем у него имеются волнообразные гофры 12а, 12b, каждый из которых расположен вдоль одной из двух осей симметрии прямоугольника. Гофры 12а и 12b создают рельеф, ориентированный в направлении несущей стенки 3, причем они находятся в зазорах 10 между блоками вторичного теплоизолирующего барьера.

Смежные металлические листы герметичных барьеров первичного и вторичного компонентов приварены нахлесточным швом к соответствующим участкам соединительных полос 5, 6, которые имеются у теплоизолирующих барьеров первичного и вторичного компонентов соответственно. В зоне пересечения двух соединительных полос каждого изолирующего блока вторичного компонента на теплоизолирующем барьере первичного компонента предусмотрены крепежные средства, которые проходят сквозь герметичный барьер вторичного компонента, не выходя в область герметичного барьера первичного компонента. Этими крепежными средствами являются шпильки 8, которые приварены одним своим концом (основанием) к соединительным полосам вторичного компонента и которые проходят сквозь герметичный барьер вторичного компонента в зону, в которой находятся нахлесточные швы, соединяющие два смежных листа герметичного барьера. Между гайкой, навинченной на резьбу, выполненную на свободном конце шпильки, и выступающими частями пластин изолирующих блоков в составе теплоизолирующего барьера первичного компонента установлены промежуточные компоненты.

Металлические листы могут быть изготовлены из инвара (Invar®), коэффициент расширения которого лежит в интервале 1,5⋅10^-6-2⋅10^-6 K^-1; толщина этих листов составляет примерно 0,7-0,4 мм. Однако согласно предпочтительному варианту металлические листы изготовлены из марганцевого сплава, коэффициент расширения которого, по существу, равен 7⋅10^-6 K^-1. Данный сплав имеет меньшую стоимость, чем сплавы (включая invar®) с высоким содержанием никеля.

Можно видеть, что в зоне, которая на фиг. 1 смещена вправо и вниз от металлических листов 11 герметичного барьера вторичного компонента в составе стенки резервуара, показан участок, в котором вторичный герметичный барьер покрыт изолирующим блоком 13 теплоизолирующего барьера первичного компонента в составе стенки резервуара.

Этот изолирующий блок 13 имеет конструкцию, схожую с конструкцией блока 1, т.е. он также образован полиуретановой пеной, зажатой между двумя фанерными пластинами. Пластина 13а опирается нижней стороной на металлический лист 11.

В зоне, которая на фиг. 1 смещена вправо и вниз от блока 13, можно видеть металлический лист 15, который образует герметичный барьер первичного компонента резервуара. Этот металлический лист, который может быть изготовлен из нержавеющей стали, имеет толщину около 1,2 мм. Он снабжен (подобно металлическим листам 11) волнообразными гофрами, расположенными вдоль осей симметрии прямоугольника, который он образует. Эти волнообразные гофры (обозначенные, как 16а, 16b) могут быть обращены в сторону несущей стенки 3; альтернативно, они могут быть обращены к внутренней стороне резервуара. На фиг. 2 данные гофры ориентированы в направлении внутренней стороны резервуара.

При описании вариантов крепежных средств, представленных на фиг. 3-7, для обозначения идентичных или схожих элементов используются одинаковые обозначения с добавлением, в некоторых случаях, буквенных индексов а или b.

Далее будет описан вариант крепежных средств по фиг. 3, в котором под четырьмя смежными углами четырех смежных первичных изолирующих блоков фиксируется (удерживается) металлическая пластина в форме диска 301. Диск 301 помещен в углубление (паз) 302 в жесткой пластине 303 первичного изолирующего блока, прилегающего к герметичному барьеру 304. Механическая связь между диском 301 и центральной шпилькой 310 посредством соединительной накладки 305 обеспечивается с помощью резьбовой шпильки 306, на которую навинчена гайка 307, нажимающая на дистальный конец накладки 305 через шайбу 308. Шпилька 306 приварена своим нижним концом к диску 301. У соединительной накладки 305 в направлении от шпильки 306 имеется изгиб 309а, который позволяет вывести ее на более низкий уровень, чтобы сформировать на этой накладке фиксаторную (удерживающую) зону 309. Через фиксаторную зону 309 проведен выступающий элемент 310. Его нижний конец приварен к пластине 312, помещенной в углубление (паз) в жесткой пластине 313, которая является границей вторичного изолирующего блока со стороны герметичного барьера 304. Выступающий элемент 310 является шпилькой, на свободном конце которой нарезана резьба для взаимодействия с гайкой 314, опирающейся на стопу упругих шайб 311. Затягивание гайки 314 позволяет прижать первичный изолирующий блок 315 к вторичному теплоизолирующему барьеру. Можно видеть, что удерживание (фиксация) первичного теплоизолирующего барьера в этом варианте осуществляется ниже уровня жестких нижних (базовых) пластин первичных изолирующих блоков 315.

Крепежные средства, проиллюстрированные на фиг. 3А, соответствуют варианту крепежных средств по фиг. 3. В этом варианте четыре соединительных накладки образуют крестообразный элемент. На фиг. 3А эти крепежные средства показаны в зоне, в которой сходятся четыре смежных первичных изолирующих блока. Диск 401 помещен в углубление (паз) в жесткой нижней пластине первичного изолирующего блока, которая прилегает к герметичному барьеру. Крестообразная пластина, обозначенная как 416, имеет в центральной зоне отверстие, сквозь которое проходит выступающий элемент 408b, выполненный, как и в предыдущем варианте, в виде шпильки с резьбой на ее свободном конце: На эту резьбу навинчена гайка 409b, а основание шпильки 408b жестко прикреплено к вторичным изолирующим блокам пластиной (не изображена), которая привинчена к жестким пластинам вторичных изолирующих блоков.

Крестоообразная пластина 416 прикреплена к жестким пластинам первичных изолирующих блоков 13 концами четырех своих ветвей с использованием шпильки и гайки 197, каждая из которых фиксирует диск 401, введенный заранее, на этапе предварительной сборки в паз, имеющийся в каждой жесткой пластине, входящей в состав четырех смежных первичных изолирующих блоков 13. Таким образом, концы 196 ветвей крестообразной пластины 416 оказываются прикрепленными болтами к первичным изолирующим блокам 13, а выступающий элемент 408b жестко прикреплен к находящемуся под ним вторичному изолирующему блоку 1. При этом прижатие одного из двух блоков к другому обеспечивается завинчиванием гайки 409b. Таким образом, как и в предыдущем варианте, фиксация первичного теплоизолирующего барьера осуществляется посредством усилия, прикладываемого снизу к жестким нижним пластинам 13а первичных изолирующих блоков 13.

На фиг. 3В показана модификация варианта по фиг. 3А, в которой на каждой ветви крестообразной пластины выполнен изгиб 417, наличие которого облегчает упругое перемещение первичного изолирующего блока 13 относительно вторичного изолирующего блока 1. Понятно, что, как и в предыдущих вариантах, фиксация первичного теплоизолирующего барьера осуществляется посредством усилия, прикладываемого снизу к жестким нижним пластинам 13а первичных изолирующих блоков 13.

На фиг. 4 иллюстрируется другой вариант крепежных средств, используемых в резервуаре по изобретению. Эти крепежные средства связаны с четырьмя смежными первичными изолирующими блоками, причем, в отличие от фиг. 3, соединительная накладка приплавлена к диску, а не прикреплена к нему болтом. В этом варианте диск 100b находится внутри углубления, которое выполнено в поверхности жесткого основания первичного изолирующего блока со стороны вторичного герметичного барьера. Данный диск, который зафиксирован в жесткой пластине первичного изолирующего блока, снабжен выступом 450, который перфорирован на стороне, противолежащей диску, чтобы сквозь него можно было провести выступающий элемент 108b. Этот элемент выполнен в виде шпильки с резьбой на ее свободном конце, который несет гайку 109b. Основание шпильки приварено к пластине (на фиг. 4 не видна), которая жестко прикреплена к вторичному изолирующему блоку 1. Гайка 109b нажимает своей нижней стороной на стопу шайб 199, нижняя из которых лежит на фигурном диске 451, снабженном вырезами. Выполненные в диске 451 вырезы позволяют ввести в них выступы 450, соответствующие четырем первичным изолирующим блокам 1, расположенным вокруг выступающего элемента 108b. Можно видеть, что затягивание гайки 109b создает через выступы 450 давление на диски 100b, так что первичные изолирующие блоки оказываются прижатыми к вторичным изолирующим блокам. Понятно, что, как и в предыдущих вариантах, фиксация первичного теплоизолирующего барьера осуществляется посредством усилия, прикладываемого снизу к жестким нижним пластинам 13а первичных изолирующих блоков 13.

На фиг. 5 показан еще один вариант крепежных средств, пригодных для использования совместно с четырьмя смежными первичными изолирующими блоками. Эти крепежные средства содержат четыре диска 501, каждый из которых находится в углублении (пазу), имеющемся в жесткой пластине 13а первичного изолирующего блока 13. Данная пластина прилегает к герметичному барьеру 502, а углубление выполнено со стороны герметичной мембраны, образующей этот барьер. Четыре диска 501 соединены друг с другом через дистанцирующую пластину 503. В центре этой пластины выполнено отверстие, чтобы сквозь нее мог быть проведен выступающий элемент 504, образованный шпилькой, имеющей на своем свободном конце резьбу, чтобы она могла взаимодействовать с гайкой 505. Основание шпильки приварено в центре пластины (не изображена), которая привинчена в углублении, выполненном в жесткой пластине вторичного изолирующего блока, и покрыта вторичным герметичным барьером, приваренным к ней по всей окружности шпильки 504, чтобы обеспечить вторичную герметизацию.

При затягивании гайки 505, навинченной на шпильку 504, к дистанцирующей пластине 503 прикладывается через стопу упругих шайб 506 усилие в направлении несущей стенки, чтобы прижать дистанцирующую пластину к находящемуся под ней вторичному герметичному барьеру. Фиксация первичного теплоизолирующего барьера поверх вторичного теплоизолирующего барьера осуществляется посредством усилия, прикладываемого снизу к жестким нижним пластинам 13а первичных изолирующих блоков 13 посредством гаек 598. Эти гайки навинчиваются на резьбовые шпильки 599, закрепленные на дистанцирующей пластине 503 у четырех ее углов, причем каждая из шпилек входит в центральное отверстие в соответствующем диске 501.

На фиг. 6 показаны крепежные средства, предназначенные для взаимодействия с четырьмя смежными первичными изолирующими блоками. В состав этих средств входят четыре диска 601, каждый из которых находится в углублении (пазу), выполненном в жесткой пластине 13а в составе первичных изолирующих блоков 13, и зафиксирован посредством завинчивания. Указанная пластина прилегает к герметичному барьеру 602, а углубление выполнено в ней со стороны этого барьера. Каждый диск 601 имеет центральное отверстие для проведения через него выступающего элемента 603. Этот элемент является шпилькой, на свободном конце которой нарезана резьба, а основание которой приварено к пластине 699. Эта пластина зафиксирована привинчиванием в углублении, выполненном в жесткой пластине вторичного изолирующего блока 1, в зоне которого находится шпилька 603. Шпилька 603 проведена через герметичный барьер 602, который приварен к пластине вдоль всей окружности шпильки, чтобы восстановить герметизацию. Гайка 604 взаимодействует с резьбой на шпильке 603, чтобы приложить к соответствующему диску 601 через стопу упругих шайб 605 усилие, направленное в сторону несущей стенки резервуара.

На фиг. 7 представлены крепежные средства, в которых сжимающее усилие передается от первичного изолирующего блока к смежному с ним вторичному изолирующему блоку не непосредственно в зоне, соответствующей жестким пластинам первичного и вторичного изолирующих блоков, а вместо этого посредством вспомогательного компонента, находящегося над первичным изолирующим блоком. Этот вариант крепежных средств предназначен для размещения в зоне теплоизолирующих барьеров, в которой четыре смежных изолирующих блока расположены рядом друг с другом. Металлическая пластина 201 зафиксирована в углублении, выполненном в жесткой пластине 202 первичного изолирующего блока 213, смежной с вторичным герметичным барьером 203. Пластина 201 несет центрирующую шпильку 204, ориентированную внутрь первичного изолирующего блока 213. Шпилька 204 находится в корпусе первичного изолирующего блока 213, обеспечивающем возможность установить на нее стопу упругих шайб 205, поверх которых помещен диск 206 с центральным отверстием.

Диск 206 несет полую цилиндрическую стойку 207, центрированную посредством центрирующей шпильки 204. Своим концом, противоположным концу, обеспечивающему ее центрирование на шпильке 204, эта стойка жестко прикреплена к противолежащей пластине 208. Пластина 208 находится над первичным изолирующим блоком 213, на его стороне, противоположной той, с которой расположена несущая стенка резервуара. В пластине 208 выполнено центральное углубление 209, в нижней стороне которого выполнено отверстие, чтобы в углубление мог войти элемент 210, выступающий из вторичного барьера. Элемент 210 является шпилькой, основание которой жестко прикреплено к пластине 211, привинченной к жесткой пластине 212 вторичного теплоизолирующего барьера. Свободный конец шпильки 210 взаимодействует с гайкой 214, которая упирается в нижнюю сторону углубления 209. Можно видеть, что при затягивании гайки 214 край опорной стойки 207 будет нажимать на шайбу 205 и, следовательно, на пластину 201, на которую установлены шайбы 205.

В результате обеспечивается прижатие первичных изолирующих блоков 213 к находящимися под ними вторичным изолирующим блокам. Центральное углубление 209, опорная стойка 207, диски 206 и шайбы 205 размещены внутри вырезов, которые сформированы в первичных изолирующих блоках 213 и которым приданы соответствующие формы и положения. Понятно, что фиксация первичного теплоизолирующего барьера осуществляется в этом варианте посредством усилия, прикладываемого снизу к жестким нижним пластинам первичных изолирующих блоков 213.

Применительно ко всем рассмотренным вариантам должно быть понятно, что поскольку позиционирование крепежных средств требует формирования углублений и вырезов, чтобы разместить элементы этих средств внутри первичных изолирующих блоков, эти углубления и вырезы заполняют изолирующим материалом сразу же по завершении требуемого позиционирования, чтобы предотвратить ухудшение теплоизоляции. Кроме того, пластины, небольшие панели или аналогичные детали, которые непосредственно взаимодействуют с жесткими пластинами первичного и вторичного изолирующих блоков, помещают в углубления (пазы) с целью предотвратить увеличение толщины и устранить любой риск повреждения вторичного герметичного барьера в случае локального смещения первичного барьера относительно вторичного, например в результате охлаждения резервуара.

Должно быть также понятно, что поскольку позиционирование описанных крепежных средств требует перфорирования вторичной герметичной мембраны, ее герметичность восстанавливается посредством проведения в соответствующих местах сварки по завершении операции позиционирования.

Описанные резервуары могут использоваться в различных наземных объектах, таких как береговые хранилища, или в плавучей конструкции, в частности в СПГ-танкере или подобных судах.

На фиг. 8 представлен на виде с вырезом СПГ-танкер 70. Показан герметичный и теплоизолирующий танк 71 призматической формы, смонтированный в двойном корпусе 72 танкера. Стенка танка 71 содержит первичный герметичный барьер, который должен находиться в контакте с СПГ, хранящимся в танке, вторичный герметичный барьер, находящийся между первичным герметичным барьером и двойным корпусом 72 танкера, и два теплоизолирующих барьера, находящиеся соответственно между первичным герметичным барьером и вторичным герметичным барьером и между вторичным герметичным барьером и двойным корпусом 72.

Подводящие/отводящие трубы 73, закрепленные на палубе верхнего мостика, могут быть известным способом подсоединены посредством соответствующих коннекторов к морскому или портовому терминалу, чтобы перемещать груз (СПГ) из танка 71 или в этот танк.

На фиг. 8 представлен также пример морского терминала, в состав которого входят станция 75 приема и выдачи, подводная труба 76 и береговое хранилище 77. Станция 75 приема и выдачи является стационарной плавучей конструкцией, содержащей мобильную руку 74 и башню 78, которая поддерживает мобильную руку 74. Мобильная рука 74 несет пучок теплоизолированных гибких труб 79, которые могут быть соединены с подводящими/отводящими трубами 73. Мобильная рука 74, которой можно придавать различные ориентации, адаптирована к любым типам СПГ-танкеров. Внутри башни 78 проходит неизображенная соединительная труба. Станция 75 приема и выдачи позволяет осуществлять загрузку СПГ-танкера 70 из берегового хранилища 77 и его разгрузку в это хранилище. Данное хранилище содержит резервуары (танки) 80 для хранения сжиженного газа и соединительные трубы 81, подсоединенные посредством подводной трубы 76 к станции 75 приема и выдачи. Подводная труба 76 делает возможным транспортирование сжиженного газа между данной станцией и береговым хранилищем 77 на большое расстояние, составляющее, например, 5 км. Это позволяет СПГ-танкеру 70 оставаться во время операций по его загрузке и разгрузке на большом расстоянии от берега.

Чтобы создать давление, необходимое для переноса сжиженного газа, используются насосы, установленные на борту танкера 70, и/или насосы, имеющиеся в береговом хранилище 77, и/или насосы, имеющиеся на станции 75 приема и выдачи.

Хотя изобретение было описано применительно к нескольким конкретным вариантам, оно никоим образом не ограничено ими и включает все технические эквиваленты рассмотренных средств, а также их комбинации, если они охватываются объемом изобретения.

Использование глаголов "состоять из", "содержать" или "включать", а также их различных глагольных форм не исключает присутствия других элементов или других операций, помимо указанных в пунктах формулы.

Использование в формуле изобретения любых обозначений (приводимых в скобках) не должно рассматриваться как внесение в формулу каких-то ограничений.

Реферат

Группа изобретений относится к криогенной технике. Герметичный и теплоизолирующий резервуар, интегрированный в конструкцию, в которой имеется несущая стенка (3), содержит стенку, прикрепленную к указанной несущей стенке. Конструкция также содержит первичный компонент и вторичный компонент, находящийся между несущей стенкой и первичным компонентом. Каждый из первичного и вторичного компонентов содержит: теплоизолирующий барьер, образованный изолирующими блоками (1, 13) в форме прямоугольных параллелепипедов, расположенных параллельными рядами. Он содержит слой пенопласта, зажатый между двумя жесткими изолирующими пластинами (13а, 303), ограничивающими изолирующий блок и ориентированными, по существу, параллельно несущей стенке в зоне, в которой они расположены, и герметичный барьер, находящийся на каждом теплоизолирующем барьере. Теплоизолирующий барьер вторичного компонента жестко прикреплен к несущей стенке, а теплоизолирующий барьер первичного компонента жестко прикреплен к вторичному компоненту резервуара посредством крепежных средств, присоединенных к теплоизолирующему барьеру вторичного компонента, с обеспечением прижатия первичных изолирующих блоков первичного компонента в составе стенки резервуара к вторичным изолирующим блокам вторичного компонента в составе стенки резервуара. Крепежные средства содержат: металлическую пластину (301, 401, 100b, 501), которая зафиксирована в углублении, выполненном в жесткой пластине (13а, 303) первичного изолирующего блока (13), покрывающей вторичный герметичный барьер (502, 304), и расположенном со стороны указанного барьера. У металлической пластины (301, 401, 100b, 501) имеются по меньшей мере одна фиксаторная зона и выступающий элемент (310, 108b, 408b, 504), который прикреплен своим основанием к вторичному изолирующему блоку (1), находящемуся вблизи указанной металлической пластины. Соединительный элемент, соединяющий указанную фиксаторную зону металлической пластины (301, 401, 100b, 501) с выступающим элементом (310), имеет фиксаторную зону и находящийся в сопряжении с установленной на выступающем элементе (310) стопой упругих шайб, над которой находится гайка (314). Выступающий элемент имеет резьбовую головку для взаимодействия с гайкой (314, 109b, 409b, 505), навинчивание которой обеспечивает приложение через соединительный элемент, к фиксаторной зоне металлической пластины усилия в направлении несущей стенки (3). Каждый из четырех смежных первичных изолирующих блоков в угловой зоне, смежной с тремя другими первичными изолирующими блоками, содержит металлическую пластину (301, 401, 100b, 501). Она зафиксирована в углублении, выполненном в жесткой пластине (13а, 303) первичного изолирующего блока (13), покрывающей вторичный герметичный барьер (502, 304), со стороны указанного барьера (502, 304). У металлической пластины (301, 401, 100b, 501) имеется по меньшей мере одна фиксаторная зона. Танкер для транспортирования холодного жидкого продукта имеет двойной корпус и находящийся внутри двойного корпуса герметичный и теплоизолирующий резервуар. Применение танкера для погрузки и выгрузки холодного жидкого продукта включает подачу холодного жидкого продукта по теплоизолированным трубам из плавучего или берегового хранилища в резервуар танкера или из указанного резервуара в указанное хранилище. Система для перемещения холодного жидкого продукта содержит танкер, теплоизолированные трубы, обеспечивающие подсоединение резервуара, имеющегося в корпусе танкера, к плавучему или береговому хранилищу, и насос для перекачивания холодного жидкого продукта по теплоизолированным трубам из указанного резервуара в плавучее или береговое хранилище или из указанного хранилища в указанный резервуар. 4 н. и 9 з.п ф-лы, 8 ил.

Формула