Резервуар, снабжённый стенкой, имеющей отдельно зону, через которую проходит сквозной элемент
Изобретение относится к герметичному теплоизолированному резервуару, предназначенному для хранения жидкости. Резервуар содержит вспомогательный изоляционный барьер (1), содержащий размещенные бок о бок изоляционные панели (2, 2а, 2b, 2с, 2d), основной изоляционный барьер (5), содержащий изоляционные панели (6, 6а, 6b, 6с), каждая из которых расположена так, чтобы охватывать по меньшей мере четыре вспомогательные изоляционные панели (2, 2а, 2b, 2с, 2d), и закрепленные на последних. Герметичный резервуар снабжен сквозным элементом (42), проходящим через отдельную зону стенки. В отдельной зоне стенки продольные направления основных панелей (6а, 6b, 6с) перпендикулярны продольным направлениям вспомогательных изоляционных панелей (2а, 2b, 2с, 2d). Сквозной элемент (42) проходит последовательно через отверстие, сделанное в одной из вспомогательных изоляционных панелей (2с), и отверстие, сделанное в одной из основных изоляционных панелей (6b). 4 н. и 21 з.п. ф-лы, 11 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к области герметичных теплоизолированных резервуаров мембранного типа для хранения и/или перевозки жидкости, такой как криогенная жидкость.
Герметичные теплоизолированные резервуары мембранного типа используются, в частности, для хранения сжиженного природного газа (СПГ), который хранится при атмосферном давлении приблизительно при -162°С.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В документе FR 2996520 раскрыт герметичный теплоизолированный резервуар для хранения сжиженного природного газа, имеющий многослойную конструкцию, зафиксированную на несущей конструкции. В каждой стенке имеется, последовательно, в направлении толщины, от наружной части в направлении внутренней части резервуара, вспомогательный теплоизоляционный барьер, зафиксированный на несущей конструкции, вспомогательная герметизирующая мембрана, прижатая к вспомогательному теплоизоляционному барьеру, основной теплоизоляционный барьер, прижатый к вспомогательной герметизирующей мембране и основная герметизирующая мембрана, опирающаяся на основной теплоизоляционный барьер и предназначенная для контакта со сжиженным природным газом, содержащимся в резервуаре.
Основной и вспомогательный теплоизоляционные барьеры содержат, соответственно, множество основных и вспомогательных изоляционных панелей в форме прямоугольного параллелепипеда, которые размещены бок о бок параллельными рядами. Продольные направления основных изоляционных панелей параллельны направлениям вспомогательных изоляционных панелей. Каждая основная изоляционная панель расположена так, чтобы охватывать четыре изоляционные панели. Кроме того, каждая основная изоляционная панель закреплена в каждом из своих четырех углов на элементе для крепления, установленном в центре внутренней поверхности одной из вспомогательных изоляционных панелей, которые она охватывает. Основная и вспомогательная герметизирующие мембраны каждая состоит из множества металлических листов, содержащих гофрировку и позволяющих им деформироваться из-за воздействия температурной и механической нагрузок, создаваемых жидкостью, хранящейся в резервуаре. Металлические листы вспомогательной герметизирующей мембраны закреплены на вспомогательных изоляционных панелях, а металлические листы основной герметизирующей мембраны закреплены на основных изоляционных панелях.
Герметичные теплоизолированные резервуары для хранения сжиженного природного газа снабжены герметичными трубопроводами, каждый проходит через отдельную зону одной из стенок, чтобы образовать проход между внутренним пространством резервуара и наружной частью резервуара. Это имеет место, в частности, в верхней стенке, которую пересекает герметичный трубопровод, отходящий от верхней части внутреннего пространства резервуара и таким образом образующий проход для отвода пара между внутренним пространством резервуара и коллектором пара, расположенным снаружи резервуара. Герметичный трубопровод такого типа тем самым позволяет избежать образования внутри резервуара избыточного давления, предрасположенного образовываться из-за естественного испарения сжиженного природного газа, хранящегося внутри резервуара.
Хотя герметичный трубопровод такого типа обычно имеет диаметр, который меньше ширины основной и вспомогательной изоляционных панелей, как описывается в вышеупомянутом документе FR 2996520, этот диаметр, однако, с большой вероятностью достаточно велик для того, чтобы упомянутый герметичный трубопровод не был способен, если имеется такая компоновка, когда основные изоляционные панели охватывают вспомогательные изоляционные панели, пересекать основную изоляционную панель и вспомогательную изоляционную панель, не имея по меньшей мере одного выреза, проделанного в крае одной или более основной или вспомогательной изоляционной панели. На самом деле, создание выреза в крае изоляционной панели нежелательно, потому что он снижает жесткость упомянутой изоляционной панели и ослабляет ее механическую прочность.
Кроме того, вырез, сделанный в крае изоляционной панели также с большой вероятностью приведет к большей нагрузке в определенных зонах металлических листов, ограничивающих герметичный трубопровод в специальной зоне стенки резервуара.
Аналогичные проблемы также с большой вероятностью возникают в стенке днища резервуара, например, в дренажной конструкции или в любом другом элементе, проходящем через отдельную зону стенки резервуара.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Одна идея, на которую опирается изобретение, состоит в том, чтобы предложить резервуар с многослойной конструкцией, снабженной сквозным элементом, проходящим через отдельную зону стенки резервуара и имеющим закрепленные основные вспомогательные панели, охватывающие множество вспомогательных панелей, и в которой конструкция резервуара в упомянутой отдельной зоне проста и оказывает только минимальное воздействие на стойкость резервуара к термомеханической нагрузке.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретение предлагает герметичный теплоизолированный резервуар, предназначенный для хранения жидкости, упомянутый резервуар содержит стенку резервуара, зафиксированную на несущей конструкции, при этом упомянутая стенка содержит, последовательно, в направлении толщины от наружной части в направлении внутренней части резервуара, вспомогательный теплоизоляционный барьер, удерживаемый на несущей конструкции, вспомогательную герметизирующую мембрану, на вспомогательном теплоизоляционном барьере, основной теплоизоляционный барьер, опирающийся на вспомогательную герметизирующую мембрану, и основную герметизирующую мембрану на основном теплоизоляционном барьере и выполненную для контакта с жидкостью, содержащейся в резервуаре;
вспомогательный теплоизоляционный барьер, содержит размещенные бок о бок вспомогательные изоляционные панели, удерживаемые на несущей конструкции и имеющие форму прямоугольного параллелепипеда, имеющую продольное направление, при этом каждая вспомогательная изоляционная панель имеет внутреннюю поверхность, противолежащую несущей стенке, снабженной по меньшей мере одним элементом для крепления;
основной теплоизоляционный барьер, содержащий размещенные бок о бок основные изоляционные панели, имеющие форму прямоугольного параллелепипеда, имеющую продольное направление, и каждая основная изоляционная панель расположена так, чтобы охватывать по меньшей мере четыре вспомогательные изоляционные панели, и закреплена на упомянутом элементе для крепления каждой вспомогательной изоляционной панели, которую упомянутая основная изоляционная панель охватывает;
герметичный резервуар, снабженный сквозным элементом, проходящим через отдельную зону стенки;
основной теплоизоляционный барьер, содержащий в отдельной зоне стенки резервуара основную группу основных изоляционных панелей, имеющих взаимно параллельные продольные направления;
вспомогательный теплоизоляционный барьер, содержащий в отдельной зоне стенки вспомогательную группу вспомогательных изоляционных панелей, имеющих взаимно параллельные продольные направления;
основная группа и вспомогательная группа расположены одна относительно другой таким образом, что продольные направления основных изоляционных панелей основной группы перпендикулярны продольным направлениям вспомогательных изоляционных панелей вспомогательной группы;
сквозной элемент, проходящий в направлении толщины отдельной зоны стенки и проходящий последовательно через отверстие, сделанное в одной из вспомогательных изоляционных панелей вспомогательной группы, через отверстие, сделанное во вспомогательной герметизирующей мембране, через отверстие, сделанное в одной из основных изоляционных панелей основной группы, и через отверстие, сделанное в основной герметизирующей мембране.
Таким образом в силу ориентации основных изоляционных панелей основной группы, перпендикулярной ориентации вспомогательных изоляционных панелей вспомогательной группы, сквозной элемент проходит через отверстия с в неразрывной периферией одной из основных изоляционных панелей и одной из вспомогательных изоляционных панелей без выреза, проделанного в крае упомянутых изоляционных панелей, так как каждая из основных изоляционных панелей смещена относительно вспомогательных изоляционных панелей и охватывает множество их. Другими словами, отверстие, пересекаемое сквозным элементом, отделено от кромок основной или вспомогательной панелей соответственно.
Обеспечение компоновки такого типа в специальной зоне резервуара является очень простым и позволяет добиться хороших качеств стойкости к термомеханической нагрузке в отдельной зоне.
В соответствии с другими предпочтительными вариантами осуществления герметичный и теплоизолированный резервуар этого типа может иметь одно или более из следующих отличительных признаков.
Вспомогательные изоляционные панели, размещенные в остальной зоне, расположенной вокруг отдельной зоны стенки, размещены параллельными рядами и имеют продольные направления, ориентированные параллельно друг другу.
Основные изоляционные панели, размещенные в остальной зоне, размещены параллельным рядами и имеют продольные направления, ориентированные параллельно друг другу.
Продольные направления вспомогательных изоляционных панелей остальной зоны параллельны продольным направлениям основных изоляционных панелей остальной зоны. Таким образом продольные направления изоляционных панелей одной из основной и вспомогательной групп ориентированы перпендикулярно продольным направлениям основных и вспомогательных изоляционных панелей остальной зоны, а продольные направления изоляционных панелей другой из основной и вспомогательной групп ориентированы параллельно продольным направлениям основных и вспомогательных изоляционных панелей остальной зоны.
Группа, изоляционные панели которой имеют продольные направления, ориентированные перпендикулярно продольным направлениям основных и вспомогательных изоляционных панелей остальной зоны, - это основная группа.
Основные изоляционные панели каждая имеет продольный размер, равный их поперечному размеру, умноженному на n, при этом n - целое число большее 1, и первая группа содержит n основных изоляционных панелей.
Основные изоляционные панели остальной зоны имеют продольный и поперечный размеры, одинаковые таким же размерам основных изоляционных панелей основной группы.
Вспомогательная группа вспомогательных изоляционных панелей содержит ряд вспомогательных изоляционных панелей, идущих от одного края к другому стенки резервуара в поперечном направлении, перпендикулярном продольному направлению упомянутых вспомогательных изоляционных панелей, и вспомогательные изоляционные панели вспомогательной группы имеют продольный размер, меньший, чем продольный размер вспомогательных изоляционных панелей в остальной зоне.
Продольный размер вспомогательных изоляционных панелей вспомогательной группы - это целое кратное межгофрового расстояния между двумя последовательными гофрировками вспомогательной герметизирующей мембраны.
Отверстие, через которое проходит сквозной элемент, выполненное во вспомогательной изоляционной панели вспомогательной группы, размещено в центре упомянутой вспомогательной изоляционной панели.
Отверстие, через которое проходит сквозной элемент, выполненное основной изоляционной панели основной группы, размещено в центре поперечного размера упомянутой основной изоляционной панели.
Сквозной элемент имеет поперечное сечение, меньшее, чем поперечный размер основной и вспомогательной изоляционных панелей, которые он пересекает.
Каждая вспомогательная изоляционная панель связана с примыкающими вспомогательными изоляционными панелями посредством множества перекрывающих элементов, каждый перекрывающий элемент размещается так, что его охватывают по меньшей мере упомянутая вспомогательная изоляционная панель и одна упомянутая примыкающая вспомогательная изоляционная панель, и фиксируется с одной стороны на крае внутренней поверхности одной из вспомогательных изоляционных панелей и с другой стороны на лицевом крае внутренней поверхности другой вспомогательной изоляционной панели, так чтобы находиться напротив промежутка между упомянутыми примыкающими вспомогательными изоляционными панелями.
Перекрывающие элементы - это перекрывающие листы, каждый из которых имеет наружную поверхность, опирающуюся на внутреннюю поверхность каждой из примыкающих вспомогательных изоляционных панелей, и внутреннюю поверхность, поддерживающую вспомогательную герметизирующую мембрану.
Внутренняя поверхность каждой вспомогательной изоляционной панели снабжена металлическими пластинами, при этом вспомогательная герметизирующая мембрана содержит в отдельной зоне стенки вспомогательный закрывающий лист, снабженный отверстием во вспомогательной герметизирующей мембране, через которую проходит сквозной элемент; при этом упомянутый вспомогательный закрывающий лист приварен к металлическим пластинам вспомогательной изоляционной панели, снабженной отверстием.
Вспомогательный закрывающий лист приваривается к сквозному элементу.
Вспомогательная герметизирующая мембрана содержит множество гофрированных вспомогательных металлических листов, герметично приваренных друг к другу, и каждый лист содержит по меньшей мере две перпендикулярные гофрировки, упомянутые вспомогательные металлические листы приварены к металлическим пластинам вспомогательных изоляционных панелей, при этом гофрированные вспомогательные металлические листы, примыкающие к вспомогательному закрывающему листу, приварены к закрывающему листу.
Сквозной элемент центрирован в положении, соответствующем пересечению взаимно перпендикулярных директрис двух гофрировок вспомогательных металлических листов.
Две гофрировки, перпендикулярные друг другу, пересечение директрис (направляющих линий) которых соответствует центру сквозного элемента, герметично закрыты у вспомогательного закрывающего листа с помощью концевых деталей, при этом каждая концевая деталь соодержит опорную пластину, герметично приваренную к вспомогательному закрывающему листу, и оболочку, герметично приваренную к упомянутой гофрировке.
Вспомогательный закрывающий лист содержит две пары параллельных гофрировок, при этом две гофрировки одной и той же пары проходят на каждой стороне отверстия, и каждая идет в направлении гофрировки одного из вспомогательных металлических листов.
В соответствии с одним вариантом осуществления гофрировки вспомогательных металлических листов выступают в направлении наружной части резервуара в направлении несущей конструкции, внутренняя поверхность вспомогательных изоляционных панелей имеет перпендикулярные канавки, в которые входят гофрировки вспомогательных металлических листов.
В соответствии с другим вариантом осуществления гофрировки вспомогательных металлических листов выступают в направлении внутренней части резервуара, при этом каждая из основных изоляционных панелей имеет наружную поверхность, имеющую перпендикулярные канавки, в которые входят гофрировки гофрированных металлических листов вспомогательной герметизирующей мембраны.
Основная герметизирующая мембрана содержит в отдельной зоне стенки основной закрывающий лист, снабженный отверстием в основной герметизирующей мембране, через которое проходит сквозной элемент; при этом упомянутый основной герметизирующий лист герметично приваривается к сквозному элементу и фиксируется на основной изоляционной панели, снабженной отверстием.
Каждая основная изоляционная панель основного теплоизолированного барьера имеет внутреннюю поверхность, противолежащую несущей стенке; упомянутая внутренняя поверхность оснащена металлическими пластинами, а основная герметизирующая мембрана содержит множество гофрированных основных металлических листов, герметично приваренных друг к другу, и каждая содержит по меньшей мере две перпендикулярные гофрировки, при этом упомянутые основные металлические листы приварены к металлическим пластинам основных изоляционных панелей, а гофрированные основные металлические листы, примыкающие к основному закрывающему листу, приварены к основному закрывающему листу.
Сквозной элемент центрирован в положении, соответствующем пересечению первой и второй прямых линий, первая прямая линия параллельна первой паре параллельных гофрировок основной герметизирующей мембраны и расположена равноудаленно между гофрировками первой пары и второй прямой линией, параллельной второй паре параллельных гофрировок, которые перпендикулярны гофрировкам первой пары и расположены равноудаленно между гофрировками второй пары.
Гофрировки, прерванные основным закрывающим листом, герметично закрыты у основного закрывающего листа, при этом каждая концевая деталь содержит опорную пластину, герметично приваренную к основному закрывающему листу, и оболочку, герметично приваренную к упомянутой гофрировке.
Сквозной элемент - это герметичный трубопровод, проходящий через специальную зону стенки, чтобы образовать проход между внутренним пространством резервуара и наружной частью резервуара.
Сквозной элемент - это дренажная конструкция.
Дренажная конструкция содержит:
- основную впадину, соединенную с основной герметизирующей мембраной,
- вспомогательную впадину, соосную с основной впадиной и соединенную со вспомогательной герметизирующей мембраной,
- основные изоляционные материалы, помещенные между основной и вспомогательной впадинами,
- вспомогательные изоляционные материалы, расположенные между вспомогательной впадиной и несущей конструкцией.
Резервуар такого типа может образовывать часть наземного хранилища, например, для хранения СПГ, или устанавливаться на плавучую, прибрежную или глубоководную конструкцию, в частности, метановоз, этановоз, плавучую установку для регазификации и хранения газа (FSRU), плавучую систему добычи, хранения и отгрузки (FPSO) и тому подобное.
В соответствии с вариантом осуществления, судно для транспортирования жидкости содержит двойной корпус и вышеупомянутый резервуар, размещенный в двойном корпусе.
В соответствии с одним вариантом осуществления, изобретение также предлагает способ для погрузки и разгрузки судна такого типа, при этом жидкость подается по изолированным трубам от плавучей или наземной установки, или к ней, в резервуар судна или из него.
В соответствии с одним вариантом осуществления, изобретение также предлагает систему для транспортировки жидкости, которая содержит вышеупомянутое судно, изолированные трубы, размещенные таким образом, чтобы соединять резервуар, установленный в корпусе судна, с плавучим или наземным хранилищем, и насос для подачи жидкости по изолированным трубам от плавучего или наземного хранилища или в него в резервуар судна или из него.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Изобретение будет лучше понятно, и затем задачи, подробности, признаки и преимущества такового станут более очевидными в ходе последующего описания множества частных вариантов осуществления изобретения, приведенных исключительно в иллюстративных целях и не являющихся ограничивающими, данных со ссылками на прилагаемые чертежи.
Фиг. 1 - разрез герметичного и теплоизолированного резервуара для хранения сжиженного природного газа, иллюстрирующее угловую зону между двумя стенками.
Фиг. 2 - вид в перспективе со снятой оболочкой стенки резервуара в стандартной зоне.
Фиг. 3 - разрез верхней стенки резервуара в отдельной зоне, через которую проходит герметичный трубопровод для сбора жидкости, разрез произведен по оси III-III на фиг. 7.
Фиг. 4 - вид снизу верхней стенки, представляющий вспомогательный теплоизоляционный барьер в отдельной зоне.
Фиг. 5 - вид снизу со снятой оболочкой вспомогательной герметизирующей мембраны в отдельной зоне.
Фиг. 6 - вид снизу со снятой оболочкой верхней стенки в отдельной зоне; основная герметизирующая мембрана не изображена, чтобы показать основной теплоизолированный изоляционный барьер.
Фиг. 7 - вид снизу верхней стенки, представляющий основную герметизирующую мембрану в отдельной зоне.
Фиг. 8 - схематический вид основного и вспомогательного теплоизоляционных барьеров в отдельной зоне, контуры основных изоляционных панелей изображены сплошными линиями, а контуры вспомогательных изоляционных панелей изображены пунктирными линиями.
Фиг. 9 - схематичный вид со снятой оболочкой резервуара метановоза, содержащего герметичный теплоизолированный резервуар для хранения жидкости, и терминала для погрузки/разгрузки этого резервуара.
Фиг. 10 - разрез герметичного и теплоизолированного резервуара для хранения жидкости, иллюстрирующий угловую зону между двумя стенками в соответствии с другим вариантом осуществления.
Фиг. 11 - разрез, аналогичный показанному на фиг. 3, который иллюстрирует стенку днища резервуара в отдельной зоне, через которую проходит дренажная конструкция.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
При описании приято, что термины "наружный" и "внутренний" используются для определения относительного положения одного элемента относительно другого, со ссылками на внутреннюю часть и наружную часть резервуара. Также, "продольное направление прямоугольного параллелепипедного элемента" будет пониматься как направление, соответствующее той стороне прямоугольника, которая имеет больший размер.
Описание многослойной конструкции герметичного и теплоизолированного резервуара для хранения сжиженного природного газа приводится со ссылками на фиг. 1 и 2.. Каждая стенка резервуара содержит, от наружной части в направлении внутренней части резервуара, вспомогательный теплоизоляционный барьер 1, содержащий размещенные бок о бок изоляционные панели 2, закрепленные на несущей конструкции 3 вспомогательными удерживающими элементами 8, вспомогательную герметизирующую мембрану 4, на изоляционных панелях 2 вспомогательного теплоизоляционного барьера 1, основной теплоизоляционный барьер 5, содержащий размещенные бок о бок изоляционные панели 6, закрепленные на изоляционных панелях 2 вспомогательного теплоизоляционного барьера 1 основными удерживающими элементами 19, и основную герметизирующую мембрану 7, на изоляционных панелях 6 основного теплоизоляционного барьера 5 и предназначенную для контакта со сжиженным природным газом, содержащимся в резервуаре.
Несущая конструкция 3 может, в частности, быть самонесущим металлическим листом или, в более общем случае, любым типом жесткой переборки, имеющей соответствующие механические свойства. Несущая конструкция 3 может, в частности, быть образованна корпусом или двойным корпусом судна. Несущая конструкция 3 содержит множество стенок, создающих общую форму резервуара, обычно многогранной формы.
Вспомогательный теплоизоляционный барьер 1 содержит множество изоляционных панелей 2, закрепленных на несущей конструкции 3 посредством не изображенных полимерных кордов и/или стержней 8, приваренных на несущую конструкцию 3. Изоляционные панели 2 имеют форму прямоугольного параллелепипеда.
Как изображено на фиг. 1, каждая изоляционная панель 2 содержит слой 9 изоляционного пенополимера, расположенного между внутренним жестким листом 10 и наружным жестким листом 11. Внутренний 10 и наружный 11 жесткие листы являются, например, фанерными листами, приклеенными к упомянутому слою 9 изоляционного пенополимера. Изоляционный пенополимер может, в частности, быть пенопластом на основе полиуретана. Пенополимер упрочнен стекловолокном, который способствует уменьшению коэффициента температурного сжатия.
В стандартной зоне стенки, такой как показанной на фиг. 2, изоляционные панели размещены бок о бок параллельными рядами и отделены одна от другой зазорами 12, обеспечивающими рабочие промежутки сборки. Зазоры 12 заполняются непроводящим уплотнителем 13, представленным на фиг. 2, таким как стекловата, минеральная вата или гибкий синтетический пенопласт с открытыми ячейками, например. Непроводящий уплотнитель 13 предпочтительно изготовлен из пористого материала, так чтобы обеспечивать пространство для протекания газа в зазорах 12 между изоляционными панелями 2. Зазоры 12 имеют, например, ширину порядка 30 мм.
Как показано на фиг. 2, внутренний лист 10 имеет две группы канавок 14, 15, которые перпендикулярны друг другу, так чтобы образовывать сеть канавок. Каждая из групп 14, 15 параллельна двум противоположным сторонам изоляционных панелей 2. Канавки 14, 15 предназначены для того, чтобы в них входили гофрировки, выступающие в направлении наружной части резервуара, образованные на металлических листах вспомогательной герметизирующей мембраны 4. На фиг. 2 каждый внутренний лист 10 содержит три канавки 14, идущие в продольном направлении изоляционной панели 2, и девять канавок 15, идущих в поперечном направлении изоляционной панели 2.
Канавки 14, 15 проходят прямо через толщину внутреннего листа 10 и так появляются на слое 9 изоляционного пенополимера. Кроме того, изоляционные панели 2 содержат в зонах пересечения канавок 14, 15 свободные отверстия 16, выполненные в слое 9 изоляционного пенополимера. Свободные отверстия 16 делают возможным размещение узловых зон, образованных на пересечениях гофрировок металлических листов вспомогательной герметизирующей мембраны 4.
Кроме того, внутренний лист 10 снабжен металлическими пластинами 17, 18 для крепления края гофрированных металлических листов вспомогательной герметизирующей мембраны 4 на изоляционных панелях 2. Металлические пластины 17, 18 идут в двух перпендикулярных направлениях, каждое из которых параллельно двум противоположным сторонам изоляционных панелей 2. Металлические пластины 17, 18 фиксируются на внутреннем листе 10 изоляционной панелий 2 винтами, заклепками или скобами, например. Металлические пластины 17, 18 размещены в углублениях, сделанных на внутреннем листе 10, так что внутренняя поверхность металлических пластин 17, 18 находится вровень с внутренней поверхностью внутреннего листа 10.
Внутренний лист 10 также снабжен резьбовыми стержнями 19, выступающими в направлении внутренней части резервуара и предназначенными для фиксации основного теплоизоляционного барьера 5 на изоляционных панелях 2 вспомогательного теплоизоляционного барьера 1.
Чтобы скрепить изоляционные панели 2 со стержнями 8, закрепленными на несущей конструкции 3, изоляционные панели 2 снабжены цилиндрическими колодцами 20, показанными на фиг. 2, пересекающими изоляционные панели 2 по всей их толщине, и имеющимися на каждом из четырех углов изоляционных панелей 2. Цилиндрические колодцы 20 имеют не изображенное изменение в сечении, обозначающее несущие поверхности для гаек, взаимодействующих с резьбовыми концами стержней 8.
Кроме того, внутренний лист 10 имеет вдоль его кромок в каждом промежутке между двумя последовательно расположенными канавками 14, 15, вырез, в который входят перекрывающие листы 22, каждый из которых расположен между двумя примыкающими изоляционными панелями 2, накрывая их, по обеим сторонам зазора 12 между изоляционными панелями 2. Каждый перекрывающий лист 22 закреплен на каждой из двух примыкающих изоляционных панелей 2 таким образом, чтобы находиться напротив места их разделения. Перекрывающие листы 22 имеют форму прямоугольного параллелепипеда и изготавливаются, например, из фанерного листа. Наружная поверхность перекрывающих листов 22 закреплена на дне вырезов 21. Глубина вырезов 21 равна толщине перекрывающих листов 22, так что внутренняя поверхность перекрывающих листов 22 доходит главным образом до других плоских зон внутреннего листа 10 изоляционной панели. Таким образом перекрывающие листы 22 способны обеспечить постоянство несущей способности вспомогательной герметизирующей мембраны 4.
Чтобы обеспечить правильное распределение связующего натяжения между примыкающими панелями, множество перекрывающих листов 22 идет вдоль каждого края внутреннего листа 10 изоляционных панелей 2, перекрывающий лист 22 расположен в каждом промежутке между двумя соседними канавками 14, 15 групп параллельных канавок. Перекрывающие листы 22 могут быть закреплены на внутреннем листе 10 изоляционных панелей 2 любыми подходящими средствами. Однако было замечено, что сочетание применения клея между наружной поверхностью перекрывающих листов 22 и внутренним листом 10 изоляционных панелей 2 и использования механических крепежных деталей, таких как скобы, позволяющие прижать перекрывающие листы 22 к изоляционным панелям 2, было особенно предпочтительным вариантом.
Вспомогательная герметизирующая мембрана 4 содержит множество гофрированных металлических листов 24, каждый из которых имеет по существу прямоугольную форму. Гофрированные металлические листы 24 расположены со смещением относительно изоляционных панелей 2 вспомогательного теплоизоляционного барьера 1, так что каждый из упомянутых гофрированных металлических листов 24 идет одновременно над четырьмя примыкающими изоляционными панелями 2. Каждый гофрированный металлический лист 24 имеет первую группу параллельных гофрировок 25, идущих в первом направлении и вторую группу параллельных гофрировок 26, идущих во втором направлении. Направления групп гофрировок 25, 26 перпендикулярны. Каждая из групп гофрировок 25, 26 параллельна двум противоположным краям гофрированного металлического листа 24. Гофрировки 25, 26 выступают в направлении наружной части резервуара, т.е. в направлении несущей конструкции 3. Гофрированный металлический лист 24 содержит множество плоских поверхностей между двумя гофрировками 25, 26. На каждом пересечении между двумя гофрировками 25, 26 металлический лист содержит узловую зону, имеющую возвышение, выступающее в направлении наружной части резервуара. Гофрировки 25, 26 гофрированных металлических листов 24 размещаются в канавках 14, 15, сделанных во внутреннем листе 10 изоляционных панелей 2. Примыкающие гофрированные металлические листы 24 свариваются вместе внахлест. Гофрированные металлические листы 24 закреплены на металлических пластинах 17, 18 посредством точечной сварки.
Упомянутые металлические листы 24 содержат, вдоль их продольных кромок и у их четырех углов, вырезы 28, создающие проход для стержней 19, предназначенных для крепления основного теплоизоляционного барьера 5 к вспомогательному теплоизоляционному барьеру 1.
Гофрированные металлические листы 24 изготавливаются, например, из Invar® - т.е. сплава железа и никеля, коэффициент расширения которых обычно составляет от 1,2×10-6 и 2×10-6 K-1 - или из железного сплава с высоким содержанием магния, коэффициент расширения которого обычно составляет порядка 7×10-6 K-1. В альтернативном варианте гофрированные металлические листы 24 могут также изготавливаться из нержавеющей стали или алюминия.
Основной теплоизоляционный барьер 5 содержит множество изоляционных панелей 6 в форме прямоугольного параллелепипеда. Изоляционные панели 6 в этом случае смещены относительно изоляционных панелей 2 вспомогательного теплоизоляционного барьера 1, так что каждая изоляционная панель 6 идет над четырьмя изоляционными панелями 2 вспомогательного теплоизоляционного барьера 1. В стандартной зоне изоляционные панели 6 основного теплоизоляционного барьера 5 и изоляционные панели 2 вспомогательного теплоизоляционного барьера 1 ориентированы таким образом, чтобы продольные направления изоляционных панелей 2, 6 были параллельны друг другу.
Изоляционные панели 6 имеют конструкцию, аналогичную конструкции изоляционных панелей 2 вспомогательного теплоизоляционного барьера 1, т.е. конструкцию типа сандвич, образованную из слоя изоляционного пенополимера, размещенного между двумя жесткими листами, например, изготовленными из фанеры. Внутренний лист 30 изоляционной панели 6 основного теплоизоляционного барьера 5 снабжен металлическими пластинами 32, 33 для крепления гофрированных металлических листов основной герметизирующей мембраны 7. Металлические пластины 32, 33 идут в двух перпендикулярных направлениях, каждое из которых параллельно двум противоположным краям изоляционных панелей 6. Металлические пластины 32, 33 закреплены в углублениях, сделанных во внутреннем листе 30 изоляционной панели 5, и прикреплены к ним винтами, заклепками или скобами, например.
Кроме того, внутренний лист 30 изоляционной панели 6 снабжен множеством разгрузочных прорезей 34, которые позволяют основной герметизирующей мембране 7 деформироваться, не создавая избыточных механических стеснений для изоляционных панелей 6. Такие разгрузочные прорези, в частности, описаны в документе FR 3001945.
Изоляционные панели 6 основного теплоизоляционного барьера крепятся к изоляционным панелям 2 вспомогательного теплоизоляционного барьера посредством резьбовых стержней 19. Для этого каждая изоляционная панель 6 содержит множество вырезов 35 вдоль ее кромок и у ее углов, внутри которых проходит резьбовой стержень 19. Наружный лист изоляционных панелей 2 выступает внутрь вырезов 35, так чтобы образовывать несущую поверхность для удерживающего элемента, которая содержит отверстие с резьбой надетое на каждый резьбовой стержень 19. Удерживающий элемент содержит язычки, размещенные внутри вырезов 35 и опирающиеся на участок наружного листа, выступающего внутрь выреза 35, так чтобы размещать наружный лист между язычком удерживающего элемента и изоляционной панелью 2 вспомогательного теплоизоляционного барьера 1 и таким образом крепить каждую изоляционную панель 6 к изоляционным панелям 2, которые она охватывает.
Основной теплоизоляционный барьер 5 сдержит множество закрывающих листов 38, которые позволяют дополнить несущую поверхность основной герметизирующей мембраны 7 у вырезов 35.
Основная герметизирующая мембрана 7 получается путем сборки множества гофрированных металлических листов 39. Каждый гофрированный металлический лист 39 содержит первую группу "высоких" параллельных гофрировок 40, идущую в первом направлении, и вторую группу "низких" параллельных гофрировок 41, идущую во втором направлении перпендикулярно первой группе. Гофрировки 40, 41 выступают в направлении внутренней части резервуара. Гофрированные металлические листы 39 изготавливаются, например, из нержавеющей стали или алюминия. В не показанном варианте осуществления первая и вторая группы гофрировок имеют одинаковую высоту.
На фиг. 3 показан разрез верхней стенки резервуара в отдельной зоне, через которую проходит герметичный трубопровод 42 для создания прохода между внутренним пространством 43 резервуара и наружной частью резервуара. Этот герметичный трубопровод 42 выходит в верхнем участке внутреннего пространства 43 резервуара и сконструирован так, чтобы выпускать пары, образуемые естественным испарением сжиженного природного газа, хранящегося внутри резервуара, чтобы предотвратить избыточные давления.
Несущая конструкция 3 содержит круглое отверстие 48, вокруг которого приварен стакан 44, который идет наружу несущей конструкции 3. Герметичный трубопровод 42 закреплен внутри стакана 44. Герметичный трубопровод 42 пересекает верхнюю стенку в центре круглого отверстия 48 и также теплоизоляционные барьеры 1, 5 и герметизирующие мембраны 4, 7, чтобы выйти внутри резервуара. Этот герметичный трубопровод 42 соединен, в частности, со не показанным сборником пара, который не показан, размещенным снаружи резервуара, который извлекает этот пар и транспортирует его, например, в дегазационную вышку, на паровую турбину для подачи энергии для судна, или в устройство сжижения для последующего повторного введения жидкости в резервуар.
Основная герметизирующая мембрана 7 герметично соединена с герметичным трубопроводом 42. Аналогичным образом, вспомогательная герметизирующая мембрана 4 герметично соединена с герметичным трубопроводом, за исключением проходов 45, которые позволяют жидкости, присутствующей в основном теплоизоляционном барьере 5, т.е. между основной 7 и вспомогательной 4 герметизирующими мембранами, циркулировать в направлении вспомогательных трубопроводов 46.
Кроме того, стакан 44 герметично соединен с несущей конструкцией 1 и с герметичным трубопроводом 42 в верхней зоне, которая не показана. Изоляционный слой 47 равномерно распределен по наружной несущей поверхности герметичного трубопровода 42. Пространство между изоляционным слоем 47 и круглым отверстием 48 обеспечивает циркуляцию жидкости между вспомогательным изоляционным барьером 1 и промежуточным пространством 49, присутствующим между стаканом 44 и изоляционным слоем 47.
Два вспомогательных трубопровода 46 идут параллельно герметичному трубопроводу 42 в изоляционном слое 47 до самого прохода 45. Один из вспомогательных трубопроводов 46 позволяет образовать проход между основным теплоизоляционным барьером 5 и не показанным элементом откачки, таким как насос, который позволяет контролировать жидкости, присутствующие в основном теплоизоляционном барьере 5, в то время как другой вспомогательный трубопровод 46 позволяет образовать проход между основным теплоизоляционным барьером 5 и не показанным элементом измерения давления. Эти два вспомогательных трубопровода 46 позволяют, в частности, вытеснить азот в основном теплоизоляционном барьере 5.
Два следующих не показанных трубопровода приварены к стакану 44 и выходят внутри стакана 44 в промежуточном пространстве 49, чтобы подобным образом осуществлять управление жидкостями и измерение давления во вспомогательном теплоизоляционном барьере 1.
На фиг. 8 показана компоновка вспомогательных изоляционных панелей 2, 2а, 2b, 2с, 2d, 2е, контуры которых изображены пунктирными линиями, и основных изоляционных панелей 6, 6а, 6b, 6с, контуры которых изображены сплошными линиями, в отдельной зоне верхней стенки, через которую проходит герметичный трубопровод 42.
В отдельной зоне вспомогательный теплоизоляционный барьер содержит ряд 50 заслуживающих внимания вспомогательных изоляционных панелей 2а, 2b, 2с, 2d, 2е, одна 2с из которых пересекается герметичным трубопроводом 42. Герметичный трубопровод 42 пересекает круглое отверстие, сделанное в центре упомянутой вспомогательной изоляционной панели 2с. Герметичный трубопровод 42 имеет диаметр, меньший, чем поперечный размер панели 2с, периферия отверстия не разрывна, и края упомянутой вспомогательной изоляционной панели 2с не вырезаются, чтобы создать проход для герметичного трубопровода 42.
Одиночный ряд 50 идет перпендикулярно продольному направлению вспомогательных изоляционных панелей 2, 2а, 2b, 2с, 2d, 2е. Другими словами, этот одиночный ряд 50 образован из вспомогательных изоляционных панелей 2а, 2b, 2с, 2d, 2е, которые расположены бок о бок один за другим в направлении, поперечном продольному направлению вспомогательных изоляционных панелей 2, 2а, 2b, 2с, 2d, 2е. Этот одиночный ряд 50 идет по одному всему протяжению верхней стенки, т.е. между двумя угловыми зонами, ограничивающими упомянутую верхнюю стенку. Вспомогательные изоляционные панели 2а, 2b, 2с, 2d, 2е одиночного ряда 50 имеют ориентацию, идентичную ориентации изоляционных панелей 2, расположенных в стандартной зоне стенки резервуара вокруг одиночного ряда 50. Продольные направления вспомогательных изоляционных панелей 2а, 2b, 2с, 2d, 2е таким образом параллельны одна другой по всей поверхности верхней стенки.
Вспомогательные изоляционные панели 2а, 2b, 2с, 2d, 2е одиночного ряда 50 имеют конструкцию по существу идентичную конструкции вспомогательных изоляционных панелей 2 стандартной зоны. Вспомогательные изоляционные панели 2 стандартной зоны и изоляционные панели отдельной зоны также имеют одинаковые поперечные размеры. Каждая из вспомогательных изоляционных панелей 2а, 2b, 2с, 2d одиночного ряда 50 находится на одой линии с одной из линий вспомогательных изоляционных панелей 2, расположенных бок о бок в стандартной зоне одна за другой в продольном направлении упомянутых панелей 2.
Однако вспомогательные изоляционные панели 2а, 2b, 2с, 2d, 2е одиночного ряда 50 имеют продольный размер, который более короткий, чем продольный размер вспомогательных изоляционных панелей 2 стандартной зоны. Размеры вспомогательных изоляционных панелей 2 стандартной зоны соответствуют, приблизительно, размерам гофрированного металлического листа вспомогательной герметизирующей мембраны. Таким образом, как указывалось ранее, в стандартной зоне вспомогательные изоляционные панели 2 имеют на своей внутренней поверхности девять канавок, идущих в поперечном направлении панели. Продольный размер упомянутых изоляционных панелей 2 таким образом соответствует приблизительно девяти промежуткам между гофрировками. В изображенном варианте осуществления изоляционные панели 2а, 2b, 2с, 2d одиночного ряда 50 содержат только семь канавок, идущих в поперечном направлении панели, которое соответствует продольному направлению, предсталяющему приблизительно семь промедутков между гофрировками.
Одиночный ряд 50, панели которого 2а, 2b, 2с, 2d, 2е имеют продольный размер, более короткий, чем размер панелей 2 стандартной зоны, позволяет обеспечить, чтобы при такой компоновке основных изоляционных панелей 6, 6а, 6b, 6с, какое будет описано далее, каждая из основных изоляционных панелей 6, 6а, 6b, 6с проходила между множеством вспомогательных изоляционных панелей 2, 2а, 2b, 2с, 2d, 2е, охватывая их, и могла быть удовлетворительно закреплена на вспомогательных изоляционных панелях на расстоянии от их кромок.
В качестве примера, вспомогательные изоляционные панели 2 стандартной зоны имеют длину приблизительно 3 метра, например, 3,06 метра, и ширину приблизительно 1 метр, например, 1,02 метра, в то время как вспомогательные изоляционные панели 2а, 2b, 2с, 2d, 2е одиночного ряда 50 имеют длину 2,38 метра для ширины приблизительно в 1 метр, например, 1,02 метра.
Однако необходимо отметить, что в соответствии с дальнейшим, не изображенным вариантом осуществления, вспомогательные изоляционные панели 2а, 2b, 2с, 2d, 2е отдельной зоны имеют другой продольный размер, соответствующий, например, пяти промежуткам между гофрировками.
Кроме того, основной теплоизоляционный барьер содержит группу из трех заслуживающих внимания основных изоляционных панелей 6а, 6b, 6с, одна 6b из которых пересекается герметичным трубопроводом 42. Три основные изоляционные панели 6а, 6b, 6с одиночных групп имеют размеры, одинаковые размерам других вспомогательных изоляционных панелей 6 вне специальной зоны, что позволяет стандартизировать размер основных изоляционных панелей 6, 6а, 6b, 6с и в результате упростить производство основного теплоизоляционного барьера 1. Предпочтительно, основные изоляционные панели 6 имеют поперечный и продольный размеры, одинаковые размерам вспомогательных изоляционных панелей 2 стандартной зоны, например, длину приблизительно 3 метра и ширину приблизительно 1 метр, что позволяет сохранять одинаковое смещение между вспомогательными изоляционными панелями 2 и основными изоляционными панелями 6 по всей поверхности стандартной зоны. Отмечено, однако, что толщина основных изоляционных панелей 6 может быть одинаковой или отличной от толщины вспомогательных изоляционных панелей 2. Предпочтительно, толщина вспомогательных изоляционных панелей 2 больше, чем толщина основных изоляционных панелей 6.
Три основные изоляционные панели 6а, 6b, 6с ориентированы перпендикулярны другим основным изоляционным панелям 6 и вспомогательным изоляционным панелям 2, 2а, 2b, 2с, 2d, 2е. Другими словами, продольное направление этих трех основных изоляционных панелей 6а, 6b, 6с перпендикулярно таковому направлению других панелей 2, 2а, 2b, 2с, 2d, 2е, 6. Таким образом, посредством изменения в ориентации этих трех основных изоляционных панелей 6а, 6b, 6с герметичный трубопровод 42 пересекает отверстие со неразрывной круговой периферией, которое сделано в центральной панели 6b группы трех изоляционных панелей 6а, 6b, 6с и центрировано в середине поперечного измерения упомянутой панели 6b. Вследствие этого, несмотря на относительно значительные размеры герметичного трубопровода 42, последний проходит через отверстие, сделанное во вспомогательной изоляционной панели 2с, и круглое отверстие, сделанное в основной изоляционной панели 6b, что он делает без вырезов, образованных в одном крае упомянутых панелей 2с, 6b, при этом каждая из основных изоляционных панелей 6, 6а, 6b, 6с закреплена, охватывая множество вспомогательных изоляционных панелей 2, 2а, 2b, 2с, 2d, 2е.
Основные изоляционные панели 6, 6а, 6b, 6с имеют продольный размер, который является целым кратным их поперечному размеру, а группа заслуживающих внимания основных изоляционных панелей 6а, 6b, 6с содержит соответствующее целое число панелей. Вследствие этого, компоновка такого типа позволяет сохранять правильное расположение основных изоляционных панелей 6 в рядах, параллельных друг другу в стандартной зоне, вне отдельной зоны.
Далее необходимо отметить, что компоновка вспомогательных и основных теплоизоляционных барьеров, как описанная выше, позволяет центрировать герметичный трубопровод 42 продольно и поперечно на вспомогательной изоляционной панели 2с и центрировать герметичный трубопровод 42 в поперечном направлении основной изоляционной панели 6b, что позволяет лучше распределять нагрузки во вспомогательном и основном теплоизоляционных барьерах.
Фиг. 4 иллюстрирует в деталях вспомогательные изоляционные панели 2, 2а, 2b, 2с, 2d, 2е в отдельной зоне, пересекаемой герметичным трубопроводом 42. За исключением изоляционной панели 2с, пересекаемой герметичным трубопроводом 42, другие вспомогательные изоляционные панели 2а, 2b, 2d, 2е одиночного ряда 50 содержат только металлические листы 17, идущие в продольном направлении упомянутых панелей 2а, 2b, 2d, 2е, так как края продольных концов каждого из металлических листов вспомогательной герметизирующей мембраны, которая покрывает одиночный ряд 50, выступают на каждой стороне продольных концов панелей 2а, 2b, 2d, 2е и приварены к металлическим пластинам 18 вспомогательных изоляционных панелей 2, ограничивающих одиночный ряд 50.
Вспомогательная изоляционная панель 2с, пересекаемая герметичным трубопроводом 42, имеет на каждой стороне герметичного трубопровода 42 металлические пластины 51, идущие в поперечном направлении упомянутой панели 2с. Эти металлические пластины 51 предназначены для крепления вспомогательного закрывающего листа, снабженного отверстием, через которое проходит герметичный трубопровод, который подробно описывается далее.
Кроме того, стержни 19, зафиксированные на внутреннем листе 10 панелей, расположены в соответствии с компоновкой основных изоляционных панелей 6, 6а, 6b, 6с так, что каждая основная изоляционная панель 6, 6а, 6b, 6с закреплена на своих четырех углах и у ее боковых краев на вспомогательных изоляционных панелях 2, 2а, 2b, 2с, 2d, 2е.
Фиг. 5 иллюстрирует в деталях вспомогательную герметизирующую мембрану 4 в специальной зоне. Вспомогательная герметизирующая мембрана 4 содержит металлический вспомогательный закрывающий лист 53 квадратной формы. Вспомогательный закрывающий лист 53 имеет центральное круглое отверстие 54, через которое проходит герметичный трубопровод, который не изображен на фиг. 5. Вспомогательный закрывающий лист 53 приварен к вышеупомянутым металлическим листам 51, которые закреплены на вспомогательной изоляционной панели 2с. Кроме того, в двух гофрированных металлических листах 24а, 24b, расположенных на каждой стороне герметичного трубопровода 42, сделаны вырезы, чтобы создать окно, имеющее размеры немного меньшие, чем размеры вспомогательного закрывающего листа 53. Два гофрированные металлические листа 24а, 24b герметично приварены внахлест на вспомогательный закрывающий лист 53.
Вспомогательный закрывающий лист 53 имеет размеры такие, что каждая из его сторон доходит до группы трех гофрировок 25а, 25b, 25с, 26а, 26b, 26с. Герметичный трубопровод 42 центрирован в положении, соответствующем пересечению директрис центральных гофрировок 25b, 26b каждой из этих групп. Директрисы центральных гофрировок 25b, 26b таким образом прерываются у вспомогательной закрывающей пластины 53. Центральные гофрировки 25b, 26b герметично закрыты концевыми деталями 55. Каждая концевая деталь 55 содержит двухкомпонентную опорную пластину, герметично приваренную к вспомогательному закрывающему листу 53, и оболочку, герметично приваренную к центральной гофрировке 25b, 26b в месте ее прерывания.
Кроме того, вспомогательный закрывающий лист 53 имеет две пары параллельных гофрировок 56а, 56b, 57а, 57b. Каждая из пар 56а, 56b, 57а, 57b имеет гофрировки, перпендикулярные гофрировкам другой пары. Кроме того, две гофрировки 56а и 56b или 57а или 57b одной и той же пары проходят по обеим сторонам круглого отверстия 54 и проходят в протяжении двух боковых гофрировок 25а, 25с, 26а, 26с одной из групп, доходящих до вспомогательного закрывающего листа 53. Таким образом, обеспечивается непрерывность части гофрировок 25а, 25с, 26а, 26с, доходящих до вспомогательного закрывающего листа 53,, что позволяет ограничить потерю эластичности вспомогательной герметизирующей мембраны 4 в отдельной зоне.
Гофрировки 56а, 56b, 57а, 57b вспомогательного закрывающего листа 53 выступают в направлении наружной части резервуара, т.е. в направлении несущей конструкции, и помещаются внутри канавок 14, 15, образованных во внутреннем листе вспомогательной изоляционной панели 2с.
Также необходимо отметить, что вспомогательный закрывающий лист 53 подобным образом снабжен вырезами 58, обеспечивающими проход для стержней, которые не изображены на фиг. 5, предназначенных для крепления основных изоляционных панелей 6а, 6b, 6с основного теплоизоляционного барьера.
Фиг. 6 иллюстрирует в деталях компоновку основного теплоизоляционного барьера 5 в отдельной зоне верхней стенки. Как описывалось ранее, одна 6b из основных изоляционных панелей группы из трех заслуживающих внимания панелей 6а, 6b, 6с, ориентация которых перпендикулярна ориентации других основных изоляционных панелей 6, пересекается герметичным трубопроводом 42. Основной закрывающий лист 59 основной герметизирующей мембраны 7 закрепляется на упомянутой основной изоляционное панели 6b. Основной закрывающий лист 59 снабжен отверстием для прохода герметичного трубопровода 42. Герметичный трубопровод 42 герметично приварен к основному закрывающему листу 59.
Только три основные изоляционные панели 6а, 6b, 6с затронуты проходом герметичного трубопровода 42 через отдельную зону, другие основные изоляционные панели 6 имеют идентичную конструкцию.
Основные изоляционные панели 6а, 6b, 6с имеют, фактически, компоновки металлических пластин 60, 61, 62, 63, 64, которые расположены так, что они приспособлены для закрепления краев металлических листов основной герметизирующей мембраны 7, которые расположены в отдельной зоне и которые имеют индивидуальные размеры.
Компоновка основной герметизирующей мембраны 7 в отдельно выделенной зоне верхней стенки изображена на фиг. 7. Только семь гофрированных металлических листов 39a, 39b, 39с, 39d, 39е, 39f, 39g имеют размеры, отличающиеся от размеров стандартных гофрированных металлических листов 39, покрывающих стандартную зону стенки резервуара. Эта особая компоновка имеет целью избежать вырезания окна в основной герметизирующей мембране 7, чтобы обеспечить проход герметичного трубопровода 42, сделанного в угловой зоне гофрированных металлических листов 39, который бы создавал эффект влияния на их механическое поведение.
Два гофрированных металлических листа 39а, 39b, расположенные на обеих сторонах герметичного трубопровода 42 имеют меньшие размеры, чем размеры стандартных гофрированных металлических листов 39. Таким образом, эти два гофрированные металлические листа 39а, 39b содержат только две большие гофрировки для шести маленьких гофрировок. Два гофрированные металлические листа 39а, 39b каждый имеет вырез, сделанный вдоль одного из их продольных краев и центрированный на продольном измерениии упомянутого металлического листа 39а, 39b. Вырезы вместе создают окно, имеющее размеры немного меньшие, чем размеры основного закрывающего листа 52. Два гофрированных металлических листа 39а, 39b приварены внахлест по всему периметру основного закрывающего листа 52.
Основной закрывающий лист 52 содержит размеры, такие что каждая из его сторон доходит до группы двух гофрировок 40а, 40b, 41а, 41b. Герметичный трубопровод 42 центрирован в положении, соответствующем пересечению двух перпендикулярных прямых линий d1, d2, одна (d1) из которых параллельна двум гофрировкам 40а, 40b одной из групп и расположена равноудаленно между этими двумя гофрировками 40а, 40b, а другая (d2) из которых параллельна двум гофрировкам 41а, 41b другой из групп и расположена равноудаленно между ними.
Гофрировки 40а, 40b, 41а, 41b, доходящие до основного закрывающего листа 52, герметично закрыты концевыми деталями 65. Каждая из концевых деталей 65 содержит двухкомпонентную опорную пластину, герметично приваренную к основному закрывающему листу 52, и оболочку, герметично приваренную к гофрировке в месте ее прерывания.
Кроме того, чтобы компенсировать индивидульные размеры двух гофрированных металлических листов 39а, 39b, ограничивающих герметичный трубопровод 42, так чтобы опускаться на сетку гофрированных металлических листов 39 в стандартной зоне, основная герметизирующая мембрана содержит пять других компенсирующих гофрированных металлических листов 39с, 39d, 39е, 39f, 39g, размеры которых регулируются таким образом, чтобы компоновка сборки двух металлических листов 39а, 39b, ограничивающих герметичный трубопровод 45, и пяти гофрированных металлических листов 39с, 39d, 39е, 39f, 39g были эквивалентны компоновке четырех гофрированных металлических листов стандартных размеров.
Так, компенсирующий металлический лист 39с содержит две высокие гофрировки 40 для шести низких гофрировок 39, в то время как четыре других компенсирующих металлических листа 39d, 39е, 39f, 39g каждый имеет три высокие гофрировки 40 для шести низких гофрировок 39.
В дальнейшем варианте осуществления, показанном на фиг. 10, гофрированные металлические листы 24 вспомогательной изоляционной мембраны 4 содержат гофрировки 66, выступающие в направлении внутренней части резервуара, в отличие от гофрировок предыдущего варианта осуществления. Гофрированные металлические листы 24 вспомогательной изоляционной мембраны 4 подобным образом содержат две группы перпендикулярных гофрировок 66. Как в предыдущих вариантах осуществления, гофрированные металлические листы 24 прикреплены к внутреннему листу 10 изоляционных панелей 2 вспомогательного теплоизоляционного барьера 1 посредством не показанных металлических пластин, идущих в двух перпендикулярных направлениях, которые прикреплены к внутреннему листу 10 изоляционных панелей 2.
Однако в этом варианте осуществления наружный лист 30 изоляционных панелей 6 основного теплоизоляционного барьера 5 имеет две группы канавок 67, перпендикулярных друг другу, так чтобы образовать сеть канавок. Канавки 67 таким образом предназначены для вмещения в них гофрировок 66, выступающих в направлении внутренней части резервуара, образованных на гофрированных металлических листах 24 вспомогательной герметизирующей мембраны 4.
В вариантах осуществления такого типа вспомогательная герметизирующая мембрана содержит общую конструкцию, идентичную той, которая изображена на фиг. 5, единственная разница состоит в ориентации гофрировок 66 в направлении внутренней части резервуара.
Кроме того, необходимо отметить, что хотя изобретение описывалось выше в связи со сквозным элементом, который является герметичным трубопроводом 42, проходящим через отдельную зону стенки, чтобы создать проход между внутренним пространством резервуара и наружной частью резервуара, оно не ограничивается вариантом осуществления этого типа. Действительно, конструкция стенки герметичного и теплоизолированного резервуара, такая как описанная выше, может также изготавливаться с любым другим типом сквозного элемента и, в частности, с дренажной конструкцией 68, как показано на фиг. 11, проходящей через стенку днища и предназначенную для размещения в ней всасывающего элемента, например, не изображенного насоса.
Дренажная конструкция 68 содержит основную коническую или цилиндрическую выемку 69, ось которой перпендикулярна несущей стенке 3. Основная цилиндрическая выемка 69 соединена непрерывно с основной герметизирующей мембраной 7, которую она дополняет, таким образом, герметично. Дренажная конструкция также содержит вспомогательный коническую или цилиндрическую выемку 70, соосную с основной выемкой 69, которая соединена непрерывно со вспомогательной герметизирующей мембраной 4, которую она дополняет, таким образом, герметично. Кроме того, дренажная конструкция 68 также содержит изоляционные материалы 71, которые помещены между основной и вспомогательной цилиндрическими выемками 69, 70, и также изоляционные материалы 72, расположенные между вспомогательной выемкой 70 и несущей конструкцией 3, чтобы обеспечить сплошность тепловой изоляции основного и вспомогательного теплоизоляционного барьеров 1, 5 в дренажной конструкции 68.
Резервуар, описанный выше, может использоваться в различных типах установок, в частности, в наземных сооружениях или на плавучей конструкции, такой как метановоз или тому подобное.
На фиг. 9 представлен вид метановоза 70 со снятой оболочкой, который демонстрирует герметичный и изолированный резервуар 71 такого типа общей призматической формы, установленный внутри двойного корпуса 72 судна.
Хорошо известным образом per se, погрузочные/разгрузочные трубы 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. 9 также показан пример морского терминала, содержащего погрузочную и разгрузочную станцию 75, подводный трубопровод 76 и наземную установку 77. Погрузочно-разгрузочная станция 75 - стационарное морское сооружение, содержащее мобильную стрелу 74 и башню 78, несущую мобильную стрелу 74. Мобильная стрела 74 имеет связку изолированных гибких шлангов 79, которые могут быть подсоединены к погрузочно/разгрузочным трубам 73. Ориентируемая мобильная стрела 74 приспосабливается ко всем размерам метановозов. Не изображенный связующий трубопровод идет внутрь башни 78. Погрузочно-разгрузочная станция 75 позволяет погружать и разгружать метановоз 70 с наземной установки 77 или на нее. Последняя содержит резервуары 80 для хранения сжиженного газа и связующие трубопроводы 81, подсоединенные подводном трубопроводом 76 к погрузочно-разгрузочной станции 75. Подводный трубопровод 76 позволяет транспортировать сжиженный газ между погрузочно-разгрузочной станцией 75 и наземной установкой 77 на большое расстояние, например, 5 км, что позволяет держать метановоз 70 на значительном расстоянии от берега во время погрузочно-разгрузочных операций.
Чтобы создать давление, необходимое для передачи сжиженного газа, используются насосы на борту судна 70 и/или насосы, которыми оборудовано наземная установка 77, и/или насосы, которыми оборудована погрузочно-разгрузочной станции 75.
Хотя изобретение описано в отношении множества частных вариантов осуществления, очевидно, что оно никаким образом не ограничено таковыми и содержит все технические эквиваленты описанных средств и также комбинаций таковых, если такие комбинации входят в объем изобретения.
Использование глаголов «содержит», или «включает в себя» и их форм не исключает присутствия других элементов или этапов, помимо упомянутых в пункте формулы изобретения. Использование единственного числа при описании элемента или шага не исключает, если не упомянуто обратное, наличия множества таковых элементов или этапов.
В формуле изобретения любая ссылочная позиция в скобках не должна пониматься как ограничение пункта формулы изобретения.
1. Герметичный теплоизолированный резервуар, предназначенный для хранения жидкости, содержит
стенку резервуара, зафиксированную на несущей конструкции (3), стенка содержит, последовательно, в направлении толщины от наружной части в направлении внутренней части резервуара, вспомогательный теплоизоляционный барьер (1), удерживаемый на несущей конструкции (3), вспомогательную герметизирующую мембрану (4), на вспомогательном теплоизоляционном барьере (1), основной теплоизоляционный барьер (5), опирающийся на вспомогательную герметизирующую мембрану (4), и основную герметизирующую мембрану (7) на основном теплоизоляционном барьере (5), выполненную для контакта с жидкостью, содержащейся в резервуаре,
вспомогательный теплоизоляционный барьер (1) содержит размещенные бок о бок вспомогательные изоляционные панели (2, 2а, 2b, 2с, 2d, 2е), удерживаемые на несущей конструкции (3) и имеющие форму прямоугольного параллелепипеда, имеющую продольное направление, при этом каждая вспомогательная изоляционная панель (2, 2а, 2b, 2с, 2d, 2е) имеет внутреннюю поверхность, противолежащую несущей стенке, снабженную по меньшей мере одним элементом для крепления (19),
основной теплоизоляционный барьер (5), содержащий размещенные бок о бок основные изоляционные панели (6, 6а, 6b, 6с), имеющие форму прямоугольного параллелепипеда, имеющую продольное направление, при этом каждая основная изоляционная панель (6, 6а, 6b, 6с) расположена так, чтобы охватывать по меньшей мере четыре вспомогательные изоляционные панели (2, 2а, 2b, 2с, 2d, 2е), и закреплена на упомянутом элементе для крепления (19) каждой вспомогательной изоляционной панели, которую упомянутая основная изоляционная панель охватывает,
герметичный резервуар, снабженный сквозным элементом (42, 68), проходящим через отдельную зону стенки;
основной теплоизоляционный барьер (5), содержащий в специальной зоне стенки резервуара основную группу основных изоляционных панелей (6а, 6b, 6с), имеющих взаимно параллельные продольные направления;
вспомогательный теплоизоляционный барьер (1), содержащий в отдельной зоне стенки вспомогательную группу вспомогательных изоляционных панелей (2а, 2b, 2с, 2d, 2е), имеющих взаимно параллельные продольные направления, при этом основная группа и вспомогательная группа, расположенные одна относительно другой таким образом, что продольные направления основных изоляционных панелей (6а, 6b, 6с) основной группы перпендикулярны продольным направлениям вспомогательных изоляционных панелей (2а, 2b, 2с, 2d, 2е) вспомогательной группы,
сквозной элемент (42, 68), идущий в направлении толщины отдельной зоны стенки и проходящий последовательно через отверстие, сделанное в одной (2с) из вспомогательных изоляционных панелей вспомогательной группы, через отверстие (54), сделанное во вспомогательной герметизирующей мембране (4), через отверстие, сделанное в одной (6b) из основных изоляционных панелей основной группы, и через отверстие, сделанное в основной герметизирующей мембране (7).
2. Резервуар по п. 1, отличающийся тем, что вспомогательные изоляционные панели (2), размещенные в остальной зоне, расположенной вокруг отдельной зоны стенки, размещены параллельными рядами и имеют продольные направления, ориентированные параллельно друг другу, и основные изоляционные панели (6), размещенные в остальной зоне, размещены параллельными рядами и имеют продольные направления, ориентированные параллельно друг другу.
3. Резервуар по п. 2, отличающийся тем, что продольные направления вспомогательных изоляционных панелей (2) остальной зоны параллельны продольным направлениям основных изоляционных панелей (6) остальной зоны, при этом продольные направления изоляционных панелей (6а, 6b, 6с) одной из основной и вспомогательной групп ориентированы перпендикулярно продольным направлениям основных и вспомогательных изоляционных панелей (2, 6) остальной зоны, а продольные направления изоляционных панелей (2а, 2b, 2с, 2d, 2е) другой из основной и вспомогательной групп ориентированы параллельно продольным направлениям основных и вспомогательных изоляционных панелей (2, 6) остальной зоны.
4. Резервуар по п. 3, отличающийся тем, что группа, изоляционные панели (6а, 6b, 6с) которой имеют продольные направления, ориентированные перпендикулярно продольным направлениям основных и вспомогательных изоляционных панелей (2, 6) остальной зоны, является основной группой.
5. Резервуар по п. 4, отличающийся тем, что основные изоляционные панели (6) остальной зоны имеют размеры такие же, что и размеры основных изоляционных панелей (6а, 6b, 6с) основной группы.
6. Резервуар по п. 5, отличающийся тем, что каждая из основных изоляционных панелей (6, 6а, 6b, 6с) имеет продольный размер, равный ее поперечному размеру, умноженному на n, при этом n - целое число, большее 1, при этом первая группа содержит n основных изоляционных панелей (6а, 6b, 6с).
7. Резервуар по любому из пп. 2-6, отличающийся тем, что вспомогательные изоляционные панели (2) остальной зоны имеют продольный и поперечный размеры, одинаковые таким же размерам основных изоляционных панелей (6) остальной зоны.
8. Резервуар по любому из пп. 2-7, отличающийся тем, что вспомогательная группа вспомогательных изоляционных панелей (2а, 2b, 2с, 2d, 2е) содержит ряд вспомогательных изоляционных панелей, идущих от одного края к другому стенки резервуара в поперечном направлении, перпендикулярном продольному направлению упомянутых вспомогательных изоляционных панелей, при этом вспомогательные изоляционные панели (2а, 2b, 2с, 2d, 2е) вспомогательной группы имеют продольный размер, меньший, чем продольный размер вспомогательных изоляционных панелей (2) в остальной зоне.
9. Резервуар по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что отверстие, через которое проходит сквозной элемент (42, 68), которое выполнено во вспомогательной изоляционной панели (2с) вспомогательной группы, размещено в центре упомянутой вспомогательной изоляционной панели (2с).
10. Резервуар по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что отверстие, через которое проходит сквозной элемент (42, 68), которое выполнено в основной изоляционной панели (6b) основной группы, размещено в центре поперечного размера упомянутой основной изоляционной панели (6b).
11. Резервуар по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что каждая вспомогательная изоляционная панель (2, 2а, 2b, 2с, 2d, 2е) связана с примыкающими вспомогательными изоляционными панелями посредством множества перекрывающих элементов (22), причем каждый перекрывающий элемент (22) размещается так, что его охватывают по меньшей мере упомянутая вспомогательная изоляционная панель и одна упомянутая примыкающая вспомогательная изоляционная панель, и фиксируется с одной стороны на крае внутренней поверхности одной из вспомогательных изоляционных панелей и с другой стороны на лицевом крае внутренней поверхности другой вспомогательной изоляционной панели, так чтобы находиться напротив промежутка между упомянутыми примыкающими вспомогательными изоляционными панелями.
12. Резервуар по любому из пп. 1-11, отличающийся тем, что внутренняя поверхность каждой вспомогательной изоляционной панели (2, 2а, 2b, 2с, 2d, 2е) снабжена металлическими пластинами (17, 18, 51), при этом вспомогательная герметизирующая мембрана (4) содержит в отдельной зоне стенки вспомогательный закрывающий лист (53), снабженный отверстием (54), через которое проходит сквозной элемент (42, 48), при этом упомянутый вспомогательный закрывающий лист (53) приварен к металлическим пластинам (51) вспомогательной изоляционной панели (2с), снабженной отверстием.
13. Резервуар по п. 12, отличающийся тем, что вспомогательная герметизирующая мембрана (4) содержит множество гофрированных вспомогательных металлических листов (24, 24а, 24b), герметично приваренных друг к другу, и каждая содержит по меньшей мере две перпендикулярные гофрировки (25, 26), при этом упомянутые вспомогательные металлические листы (24, 24а, 24b) приварены к металлическим пластинам (17, 18, 51) вспомогательных изоляционных панелей (2, 2а, 2b, 2с, 2d, 2е), а гофрированные вспомогательные металлические листы (24а, 24b), примыкающие к вспомогательному закрывающему листу (53), приварены к закрывающему листу (53).
14. Резервуар по п. 13, отличающийся тем, что сквозной элемент (42, 68) центрирован в положении, соответствующем пересечению взаимно перпендикулярных направляющих двух гофрировок (25b, 26b) вспомогательных металлических листов (24а, 24b).
15. Резервуар по любому из пп. 12-14, отличающийся тем, что вспомогательный закрывающий лист (53) содержит две пары параллельных гофрировок (56а, 56b, 57а, 57b), при этом две гофрировки (56а, 56b, 57а, 57b) одной и той же пары проходят на каждой стороне отверстия (54) и каждая идет в направлении гофрировки (25а, 25с, 26а, 26с) одного из вспомогательных металлических листов (24а, 24b).
16. Резервуар по любому из пп. 13-15, отличающийся тем, что гофрировки (25, 26) вспомогательных металлических листов (24, 24а, 24b) выступают в направлении наружной части резервуара в направлении несущей конструкции, внутренняя поверхность вспомогательных изоляционных панелей (2, 2а, 2b, 2с, 2d, 2е) имеет перпендикулярные канавки (14, 15), в которые входят гофрировки (25, 26) вспомогательных металлических листов (24, 24а, 24b).
17. Резервуар по любому из пп. 13-15, отличающийся тем, что гофрировки (66) вспомогательных металлических листов (24) выступают в направлении внутренней части резервуара, при этом каждая из основных изоляционных панелей (6) имеет наружную поверхность (31), имеющую перпендикулярные канавки (67), в которые входят гофрировки (66) гофрированных металлических листов (24) вспомогательной герметизирующей мембраны (4).
18. Резервуар по любому из пп. 1-17, отличающийся тем, что основная герметизирующая мембрана (7) содержит в отдельной зоне стенки основной закрывающий лист (52), снабженный отверстием в основной герметизирующей мембране, через которое проходит сквозной элемент, при этом упомянутый основной герметизирующий лист (52) герметично приваривается к сквозному элементу (52) и фиксируется на основной изоляционной панели (6b), снабженной отверстием.
19. Герметичный резервуар по п. 18, отличающийся тем, что основная изоляционная панель (6, 6а, 6b, 6с) основного теплоизоляционного барьера имеет внутреннюю поверхность, противолежащую несущей стенке, при этом упомянутая внутренняя поверхность оснащена металлическими пластинами (32, 33, 60, 61, 62, 63), а основная герметизирующая мембрана (7) содержит множество гофрированных основных металлических листов (39, 39а, 39b, 39с, 39d, 39е, 39f, 39g), герметично приваренных друг к другу, и каждая содержит по меньшей мере две перпендикулярные гофрировки (40, 41, 40а, 40b, 41а, 41b), при этом упомянутые основные металлические листы (39, 39а, 39b, 39с, 39d, 39е, 39f, 39g) приварены к металлическим пластинам основных изоляционных панелей (6, 6а, 6b, 6с), а гофрированные основные металлические листы (39а, 39b), примыкающие к основному закрывающему листу (52), приварены к закрывающему листу (52).
20. Герметичный резервуар по п. 19, отличающийся тем, что сквозной элемент (42, 68) центрирован в положении, соответствующем пересечению первой и второй прямых линий (d1, d2), первая прямая линия (d1) параллельна первой паре параллельных гофрировок (40а, 40b) основной герметизирующей мембраны (7) и расположена равноудаленно между гофрировками (40а, 40b) первой пары и второй прямой линии (d2), параллельной второй паре параллельных гофрировок (41а, 41b), которые перпендикулярны гофрировкам первой пары и расположены равноудаленно между гофрировками (41а, 41b) второй пары.
21. Герметичный резервуар по любому из пп. 1-20, отличающийся тем, что сквозным элементом (42) является герметичный трубопровод, проходящий через отдельную зону стенки, чтобы образовать проход между внутренним пространством резервуара и наружной частью резервуара.
22. Герметичный резервуар по любому из пп. 1-20, отличающийся тем, что сквозным элементом (68) является дренажная конструкция.
23. Судно (70) для перевозки жидкости, содержащее двойной корпус (72) и резервуар (71) по любому из пп. 1-22, размещенный в двойном корпусе.
24. Способ для погрузки или разгрузки судна (70) по п. 23, отличающийся тем, что жидкость транспортируется по изолированным трубам (73, 79, 76, 81) из плавучего или наземного хранилища (77) или к ним в резервуар (71) судна или из него.
25. Система для транспортировки жидкости, содержащая судно (70) по п. 23, изолированные трубы (73, 79, 76, 81), размещенные таким образом, чтобы соединять резервуар (71), установленный в корпусе судна, с плавучим или наземным хранилищем (77), и насос для подачи жидкости по изолированным трубам от плавучего или наземного хранилища или в него в резервуар судна или из него.
