Конструкция герметичной стенки и резервуар, оснащенный данной конструкцией - RU2282101C2

Чертежи

Показать все 14 чертежа(ей)

Описание

Изобретение относится к конструкции герметичной стенки, предназначенной в частности для внутренней облицовки герметичного и термоизолированного резервуара, встроенного в несущую конструкцию, а также к резервуару, снабженному этой конструкцией.

Известна, в частности, из европейских патентов № 248721 и № 573327 конструкция герметичной стенки, предназначенная для внутренней облицовки герметичного и термоизолированного резервуара С, встроенного в несущую конструкцию. Вышеупомянутый резервуар, представленный на фиг.1, содержит два герметичных барьера, последовательно изображенных на фиг.2, причем первичный барьер 1 находится в контакте с веществом, содержащимся в резервуаре, образован вышеупомянутой конструкцией герметичной стенки, а вторичный барьер 2 расположен между первичным барьером 1 и несущей конструкцией 30; вышеуказанные герметичные барьеры чередуются с двумя термоизолирующими барьерами: первичным изолирующим барьером 5 и вторичным изолирующим барьером 8.

Патенты Франции № 1376525 и № 1379651 описывают конструкцию герметичной стенки, представленную на фиг.3 и содержащую герметичные волнистые пластины 24, на внутренней поверхности которых предусмотрены первая серия указанных продольных волн 11 и вторая серия указанных поперечных волн 15, соответствующие направления которых перпендикулярны, причем вышеупомянутая серия волн 11 имеет высоту меньшую, чем вторая серия волн 15, так что волны первой серии волн 11 выполнены прекращающимися на уровне их пересечения 22 с волнами второй серии волн 15, являющейся непрерывной. На уровне пересечения 22 между волнами первой серии волн 11 и второй серии волн 15 вершина 16 поперечной волны 15 содержит пару впадин 19 и 20, вогнутость которых обращена к вышеупомянутой внутренней поверхности и которые расположены с двух сторон от продольной волны 11. Поперечная волна 15 содержит, кроме того, на уровне каждого из пересечений боковое углубление 23, в которое проникает продольная волна 11 с обеих сторон поперечной волны.

Эта конструкция стенки хорошо адаптирована к гидростатическому давлению на внутреннюю облицовку резервуара большой емкости, например порядка 138000 м³. Однако для резервуаров более значительного объема или для резервуаров частичного заполнения обычных судов, например порядка 138000 м³, гидростатическое давление вещества, содержащегося в резервуаре, например жидкого газа, может вызвать значительные пластические деформации волн и, в частности, смятие боковых поверхностей волн второй серии волн на участке пересечения между волнами второй серии волн и первой серии волн. В таких резервуарах, встроенных в несущую конструкцию судна, биения жидкого газа о боковые стенки резервуара во время транспортировки могут, помимо прочего, вызвать гидродинамические удары, ведущие к значительным пластическим деформациям волн. Вышеуказанные деформации могут привести к понижению механической прочности пластин, которые подвергнуты значительным термическим сжатиям, например, при использовании жидкого метана, и нарушить герметичность конструкции, особенно в зонах 29 сварного шва между разными пластинами герметичной стенки (см. фиг.2).

Увеличение толщины пластин не ведет к решению задачи, поскольку ведет к увеличению затрат, увеличению жесткости волн и снижению гибкости пластин, которая необходима для обеспечения возможности термического сжатия пластин без риска нарушения герметичности.

Задачей изобретения является разработка новой конструкции герметичной стенки, которая лишена вышеупомянутых недостатков и которая позволяет волнам пластин выдерживать более значительные давления.

Поставленная задача решается тем, что конструкция герметичной стенки, предназначенная, в частности, для внутренней облицовки герметичного и термоизолированного резервуара, встроенного в несущую конструкцию, содержащая, по меньшей мере, одну герметичную пластину, внутренняя поверхность которой находится в контакте с жидким веществом, причем вышеупомянутая пластина выполнена волнистой с, по меньшей мере, одной первой серией волн и второй серией волн, соответствующие направления которых пересекаются, а вышеупомянутые волны выступают со стороны вышеупомянутой внутренней поверхности, согласно изобретению она содержит, по меньшей мере, одно ребро жесткости, выполненное, по меньшей мере, на одной волне одной из вышеупомянутых серий волн на ее участке, заключенном между двумя последовательными пересечениями с волнами другой серии волн, при этом каждое ребро жесткости выполнено в целом выпуклым, со стороны вышеупомянутой внутренней поверхности или со стороны ее противоположной внешней поверхности, а вышеупомянутое ребро жесткости локализировано, по меньшей мере, на одной боковой поверхности несущей его волны.

Преимущество данного технического решения состоит в том, что первая серия волн имеет высоту меньшую, чем вторая серия волн, за счет чего волны первой серии волн прерываются на уровне их пересечения с волнами второй серии волн, которые являются непрерывными, и на уровне пересечений между волнами первой серии волн и второй серии волн вершина волны второй серии содержит пару впадин, вогнутость которых обращена к вышеупомянутой внутренней поверхности и которые расположены с двух сторон волны первой серии волн.

Согласно другому варианту осуществления изобретения вышеупомянутые ребра предусмотрены, по меньшей мере, на некоторых волнах второй серии волн.

Согласно первому варианту каждое ребро проходит непрерывно от одной до другой боковой поверхности несущей его волны, проходящей через свою вершину.

Согласно второму варианту каждое ребро проходит только по одной боковой поверхности несущей его волны, на расстоянии от вершины и основания вышеупомянутой волны.

Преимущественно каждое ребро находится точно посередине между двумя последовательными пересечениями.

Согласно другому варианту осуществления изобретения ребро (или ребра), расположенное(ые) на одном и том же участке волны, симметрично(ы) относительно плоскости, перпендикулярной направлению вышеупомянутой волны, и расположено точно посередине между двумя последовательными пересечениями.

Желательно, чтобы ребро (или ребра) было симметрично(ы) относительно плоскости, проходящей через вершину несущей его волны, и перпендикулярна плоскости пластины.

Согласно еще одному варианту осуществления изобретения толщина пластины на уровне каждого из ребер равна или немного меньше толщины остальной части пластины.

Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения внутренний радиус ребра на уровне боковых поверхностей волны равен радиусу вершины несущей его волны.

Целесообразно, чтобы отношение высоты ребра к высоте несущей его волны было заключено в пределах от 10% до 25%.

Желательно, чтобы каждое ребро имело направление, лежащее в общем случае в плоскости, перпендикулярной направлению несущей его волны.

Поставленная задача решается также тем, что в герметичном и термоизолированном резервуаре, встроенном в несущую конструкцию судна и содержащем два последовательно расположенных герметичных барьера, один из которых - первичный - находится в контакте с веществом, содержащимся в резервуаре, а другой - вторичный - расположен между первичным барьером и несущей конструкцией, причем два указанных герметичных барьера чередуются с двумя термоизолирующими барьерами, согласно изобретению первичный герметичный барьер, по меньшей мере, частично состоит из вышеупомянутой конструкции стенки, описанной выше.

Согласно варианту осуществления изобретения, пластины вышеупомянутой конструкции стенки расположены на уровне верхней части резервуара.

В дальнейшем изобретение поясняется описанием вариантов его осуществления со ссылками на фигуры сопровождающих чертежей, в числе которых:

Фиг.1 изображает упрощенный частичный вид в поперечном разрезе и в перспективе внутреннего пространства классического резервуара, в котором может быть реализовано настоящее изобретение;

Фиг.2 - укрупненный частичный вид в поперечном разрезе по линии II-II фиг.1, на уровне пересечения между поперечной перегородкой и дном двойной оболочки;

Фиг.3 - вид сверху в перспективе классической герметичной пластины;

Фиг.4 - частичный и укрупненный вид в перспективе пластины в соответствии с первым вариантом выполнения конструкции стенки согласно изобретению;

Фиг.5 - разрез по линии V-V фиг.4;

Фиг.6 - разрез по линии VI-VI фиг.4;

Фиг.7 - частичный вид в перспективе классической пластины, изображающий удлинение волны в результате воздействия повышенного гидростатического давления;

Фиг.8 - частичный вид в перспективе пластины в соответствии с изобретением, изображающий удлинение волны в результате воздействия повышенного гидростатического давления;

Фиг.9 - частичный вид в перспективе классической пластины, изображающий сжатие волны в результате воздействия повышенного гидростатического давления;

Фиг.10 - частичный вид в перспективе пластины в соответствии с изобретением, изображающий сжатие волны в результате воздействия повышенного гидростатического давления;

Фиг.11 - вид, аналогичный фиг.4, но представляющий второй вариант осуществления изобретения;

Фиг.12 - разрез по линии Х-Х фиг.11;

Фиг.13 - вид, аналогичный фиг.4, но представляющий третий вариант осуществления изобретения;

Фиг.14 - разрез по линии XII-XII фиг.13; и

Фиг.15 - частичный и укрупненный вид снизу в перспективе пластины согласно фиг.13.

В описании, приводимом со ссылками на чертежи, будут сделаны ссылки на поперечные волны 15 для обозначения волны второй серии волн, поскольку их направление Т перпендикулярно направлению длины судна. Также будут сделаны ссылки на продольные волны 11 для обозначения волны первой серии волн, поскольку их направление L параллельно направлению длины судна.

Тем не менее, изобретение распространяется также и на продольные волны 11, образованные волнами первой серии.

Выражение «в целом выпуклое», которое использовано, чтобы охарактеризовать форму волны или ребер жесткости, означает, что большая их часть является выпуклой, но что участки поверхности волны или ребер жесткости могут быть вогнутыми или другими как, например, сопряжение между поверхностью пластины и боковыми поверхностями волны или ребрами жесткости и зоной основания волны или ребер.

Из фиг.1 видно, что обычный резервуар С судна в классическом варианте выполнения может содержать восьмиугольную поперечную секцию, причем вышеупомянутый резервуар С встроен в несущую конструкцию 30, содержащую, в частности, дно 31, потолок 33, боковые стенки 34 и две поперечные перегородки 32, одна из которых не показана.

На фиг.2 представлена подробная конструкция герметичного и термоизолированного резервуара С для транспортировки криогенной жидкости и, в частности, жидкого метана, описание основных элементов которого будет приведено ниже.

Первичный герметичный барьер 1 образован конструкцией герметичной стенки, содержащей множество герметичных волнистых пластин 24, внутренняя поверхность которых предназначена для нахождения в контакте с жидким веществом.

Герметичные пластины 24 являются тонкими элементами из металла, такого как лист нержавеющей стали или алюминия, и сварены между собой с формированием зон краевого перекрытия 12. Сварные швы выполнены методом сварки внахлест, процесс которой подробно описан во французском патенте № 1387955.

Продольные волны 11 и поперечные 15, которые выступают по направлению к внутренней поверхности резервуара С, обеспечивают достаточную гибкость конструкции стенки с возможностью ее деформирования под воздействием нагрузок, в частности нагрузок, вызванных термическим сжатием и гидростатическими и динамическими давлениями.

Барьеры первичной изоляции 5 и вторичной изоляции 8 выполнены посредством панелей, обозначенных Р. Панель Р имеет форму прямоугольного параллелепипеда; она состоит из первой пластины 40, переложенной первым термоизолирующим слоем 9, который в свою очередь переложен тканью 3, состоящей из материала, содержащего три слоя (триплекса): два внешних слоя выполнены из ткани из стекловолокна и промежуточный слой выполнен из металлической фольги; на эту ткань 3 наклеен второй изолирующий слой 10, который в свою очередь несет вторую пластину 36.

Вторая сборка (9 и 40), которая образует вторичный изолирующий барьер 8, имеет более значительную толщину, чем первая сборка (10 и 36), которая образует первичный изолирующий барьер 5.

Термоизолирующие слои (9 и 10) образованы из герметичного термоизолирующего материала, в частности из пенопласта или пористого синтетического пеноматериала на базе полиуретана или поливинилхлорида.

Панель Р может быть предварительно изготовлена для образования узла, различные составляющие которого наклеены друг на друга в порядке указанном выше; этот узел образует первичный 5 и вторичный 8 изолирующие барьеры. Панели Р закреплены на несущей конструкции 30 при помощи известных средств типа шпилек 43, приваренных к стенке 31, 32, 33 или 34 несущей конструкции 30 и проходящих через соответствующие отверстия первой пластины 40.

Шпильки 43 расположены напротив углублений 44, в свою очередь проходящих сквозь слои 9 на расстоянии промежутков 41 между вторыми сборками (9 и 40) панелей Р. Эти углубления 44 заполнены изолирующим веществом 45.

Кроме того, в промежутки 41, которые отделяют вторые сборки (9 и 40) от двух смежных панелей Р, можно установить термоизолирующий материал 42, состоящий, к примеру, из листа пеноматериала, свернутого на нем самом в форме буквы U и вставленного с усилием в промежуток 41. Таким образом, восстанавливается целостность барьера вторичной изоляции. Гибкая лента 4 наклеена на периферический край 38, предусмотренный между слоями 9 и 10 одной панели Р, и проходит до периферического края смежной панели Р. Гибкая лента 4 состоит из композитного материала, содержащего три слоя (триплекса).

Ткань 3 из триплекса, которая покрывает сборку (9 и 40), и гибкая лента 4 образуют вторичный барьер герметичности 2.

Между первыми сборками (10 и 36) двух смежных панелей Р размещены на лентах 4 изолирующие плитки 6, каждая из которых состоит из термоизолирующего слоя 7 и пластины 37. Размеры плиток таковы, что после их установки их пластина 37 обеспечивает непрерывность между пластинами 36 смежных панелей Р.

Группа пластин (36 и 37) образует внутренний распределительный слой 35 и группа пластин 40 образует внешний распределительный слой 39. Указанные внутренний 35 и внешний 39 распределительные слои дают возможность более равномерно распределять в изолирующих слоях 5 и 8 усилия, связанные с деформациями первичного барьера герметичности 1.

В пластинах 36 и термоизолирующих слоях 10 предусмотрено множество отверстий 55, проходящих в направлении, поперечном ходу (длине) судна. Данные отверстия имеют целью исключить неконтролируемое растрескивание первичного изолирующего барьера 5 во время охлаждения резервуара.

Общая конструкция резервуара С и конструкция угла резервуара С, определенная пересечением поперечной перегородки 32 и дна 31 двойной оболочки, описаны более подробно во французском патенте № 2781557.

Ниже будет описана более конкретно конструкция стенки, состоящей из первичного барьера герметичности 1.

Из фиг.3 видно, что каждая из продольных 11 и поперечных 15 волн имеет вершину 12 и 16, боковые поверхности 13 и 17 и основание 14 и 18 соответственно. Кроме того, волны имеют полуэллиптический профиль, причем впадины 19 и 20 также имеют полуэллиптический или треугольный профиль.

Фиг.4 изображает поперечную волну 15 на ее участке, заключенном между двумя последовательными пересечениями 22, но где вышеупомянутые пересечения не были показаны для упрощения чертежа.

Согласно первому варианту выполнения изобретения, изображенному на фиг.4-6, ребро жесткости 25 выполнено на поперечной волне 15 посередине между пересечениями 22, так как на этом участке волны 15 боковые поверхности 17 имеют большую тенденцию к деформации под воздействием повышенных гидростатического и динамического давлений.

Кроме того, следуя промежутку между двумя последовательными пересечениями 22, одно из множества ребер 25 может быть выполнено на поперечной волне 15 на ее участке, заключенном между вышеупомянутыми последовательными пересечениями 22.

Ребро 25 в целом выполнено выпуклым, как это было определено ранее, с выпуклостью, выступающей со стороны вышеупомянутой внутренней поверхности пластины 24.

Выпуклость ребер 25 образована, например, штамповкой.

В соответствии с фиг.4-6 видно, что каждое ребро 25 проходит непрерывно от боковой поверхности 17 волны 15 до другой боковой стороны 17, проходя через ее вершину 16. В таком случае высота ребра постоянна на всем протяжении участка 27, заключенного между основанием 28 и вершиной 26 ребра 25, и уменьшается в окрестности основания 28 ребра 25, чтобы постепенно соединиться с плоской поверхностью пластины 24. Желательно, чтобы эта высота была приблизительно равна 5 мм.

Из фиг.6 видно, что ребро на уровне его вершины 26 имеет два различных радиуса кривизны: R1 - радиус изгиба сопряжения между вершиной 16 поперечной волны 15 и вершиной 26 ребра 25 и R2 - радиус внутренней кривизны ребра 25 у его вершины 26. Центры кривизны, соответствующие этим радиусам R1 и R2, расположены с двух сторон от пластины 24. Увеличение R1 позволяет минимизировать концентрацию напряжений на ребре 25 и увеличение R2 имеет следствием увеличение жесткости ребра 25. Радиусы кривизны R1 и R2, например, составляют около 20 мм и 5 мм соответственно.

В качестве примера продольные волны 11 между вершиной 12 и поверхностью пластины 24 имеют определенную высоту, равную примерно 36 мм, и расстояние, разделяющее два основания 14 одной волны 11, составляет порядка 53 мм. В то же время поперечные волны 15 между вершиной 12 и поверхностью пластины 24 имеют определенную высоту порядка 54,5 мм и расстояние, разделяющее два основания 18 одной волны 15, составляет приблизительно 77 мм. Из-за того, что площадь боковых поверхностей 13 продольных волн 11 меньше, чем площадь боковых поверхностей 13 поперечных волн 15, и что гидростатическое давление действует перпендикулярно на вышеупомянутую поверхность пластины 24, продольные волны 11 более устойчивы к воздействию этого давления. Однако применение ребер для продольных волн 11 также возможно.

Также возможно применение ребер для продольных волн 11 или для поперечных волн 15, имеющих треугольный профиль.

Эффективность сопротивления значительным давлениям, приданная ребрами жесткости 25, могла быть доказана посредством моделирования различных условий, осуществленного при помощи вычислений по методу конечных элементов.

Это моделирование было проведено на поперечной волне 15, размеры которой были определены выше.

Первые результаты этого моделирования выразились в растяжении пластины 24 на уровне боковых поверхностей 17 двух поперечных волн 15, подвергнутых воздействию повышенного гидростатического давления одной поверхности, не имеющей ребра жесткости 25 (фиг.7), и другой поверхности, имеющей ребро жесткости (фиг.8). Растяжение определяется отношением площади деформированного под давлением участка волны (вершины 16, боковой поверхности 17 или основания 18) к площади вышеупомянутого участка без давления.

Участок волны, изображенный на фиг.8, это участок, заключенный между вертикальной центральной плоскостью, проходящей через вершину 16 поперечной волны 15, вертикальной плоскостью, проходящей через основание 14 продольной волны 11, образующей пересечение 22 с вышеупомянутой поперечной волной 15, и вертикальной плоскостью, проходящей через вершину 26 и основание 28 ребра 25 (то есть левая передняя четверть фиг.4).

Участок волны 15, представленный на фиг.7, представляет собой тот же участок, что и изображенный на фиг.8, за исключением того, что он соответствует волне без ребра, то есть участок, заключенный между вертикальной центральной плоскостью, проходящей через вершину 16 поперечной волны 15, вертикальной плоскостью вышеупомянутой волны 15, проходящей через основание 14 продольной волны 11, образующей пересечение 22 с вышеупомянутой поперечной волной 15, и вертикальной плоскостью, проходящей посередине между двумя последовательными пересечениями 22.

Поперечная волна 15, не имеющая ребра жесткости 25, подвергнута давлению в 7,07 бар (фиг.7), тогда как поперечная волна 15, имеющая ребро жесткости 25, подвергнута немного большему давлению 7,5 бар (фиг.7).

Поперечная волна 15, лишенная ребра жесткости 25, имеет значительное удлинение на расстоянии от пересечения 22 (пересечение 22 образует относительно жесткую зону пластины, менее подверженную деформации под действием повышенных гидростатических давлений).

Действительно, удлинение локализовано в трех различных областях 53 поперечной волны 15. Первая зона 51, размещенная на уровне вершины 16 поперечной волны 15 на расстоянии от пересечения 22, содержит зоны удлинения 46 и 47, ограниченные штрихпунктирными и пунктирными линиями соответственно, удлинение от 1,43 до 2% и более 2% соответственно. Область 51 имеет, кроме того, максимальное удлинение, составляющее приблизительно 4,69%. Вторая область 52, расположенная на уровне основания 17 поперечной волны 15 на расстоянии от пересечения 22, также содержит вышеупомянутые зоны 46 и 47. Наконец последняя область 53, расположенная на уровне основания 18 поперечной волны 15 на расстоянии от пересечения 22, содержит только зону 46, то есть меньшее удлинение, составляющее приблизительно 2%.

Эти области 51, 52 и 53 сконцентрированы посередине между двумя последовательными пересечениями. Это, прежде всего, подтверждает тот факт, что пересечения 22 придают жесткость конструкции стенки, так как значительное удлинение наблюдается только на расстоянии от указанного пересечения 22. Это подтверждает также тот факт, что волны 15, лишенные ребер 25, имеют зону хрупкости по отношению к воздействиям, вызванным высокими давлениями, на расстоянии от указанного пересечения 22.

В то же время волна, снабженная ребром жесткости 25, не имеет значительного удлинения своих боковых поверхностей 17 (фиг.8), несмотря на немного более высокое давление.

В то же время удлинение волны 15 в этом случае локализовано только в области 54. Эта область 54, расположенная на уровне вершины 16 поперечной волны 15 на расстоянии от пересечения 22, имеет зону удлинения 50, ограниченную пунктирной линией, составляющую более 2%. Она имеет, кроме того, максимальное удлинение, составляющее 2, 37%.

К тому же область 54 имеет зону удлинения 50, которая значительно меньше, чем зона 47 вышеупомянутых областей 51 и 52, и максимальное удлинение составляет приблизительно 2,37%, что значительно меньше максимального удлинения области 51.

Ребро 25 способствует, таким образом, повышению устойчивости вышеупомянутой конструкции стенки к воздействиям давления, образуя относительно более жесткую зону посередине между двумя пересечениями 22.

Вторыми результатами моделирования являются деформации при сжатии пластины 24 на уровне боковых поверхностей 17 двух волн 15, подвергнутых повышенному гидростатическому давлению: одной волны, не имеющей ребра жесткости 25 (фиг.9), и другой волны, имеющей ребро жесткости (фиг.10). Деформация при сжатии представляет собой расстояние между точкой участка волны 15 (вершины 16, боковой поверхности 17 или основания 18), деформированного под давлением, и той же точкой без давления.

Участок волны 15, показанный на фиг.9, - это тот же участок, что и участок, показанный на фиг.7. Также участок волны 15, показанный на фиг.10, - это тот же участок, что и участок, показанный на фиг.8.

Поперечная волна 15, не имеющая ребра жесткости 25, подвергнута давлению 7,07 бар (фиг.9), тогда как поперечная волна 15, имеющая ребро жесткости 25 подвергнута немного большему давлению 7,50 бар (фиг.10).

Поперечная волна 15, не имеющая ребра жесткости 25, демонстрирует значительную деформацию при сжатии на расстоянии от пересечения 22. Максимальная расчетная деформация при сжатии составляет порядка 8,53 мм. Зоны 48 и 49, окруженные штрих-пунктирными линиями и прерывистыми линиями соответственно, являются зонами, в которых деформация при сжатии составляет от 2 до 6 мм и более 6 мм соответственно (фиг.9).

Согласно показанным выше результатам зоны 48 и 49 также сконцентрированы посередине между двумя последовательными пересечениями 22 и на половине высоты волны 15. Это подтверждает, прежде всего, тот факт, что пересечения 22 придают жесткость конструкции стенки, так как значительное удлинение наблюдается только на расстоянии от указанного пересечения 22 на уровне боковых поверхностей 17 волны 15. Это также подтверждает тот факт, что поперечные волны 15, лишенные ребер 25, имеют зону хрупкости по отношению к воздействиям, вызванным высокими давлениями, на удалении от указанного пересечения 22.

Однако поперечная волна 15, снабженная ребром жесткости 25, не демонстрирует значительной деформации своих боковых поверхностей 17 (фиг.10). В самом деле, максимальная расчетная деформация при сжатии составляет приблизительно 1,67 мм.

Эти два результата моделирования, таким образом, доказывают, что ребро жесткости 25 сообщает конструкции стенки значительную устойчивость к воздействиям, вызванным гидростатическим и динамическим давлением на расстоянии от пересечений 22 и что оно значительно увеличивает жесткость вышеупомянутой конструкции стенки. Роль ребра жесткости 25 приближается к роли пересечений 22, и размещение указанных ребер 25, таким образом, позволило бы увеличить расстояния между пересечениями и реализовать пластины 24 больших размеров. При увеличении размеров пластин можно уменьшить число свариваемых пластин. Это влечет за собой уменьшение времени установки вышеупомянутой конструкции стенки и сокращает затраты.

Участок, показанный на фиг.11, является тем же участком, что и участок, показанный на фиг.4. Здесь не были показаны вышеупомянутые пересечения 22 для упрощения чертежа.

Однако согласно второму варианту осуществления изобретения, показанному на фиг.11 и 12, видно, что ребро 125 в этом случае может быть предусмотрено на каждой боковой поверхности 17 несущей его волны 15, на расстоянии от вершины 16 и оснований 18.

В этом втором варианте осуществления вершина 126 ребра 125 расположена ниже вершины 16 несущей его волны 15, тогда как вершина 26 ребра 25 предыдущего варианта осуществления находится выше вершины 16 несущей его волны 15. Напротив, основание 128 ребра 125 расположено выше основания 18, тогда как основание 128 ребра 25 предыдущего варианта осуществления находится на уровне основания 18. Наконец, участок 127, заключенный между вершиной 126 и основанием 128 ребра 125 выступает над боковой поверхностью 17 волны 15 аналогично участку 27, заключенному между вершиной 26 и основанием 28 ребра 25.

Вышеупомянутые радиусы кривизны R1 и R2, определяющие форму ребра на поверхности пластины 24 на уровне боковых частей 127, могут быть порядка 20 мм и 9,4 мм соответственно (радиусы кривизны R1 и R2 не показаны для этого варианта осуществления).

Кроме того, две пары ребер 125 предусмотрены через равномерные интервалы между двумя последовательными пересечениями 22. Эти две пары ребер могут быть преимущественно симметричными между собой относительно плоскости, перпендикулярной направлению Т и проходящей посередине между двумя последовательными пересечениями 22. Кроме того, та же пара ребер может быть преимущественно симметричной относительно плоскости, параллельной направлению Т и проходящей через вершину 16. Разумеется, изобретение может предусматривать большее число ребер.

Согласно третьему варианту осуществления, изображенному на фиг.13-15, видно, что каждое ребро 225 может быть в целом выпуклым, с выпуклостью, обращенной к внешней поверхности пластины 24. Ребра 225 имеют то же расположение на несущей их волне 15, что и ребра 125, но попарно, на каждой боковой поверхности 17 и на расстоянии от высоты 16 и но оснований 18 волны 15.

В этом варианте осуществления вершина 226 ребра 225 и основание 228 ребра 225 имеют идентичное расположение относительно боковых поверхностей 17 волны 15, как и в варианте, описанном выше. Однако участок 227, заключенный между вершиной 226 и основанием 228 ребра 225, выполнен в углублении боковой поверхности 17 волны 15.

На фиг.14 видно, что поперечная волна 15 полуэллиптического профиля имеет три различных радиуса кривизны: R3 радиус кривизны сопряжения между пластиной 24 и боковой поверхностью 17 волны 15, R4 - внутренний радиус кривизны на уровне вершины 16 и R5 - радиус кривизны боковых поверхностей 17 волны 15. Радиусы R3, R4 и R5 составляют, например, порядка 8,4 мм, 9,4 мм и 65,4 мм соответственно. В качестве примера, продольная волна 11 полуэллиптического профиля (не показанная на фиг.14) также имеет три вышеупомянутых радиуса кривизны R3, R4 и R5, которые составляют порядка 8,4 мм, 8,4 мм и 38,4 мм соответственно.

В случае, представленном на фиг.14, глубина ребра 225 составляет 5,06 мм.

Ребро 225 имеет плоскости симметрии, проходящие через линии 56 и 57, которые соответственно перпендикулярны и параллельны направлению Т волны 15, проходящему через середину ребра 225.

Согласно варианту выполнения, показанному на фиг.14 и 15, основание ребра 225 строго прямолинейно.

Кроме того, ребра 225 согласно третьему варианту осуществления имеют, по меньшей мере, такую же хорошую устойчивость, что и устойчивость ребер 125 по второму варианту осуществления, при глубине ребра 225 меньшей, чем высота ребер 125. Таким образом, может быть выгодно оснастить вышеупомянутую конструкцию стенки ребрами 225 третьего варианта осуществления. Если выполнение ребер 225 требует менее глубокой штамповки, чем для ребер 125, уменьшение толщины пластины 24 в этом месте, вызванное штамповкой, будет в этом случае менее значительным, и пластина 24 будет менее хрупкой на уровне ребер 225, которые будут более устойчивы к воздействиям давления. В качестве примера, пластина 24 имеет толщину примерно 1,2 мм.

Та же конструкция стенки, даже та же пластина или та же волна, сможет одновременно содержать ребра 25 и/или 125 и/или 225 на уровне разных серий волн 11 и 15, или на уровне тех же волн 11 и 15, или на уровне того же участка 11 и 15 между двумя пересечениями 22, или, наконец, в одной и той же плоскости, перпендикулярной волне 11 или 15, которая их несет.

Согласно другому варианту осуществления изобретения основание ребра 211 имеет кривизну, симметричную кривизне боковой стороны 17 относительно плоскости, проходящей через основание 228 и вершину 226 ребра 225 параллельно направлению Т волны 15. Формирование данного типа кривизны имеет в качестве преимущества возможность получения глубины ребра 225, превосходящей глубину ребра 125, описанного выше без радиуса кривизны в основании ребра 125 (до 25% от высоты волны 11 или 15), что имеет следствием увеличение устойчивости данного варианта ребра 225.

Наконец, технологический процесс изготовления вышеупомянутой конструкции стенки может содержать три следующих этапа.

Первый этап состоит в формировании посредством гибки волн второй серии волн 15, придавая вышеупомянутой серии волн 15 треугольный профиль.

Второй этап состоит в одновременном формировании посредством гибки волн первой серии волн 11 и пересечений 22, причем волны первой серии волн 11 могут иметь приобретенный на этом этапе полуэллиптический профиль.

Последний этап состоит в одновременном выполнении посредством штамповки ребер 25, 125, 225 и полуэллиптического профиля на волнах второй серии волн 15, причем формирование полуэллиптического профиля на волнах второй серии волн 15 остается необязательным.

Хотя изобретение было описано в привязке к некоторым частным вариантам выполнения, очевидно, что оно не ограничено ими и включает все технические эквиваленты описанных средств и их комбинации в рамках настоящего изобретения.

Реферат

Конструкция стенки и резервуар предназначены для хранения и транспортировки, например, сжиженных газов. Конструкция герметичной стенки содержит, по меньшей мере, одну непроницаемую пластину, оснащенную, по меньшей мере, первой серией волн и второй серией волн, направления которых пересекаются, причем вышеупомянутые волны выступают с внутренней поверхности резервуара, при этом содержит, по меньшей мере, одно ребро жесткости, выполненное, по меньшей мере, на одной волне серии, на ее участке, заключенном между двумя последовательными пересечениями с волнами другой серии, каждое ребро в целом является выпуклым и выполнено локально, по меньшей мере, на одной боковой поверхности несущей его волны. Технический результат -повышение надежности. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 15 ил.

Формула