Герметичный и теплоизоляционный резервуар
Группа изобретений относится к герметичному и теплоизоляционному резервуару. Резервуар содержит вспомогательный изолирующий барьер (2), гофрированную вспомогательную уплотнительную мембрану (3), основной изолирующий барьер (4) и гофрированную основную уплотнительную мембрану (5). Основные гофры (14) и вспомогательные гофры (10) наложены друг на друга в направлении толщины, причем размер основного изолирующего барьера (4) в направлении толщины меньше, чем размер вспомогательных гофров (10) в упомянутом направлении толщины, так что вспомогательные гофры (10) проходят через проходы (13) основного изолирующего барьера (4) и частично размещены в основных гофрах (14). Резервуар дополнительно содержит основной усиливающий элемент (20), расположенный между наложенными друг на друга вспомогательным гофром (10) и основным гофром (14) в направлении толщины для усиления упомянутого основного гофра (14). Техническим результатом является обеспечение герметичного и теплоизоляционного резервуара с усиленными гофрами основной герметизированной мембраны. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 6 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к области герметичных и теплоизоляционных резервуаров. В частности, настоящее изобретение относится к области герметичных и теплоизоляционных резервуаров для хранения и/или транспортировки сжиженного газа при низкой температуре, например, резервуаров для транспортировки сжиженного углеводородного газа (также известного как СУГ), имеющего, например, температуру от -50°C до 0°C, или для транспортировки сжиженного природного газа (СПГ) при температуре около - 162°C при атмосферном давлении. Такие резервуары могут быть установлены на суше или на плавучей конструкции. В случае плавучей конструкции резервуар может быть предназначен для транспортировки сжиженного газа или для приема сжиженного газа, используемого в качестве топлива для приведения в движение плавучей конструкции.
В одном варианте осуществления сжиженный газ представляет собой СПГ, т.е. смесь, имеющую высокое содержание метана и хранящуюся при температуре около -162°C при атмосферном давлении. Также возможны другие сжиженные газы, в частности, этан, пропан, бутан или этилен. Сжиженные газы также могут храниться под давлением, например, при относительном давлении от 2 до 20 бар и, в частности, при относительном давлении, близком к 2 бар. Резервуар может быть изготовлен в соответствии с различными технологиями, в частности, в виде встроенного резервуара с мембраной.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Герметичный и теплоизоляционный резервуар для транспортировки криогенной жидкости, например, СПГ, установлен в пространстве, образованном внутренним корпусом двухкорпусного судна. Такой резервуар имеет многослойную конструкцию, обеспечивающую изоляцию и герметичность резервуара. Таким образом, резервуар содержит в направлении от наружной стороны к внутренней стороне резервуара вспомогательный изолирующий барьер, вспомогательную герметизированную мембрану, основной изолирующий барьер и основную герметизированную мембрану, предназначенную для контакта с криогенной жидкостью, содержащейся в резервуаре. Многослойная конструкция позволяет гарантировать, что даже в случае повреждения основной герметизированной мембраны резервуар сохранит достаточную герметичность и изоляцию за счет вспомогательного изолирующего барьера и вспомогательной герметизированной мембраны, так что криогенная жидкость не повредит конструкцию, в которую встроен резервуар, как правило, двойной корпус судна.
В многослойной системе резервуара, как описано в документе US2017/0159888 A1, только вспомогательный изолирующий барьер имеет изоляционные характеристики, достаточные для обеспечения изоляции резервуара. В таком резервуаре основной изолирующий барьер в основном выполняет функцию разделения вспомогательной герметизированной мембраны и основной герметизированной мембраны, а не функцию изоляции. В таком резервуаре основной изолирующий барьер образован, например, пластинами из фанеры, имеющими ограниченную толщину.
Кроме того, основная герметичная мембрана имеет гофры. Гофры позволяют основной герметизирующей мембране деформироваться под действием напряжений, например, в случае изменений температуры в резервуаре из-за загрузки или разгрузки криогенной жидкости в резервуаре, или выдерживать деформации несущей конструкции при волнении.
Поскольку основной изолирующий барьер имеет ограниченные изоляционные характеристики вспомогательная герметизированная мембрана и основная герметизированная мембрана имеют одинаковые рабочие температуры. Таким образом, даже при отсутствии утечек в основной герметизированной мембране вспомогательная герметизированная мембрана подвергается действию напряжений, связанных с изменениями температуры в резервуаре, которые аналогичны напряжениям, испытываемым основной герметизированной мембраной. Следовательно, вспомогательная герметизированная мембрана также имеет гофры, позволяющие поглощать деформации, возникающие из-за изменений температуры в резервуаре, или выдерживать деформации несущей конструкции при волнении.
Пластины из фанеры, образующие основной изолирующий барьер, имеют проходы для размещения гофров вспомогательной герметизированной мембраны. Кроме того, из-за ограниченной толщины основного изолирующего барьера гофры вспомогательной мембраны и гофры основной мембраны наложены друг на друга таким образом, чтобы гофры вспомогательной герметизированной мембраны были, по меньшей мере, частично размещены в гофрах основной герметизированной мембраны.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Идея, лежащая в основе настоящего изобретения, заключается в предложении герметичного и теплоизоляционного резервуара, имеющего хорошие характеристики устойчивости к действию напряжений. Идея, лежащая в основе настоящего изобретения, заключается в обеспечении герметичного и теплоизоляционного резервуара с усиленной основной герметизированной мембраной. Идея, лежащая в основе настоящего изобретения, заключается в обеспечении герметичного и теплоизоляционного резервуара с усиленными гофрами основной герметизированной мембраны.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретение предлагает герметичный и теплоизоляционный резервуар, предназначенный для установки в несущей конструкции, причем упомянутый резервуар содержит в направлении от наружной стороны к внутренней стороне резервуара вспомогательный изолирующий барьер, предназначенный для крепления к несущей конструкции, вспомогательную уплотнительную мембрану, опирающуюся на вспомогательный изолирующий барьер, основной изолирующий барьер, опирающийся на вспомогательную уплотнительную мембрану, и основную уплотнительную мембрану, опирающуюся на основной изолирующий барьер,
основная уплотнительная мембрана содержит основные гофры, выступающие внутрь резервуара, вспомогательная уплотнительная мембрана содержит вспомогательные гофры, выступающие внутрь резервуара, причем основные гофры и вспомогательные гофры наложены друг на друга в направлении толщины,
основной изолирующий барьер имеет проходы, причем вспомогательные гофры размещены в упомянутых проходах, при этом размер основного изолирующего барьера в направлении толщины меньше, чем размер вспомогательных гофров в упомянутом направлении толщины, так что вспомогательные гофры проходят через проходы и частично размещены в основных гофрах,
причем резервуар дополнительно содержит основной усиливающий элемент, расположенный между наложенными друг на друга вспомогательным гофром и основным гофром в направлении толщины для усиления упомянутого основного гофра.
Благодаря этим характеристикам основные гофры усилены основным усиливающим элементом, что повышает устойчивость основной герметизированной мембраны к действию напряжений.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления герметичный и теплоизоляционный резервуар может иметь одну или более следующих характеристик.
В соответствии с одним вариантом осуществления каждая из основной и вспомогательной уплотнительных мембран содержит плоские участки, расположенные между гофрами и соответственно опирающиеся на основной изолирующий барьер и вспомогательный изолирующий барьер.
В соответствии с одним вариантом осуществления основной усиливающий элемент имеет вогнутую опорную поверхность, вогнутость которой обращена к вспомогательному гофру, причем упомянутая опорная поверхность соответствует внутренней поверхности вспомогательного гофра, обращенной к ней.
В соответствии с одним вариантом осуществления опорная поверхность имеет радиус кривизны, равный или близкий к радиусу кривизны внутренней поверхности вспомогательного гофра.
В соответствии с одним вариантом осуществления радиус кривизны опорной поверхности является таким, что опорная поверхность частично, например, по меньшей мере, на 50%, покрывает внутреннюю поверхность вспомогательного гофра. В соответствии с одним вариантом осуществления опорная поверхность, в частности, покрывает участок вспомогательного гофра, выступающий в основной гофр.
В соответствии с одним вариантом осуществления опорная поверхность опирается на вершину вспомогательного гофра.
В соответствии с одним вариантом осуществления основной усиливающий элемент и основание вспомогательного гофра разделяет зазор, причем упомянутое основание вспомогательного гофра смежно с плоскими участками вспомогательной герметизированной мембраны. Зазор обеспечивает возможность деформации основания вспомогательного гофра, например, при наличии растягивающих усилий на упомянутом вспомогательном гофре, возникающих из-за теплового сжатия или удлинения судовой балки или из-за допусков на установку.
В соответствии с одним вариантом осуществления радиус кривизны опорной поверхности равен радиусу кривизны внутренней поверхности вспомогательного гофра, так что опорная поверхность полностью покрывает внутреннюю поверхность вспомогательного гофра.
Благодаря этим характеристикам основной усиливающий элемент стабильно и надежно взаимодействует со вспомогательным гофром для достижения эффективного усиления основного гофра.
В соответствии с одним вариантом осуществления основной усиливающий элемент имеет выпуклую усиливающую поверхность, выпуклость которой обращена к основному гофру и имеет радиус кривизны, соответствующий радиусу кривизны внешней поверхности основного гофра.
В соответствии с одним вариантом осуществления при температуре окружающей среды зазор отделяет усиливающую поверхность от внешней поверхности основного гофра.
В соответствии с одним вариантом осуществления радиус кривизны усиливающей поверхности равен радиусу кривизны внешней поверхности основного гофра на участке упомянутой внешней поверхности, выровненной с вершиной основного гофра. В соответствии с одним вариантом осуществления упомянутый участок внешней поверхности основного гофра ограничен по обе стороны вершины основного гофра точками перегиба упомянутой внешней поверхности.
Благодаря этим характеристикам основной усиливающий элемент обеспечивает равномерное, надежное и эффективное усиление основного гофра.
В соответствии с одним вариантом осуществления основной гофр и вспомогательный гофр наложены друг на друга в направлении толщины, так что вершина вспомогательного гофра выровнена с вершиной основного гофра.
В соответствии с одним вариантом осуществления толщина основного усиливающего элемента уменьшается к боковым концам упомянутого основного усиливающего элемента.
В соответствии с одним вариантом осуществления усиливающая поверхность и опорная поверхность смежны на упомянутых боковых концах основного усиливающего элемента. В соответствии с одним вариантом осуществления концы усиливающей поверхности и опорной поверхности соединены соединительной поверхностью основного усиливающего элемента.
В соответствии с одним вариантом осуществления основной усиливающий элемент является полым. В соответствии с одним вариантом осуществления полый основной усиливающий элемент содержит внутренние усиливающие перегородки.
Основной усиливающий элемент имеет высокую конструктивную прочность, обеспечивая надежное и эффективное усиление основного гофра. Кроме того, полый усиливающий элемент обеспечивает возможность циркуляции газа между основным гофром и вспомогательным гофром, например, инертного газа, такого как азот.
В соответствии с одним вариантом осуществления усиливающие перегородки протяжены перпендикулярно внутренней поверхности вспомогательного гофра. В соответствии с одним вариантом осуществления усиливающие перегородки протяжены перпендикулярно внешней поверхности основного гофра.
В соответствии с одним вариантом осуществления резервуар дополнительно содержит удерживающее устройство, выполненное с возможностью оказания прижимного усилия на основной усиливающий элемент в направлении вспомогательного гофра для удержания упомянутого основного усиливающего элемента с опорой на упомянутый вспомогательный гофр.
В соответствии с одним вариантом осуществления удерживающее устройство содержит гибкий элемент, закрепленный на основном изолирующем барьере и соединенный с основным усиливающим элементом для оказания прижимного усилия на упомянутый основной усиливающий элемент в направлении вспомогательного гофра.
В соответствии с одним вариантом осуществления удерживающее устройство содержит гибкую полосу, имеющую первый конец, закрепленный на основном изолирующем барьере с одной стороны основного усиливающего элемента, второй конец, закрепленный на основном изолирующем барьере с другой стороны основного усиливающего элемента, и центральный участок, расположенный между основным усиливающим элементом и основным гофром.
В соответствии с одним вариантом осуществления гибкая полоса прикреплена к основному изолирующему барьеру с помощью крепежных элементов, например, скоб, винтов, гвоздей или т.п.
В соответствии с одним вариантом осуществления гибкий элемент является упругим. В соответствии с одним вариантом осуществления удерживающее устройство содержит упругую пластину. В соответствии с одним вариантом осуществления концы упругой пластины образуют лапки, упруго удерживаемые на основном изоляционном барьере по обе стороны вспомогательного гофра.
В соответствии с одним вариантом осуществления упругая пластина закреплена на основном изолирующем барьере за счет трения.
В соответствии с одним вариантом осуществления основной усиливающий элемент содержит пару лапок, выступающих вбок от концов основного усиливающего элемента, причем упомянутые лапки размещены в соответствующих отверстиях основного изолирующего барьера для предотвращения смещения основного усиливающего элемента в направлении толщины резервуара.
Благодаря этим характеристикам основной усиливающий элемент удерживается на месте основным изолирующим барьером. Таким образом, усиливающий элемент является устойчивым и надежно усиливает основной гофр.
В соответствии с одним вариантом осуществления основной изолирующий барьер содержит множество панелей, расположенных между плоскими участками основной герметизированной мембраны и вспомогательной герметизированной мембраны. В соответствии с одним вариантом осуществления панели выполнены из дерева, например, из фанеры.
В соответствии с одним вариантом осуществления отверстия образованы на внешней поверхности основного изолирующего барьера, опирающейся на вспомогательную уплотнительную мембрану, так что лапки основного усиливающего элемента расположены между основным изолирующим барьером и вспомогательной уплотнительной мембраной в направлении толщины.
В соответствии с одним вариантом осуществления резервуар дополнительно содержит вспомогательный усиливающий элемент, расположенный между вспомогательным гофром и вспомогательным изолирующим барьером в направлении толщины резервуара для усиления упомянутого вспомогательного гофра.
В соответствии с одним вариантом осуществления вспомогательный усиливающий элемент имеет внешнюю форму, соответствующую внутренней форме участка вспомогательного гофра, выступающего в основной гофр.
Таким образом, вспомогательный усиливающий элемент полностью и равномерно усиливает выступающий участок вспомогательного гофра.
В соответствии с одним вариантом осуществления вспомогательный усиливающий элемент является полым, что обеспечивает возможность циркуляции газа, например, инертного газа, под вспомогательным гофром. В соответствии с одним вариантом осуществления вспомогательный усиливающий элемент содержит внутренние перегородки, причем внутренние перегородки конструктивно усиливают упомянутый вспомогательный усиливающий элемент.
Благодаря этим характеристикам вспомогательный гофр также усилен. Кроме того, вспомогательный гофр, усиленный таким образом, служит для поддержания основного усиливающего элемента, так что основной усиливающий элемент обеспечивает лучшее усиление основного гофра.
Такой резервуар может быть частью берегового хранилища, например, для хранения СПГ, или он может быть установлен на прибрежной или глубоководной плавучей конструкции, в частности, на метановозе, на плавучей установке для регазификации и хранения газа (FSRU), на плавучей установке для добычи, хранения и отгрузки нефти (FPSO) и т.п. Такой резервуар также может использоваться в качестве топливного резервуара на судне любого типа.
В соответствии с одним вариантом осуществления судно для транспортировки холодного жидкого продукта содержит двойной корпус и вышеописанный резервуар, расположенный в двойном корпусе.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретение также предлагает способ загрузки или разгрузки судна, в котором холодный жидкий продукт подают по изолированным трубопроводам из плавучего или берегового хранилища в резервуар судна или из резервуара судна в плавучее или береговое хранилище.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретение также предлагает систему передачи холодного жидкого продукта, причем система содержит вышеописанное судно, изолированные трубопроводы, расположенные так, чтобы соединять резервуар, установленный в корпусе судна, с плавучим или береговым хранилищем, и насос для подачи потока холодного жидкого продукта по изолированным трубопроводам из плавучего или берегового хранилища в резервуар судна или из резервуара судна в плавучее или береговое хранилище.
Некоторые аспекты изобретения основаны на идее усиления основных гофров герметичного и теплоизоляционного резервуара, в котором гофры основной герметизированная мембраны и гофры вспомогательной герметизированная мембраны наложены друг на друга. Некоторые аспекты изобретения основаны на идее усиления основного гофра, внутреннее пространство которого, по меньшей мере, частично занято вспомогательным гофром. Некоторые аспекты изобретения основаны на идее усиления основного гофра, обращенного к криволинейной поверхности, образованной вспомогательным гофром.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Изобретение станет более понятным, и дополнительные задачи, детали, характеристики и преимущества станут более очевидными из следующего далее описания нескольких конкретных вариантов осуществления изобретения, которые приведены исключительно в качестве примера и без ограничения со ссылкой на приложенные чертежи.
Фиг. 1 представляет местный вид в разрезе герметичного и теплоизоляционного резервуара.
Фиг. 2 представляет подробный вид в разрезе герметичного и теплоизоляционного резервуара, проиллюстрированного на фиг. 1, дополнительно содержащего основной усиливающий элемент в соответствии с первым вариантом осуществления.
Фиг. 3 представляет подробный вид в разрезе герметичного и теплоизоляционного резервуара, проиллюстрированного на фиг. 1, дополнительно содержащего основной усиливающий элемент в соответствии с первым альтернативным вариантом первого варианта осуществления.
Фиг. 4 представляет подробный вид в разрезе герметичного и теплоизоляционного резервуара, проиллюстрированного на фиг. 1, дополнительно содержащего основной усиливающий элемент в соответствии со вторым альтернативным вариантом первого варианта осуществления.
Фиг. 5 представляет подробный вид в разрезе герметичного и теплоизоляционного резервуара, проиллюстрированного на фиг. 1, дополнительно содержащего основной усиливающий элемент в соответствии со вторым вариантом осуществления.
Фиг. 6 представляет схематическое изображение с вырезом резервуара метановоза и терминала для загрузки/разгрузки этого резервуара.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
В приведенном ниже описании сделана ссылка на герметичный и теплоизоляционный резервуар, содержащий внутреннее пространство, предназначенное для заполнения горючим или негорючим газом. Газ, в частности, может представлять собой сжиженный природный газ (СПГ), то есть газовую смесь, содержащую в основном метан, а также один или более других углеводородов, таких как этан, пропан, н-бутан, изобутан, н-пентан, изопентан, неопентан и азот в небольших количествах. Газ также может представлять собой этан или сжиженный углеводородный газ (СУГ), то есть смесь углеводородов, полученную при переработке нефти и содержащую в основном пропан и бутан.
Такой герметичный и теплоизоляционный резервуар встроен в несущую конструкцию 1, например, в двойной корпус судна для транспортировки СПГ. Несущая конструкция 1 образует множество несущих стенок, совместно ограничивающих внутреннее пространство двойного корпуса, предназначенное для приема герметичного и теплоизоляционного резервуара. Герметичный и теплоизоляционный резервуар содержит множество стенок резервуара, каждая из которых поддерживается соответствующей несущей стенкой несущей конструкции 1. Каждая стенка резервуара имеет многослойную конструкцию, содержащую в направлении от соответствующей несущей стенки внутрь резервуара вспомогательный теплоизолирующий барьер 2, вспомогательную герметизированную мембрану 3, основной теплоизоляционный барьер 4 и основную герметизированную мембрану 5, ограничивающую внутреннюю область резервуара и предназначенную для контакта с жидкостью, содержащейся в резервуаре. Фиг. 1 частично иллюстрирует стенку герметичного и теплоизоляционного резервуара в соответствии с многослойной конструкцией.
Вспомогательный теплоизолирующий барьер 2 содержит изоляционный наполнитель 6, расположенный между нижней пластиной 7 и покрывной пластиной 8. Изоляционный наполнитель 6, например, представляет собой армированный волокном или неармированный пенополиуретан. Нижняя пластина 7 и покрывная пластина 8 представляют собой жесткие пластины, например, пластины из фанеры.
Вспомогательный теплоизолирующий барьер 2 может быть изготовлен различными способами, например, с использованием изоляционных панелей параллелепипедной формы, расположенных смежно друг с другом регулярным образом на соответствующей несущей стенке несущей конструкции 1. Изоляционные панели закреплены на несущей конструкции 1 с помощью анкерных элементов (не проиллюстрированы). Между нижней пластиной 7 и несущей конструкцией 1 расположены валики 9 мастики для компенсации дефектов плоскостности несущей конструкции 1. Таким образом, вспомогательный теплоизолирующий барьер 2 образует плоскую опорную поверхность, на которую опирается вспомогательная герметизированная мембрана 3.
Вспомогательная герметизированная мембрана 3 содержит множество гофрированных металлических пластин. Металлические пластины приварены друг к другу для образования вспомогательной герметизированной мембраны 3. Вспомогательная герметизированная мембрана 3 может быть закреплена на несущей конструкции разными способами. Например, вспомогательная герметизированная мембрана 3 может быть закреплена на несущей конструкции опосредованно путем крепления к вспомогательному теплоизолирующему барьеру 2 или непосредственно путем крепления к анкерным элементам (не проиллюстрированы), проходящим через вспомогательный теплоизолирующий барьер 2.
Вспомогательная герметизированная мембрана 3 содержит гофры 10, далее называемые вспомогательными гофрами 10, выступающие внутрь резервуара. Вспомогательные гофры 10 позволяют поглощать деформации вспомогательной герметизированной мембраны 3, например, связанные с изменениями температуры в резервуаре или с деформацией судовой балки. Вспомогательная герметизированная мембрана 3 содержит первый ряд взаимно параллельных вспомогательных гофров 10, протяженных параллельно первому направлению, например, продольному направлению судна. Вспомогательная герметизированная мембрана 3 содержит второй ряд взаимно параллельных вспомогательных гофров 10, протяженных параллельно второму направлению, например, поперечному направлению судна. Вспомогательная герметизированная мембрана 3 содержит плоские участки 11, ниже называемые вспомогательными плоскими участками 11, расположенные между смежными вспомогательными гофрами 10.
Основной теплоизолирующий барьер 4 имеет меньшую толщину, чем вспомогательный теплоизолирующий барьер 2. Основной теплоизолирующий барьер 4 содержит множество жестких пластин 12, опирающихся на вспомогательную герметизированную мембрану 3. В частности, как проиллюстрировано на фиг. 1, жесткие пластины 12 основного теплоизолирующего барьера 4 опираются на плоские участки 11 вспомогательной герметизированной мембраны 3. Основной теплоизолирующий барьер 4 содержит множество проходов 13, в которых размещены вспомогательные гофры 10. Проходы 13, например, ограничены боковыми краями 32 жестких пластин 12, расположенных по обе стороны вспомогательных гофров 10.
Жесткие пластины 12 имеют толщину в направлении толщины соответствующей стенки резервуара, которая меньше, чем высота вспомогательных гофров 10 в упомянутом направлении толщины. Таким образом, вспомогательные гофры 10 проходят через проходы 13 основного теплоизолирующего барьера 4 и выступают в направлении внутрь резервуара за пределы основного теплоизолирующего барьера 4. В качестве примера толщина жестких пластин 12 составляет от 9 до 36 мм, предпочтительно от 12 до 24 мм.
Жесткие пластины 12 основного теплоизолирующего барьера 4 образуют основную плоскую опорную поверхность, на которую опирается основная герметизированная мембрана 5. Аналогично вспомогательной герметизированной мембране 3, основная герметизированная мембрана 5 содержит множество гофрированных металлических пластин, герметично соединенных друг с другом, например, с помощью сварки. Подобным образом основная герметизированная мембрана 5 может быть закреплена на несущей конструкции 1 опосредованно путем крепления к основному теплоизолирующему барьеру 4 или непосредственно путем крепления к несущей конструкции с помощью анкерного элемента, в этом случае упомянутый анкерный элемент может быть предназначен для крепления вспомогательной герметизированной мембраны 3 и основной герметизированной мембраны 5.
Основная герметизированная мембрана 5 содержит гофры 14, далее называемые основными гофрами 14, для поглощения деформаций основной герметизированной мембраны 5. Аналогично вспомогательной герметизированной мембране 3, основная герметизированная мембрана 5 содержит первый ряд взаимно параллельных основных гофров 14 и второй ряд взаимно параллельных основных гофров 14. Кроме того, основная герметизированная мембрана содержит плоские участки 15, далее называемые основными плоскими участками 15, расположенные между основными гофрами 14.
Фиг. 1 иллюстрирует вид в разрезе стенки резервуара, так что только вспомогательные гофры 10 первого ряда вспомогательных гофров 10 и основные гофры 14 первого ряда основных гофров представлены в разрезе. Тем не менее, приведенное ниже описание по аналогии применимо ко всем вспомогательным гофрам 10 и основным гофрам 14 основной герметизированной мембраны 5 и вспомогательной герметизированной мембраны 3.
Основные гофры 14 выровнены со вспомогательными гофрами 10. Таким образом, участки вспомогательных гофров 10, выступающие относительно основного теплоизолирующего барьера 4, размещены в основных гофрах 14, наложенных на них. В частности, вспомогательные гофры 10 имеют внутреннюю поверхность 16, обращенную к внешней поверхности 17 соответствующих основных гофров 14. Основные 14 и вспомогательные 10 гофры выступают в направлении внутрь резервуара, причем внутренняя поверхность 16 вспомогательного гофра 10 имеет выпуклую форму, а внешняя поверхность 17 основного гофра 14 имеет вогнутую форму. Вспомогательные гофры 10 отцентрированы в основных гофрах 14, так что вершина 18 вспомогательных гофров 10 выровнена с вершиной 19 основных гофров 14. Таким образом, основные гофры 14 и вспомогательные гофры 10 симметричны относительно плоскости, проходящей через вершины 18 и 19 и протяженной параллельно продольному направлению упомянутых гофров 10, 14.
Наложение основных гофров 14 и вспомогательных гофров 10 позволяет выровнять основные плоские участки 15 со вспомогательными плоскими участками 11. Таким образом, основные плоские участки 15 могут опираться на основной теплоизолирующий барьер 4, образованный жесткими пластинами 12 и расположенный на вспомогательных плоских участках 11.
Металлические пластины, образующие основную 5 и вспомогательную 3 герметизированные мембраны, в частности, могут быть выполнены из нержавеющей стали, алюминия, инвара®: то есть сплава железа и никеля, коэффициент расширения которого обычно составляет от 1,2×10-6 до 2×10-6 K-1, или сплава железа с высоким содержанием марганца, коэффициент расширения которого обычно составляет порядка 7×10-6 K-1. Однако также возможны другие металлы или сплавы.
В качестве примера металлические пластины могут иметь толщину от 1 мм до 1,6 мм. Также возможна другая толщина с учетом того, что утолщение металлического листа приводит к увеличению его стоимости и, как правило, увеличивает жесткость гофров 10, 14.
Другие возможные детали и характеристики герметизированных мембран, металлических пластин, образующих упомянутые герметизированные мембраны, и крепления теплоизолирующих барьеров или герметизированных мембран описаны в документе US2017/0159888 или WO2016021948. В качестве примера металлические пластины, соединенные друг с другом для образования герметизированных мембран 3, 5, могут быть получены путем штамповки или гибки.
Гофры 10, 14 обеспечивают гибкость герметизированных мембран 3, 5, так что они могут деформироваться под действием тепловых и механических напряжений, возникающих СПГ в резервуаре. В частности, загрузка в резервуар криогенной жидкости, например, СПГ, приводит к значительному изменению температуры, вызывающему значительные напряжения при тепловом сжатии в основной герметизированной мембране 5. Тепловые напряжения также возникают на уровне вспомогательной герметизированной мембраны 3, так как основной теплоизолирующий барьер 4 имеет толщину, которая не позволяет снизить тепловые напряжения. Кроме того, перемещения жидкости в резервуаре, в частности, в случае плавания судна в море могут приводить к значительным напряжениям на основной герметизированной мембране 5, в частности, на уровне основных гофров 14, выступающих внутрь резервуара. Еще одним фактором деформации герметизированных мембран 3, 5 является удлинение судовой балки в ответ на перемещения судна при волнении.
Фиг. 2 иллюстрирует участок герметичного и теплоизоляционного резервуара, описанного выше, дополнительно содержащий основной усиливающий элемент 20 в соответствии с первым вариантом осуществления. Основной усиливающий элемент 20 позволяет усилить основную герметизированную мембрану 5 и, в частности, основные гофры 14, в отношении различных напряжений, испытываемых упомянутой основной герметизированной мембраной 5. Фиг. 2 иллюстрирует стенку резервуара и основной усиливающий элемент 20 на уровне одного основного гофра 14 и одного вспомогательного гофра 10, хотя приведенное ниже описание может быть применено к одному, нескольким или всем основным 14 и вспомогательным 10 гофрам резервуара.
Как проиллюстрировано на фиг. 2, основной усиливающий элемент 20 расположен между основной герметизированной мембраной 5 и вспомогательной герметизированной мембраной 3. В частности, поскольку основной гофр 14 и вспомогательный гофр 10 наложены друг на друга, основной усиливающий элемент 20 расположен между внутренней поверхностью 16 вспомогательного гофра 10 и внешней поверхностью 17 основного гофра 14.
Основной усиливающий элемент 20 имеет опорную поверхность 21 и усиливающую поверхность 22. Аналогично основным 14 и вспомогательным 10 гофрам основной усиливающий элемент 20 симметричен относительно плоскости, проходящей через вершины 18, 19 гофров 10, 14 и протяжен параллельно продольному направлению гофров 10, 14. Подобным образом опорная 21 и усиливающая 22 поверхности симметричны относительно упомянутой плоскости.
Опорная поверхность 21 обращена к внутренней поверхности 16 вспомогательного гофра 10. Опорная поверхность 21 имеет вогнутую форму, причем вогнутость обращена к внутренней поверхности 16 вспомогательного гофра 10. Таким образом, опорная поверхность 21 имеет форму, взаимосоответствующую форме внутренней поверхности 16 вспомогательного гофра 10.
Предпочтительно опорная поверхность 21 покрывает внутреннюю поверхность 16 вспомогательного гофра 10, контактируя с по меньшей мере 50% упомянутой внутренней поверхности 16. Для этого радиус кривизны опорной поверхности 21 близок к радиусу кривизны внутренней поверхности 16 вспомогательного гофра 10. В частности, опорная поверхность 21 имеет центральный участок, содержащий середину упомянутой опорной поверхности 21. Центральный участок опорной поверхности 21 имеет радиус кривизны, равный радиусу кривизны центрального участка внутренней поверхности 16 вспомогательного гофра 10. Другими словами, центральный участок опорной поверхности 21 покрывает и находится в контакте с центральным участком внутренней поверхности 16 вспомогательного гофра 10.
Центральный участок внутренней поверхности 16 вспомогательного гофра 10 содержит вершину 18 вспомогательного гофра 10 и проходит по обе стороны упомянутой вершины 18 симметрично относительно плоскости симметрии вспомогательного гофра 10. Подобным образом центральный участок опорной поверхности 21 симметричен относительно плоскости симметрии вспомогательного гофра 10.
В варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг. 2, центральный участок внутренней поверхности 16 вспомогательного гофра 10 ограничен по обе стороны вершины 18 точками перегиба, образованными упомянутой внутренней поверхностью 16 вспомогательного гофра 10. Таким образом, опорная поверхность 21 покрывает внутреннюю поверхность 16 вспомогательного гофра 10 от первой точки перегиба, расположенной с одной стороны вершины 18 вспомогательного гофра 10, до точки перегиба, расположенной с другой стороны вспомогательного гофра 10 относительно упомянутой вершины 18.
Взаимодействие между опорной поверхностью 21 и внутренней поверхностью 16 вспомогательного гофра 10 позволяет удерживать основной усиливающий элемент 20 на вспомогательном гофре 10 в положении, обращенном к внешней поверхности 17 основного гофра 14. Кроме того, это взаимодействие позволяет обеспечить прижим основного усиливающего элемента 20, так что упомянутый основной усиливающий элемент 20 может усиливать основной гофр 14, как объяснено ниже.
Усиливающая поверхность 22 обращена к внешней поверхности 17 основного гофра 14. Аналогично формы взаимосоответствующей внутренней поверхности 16 вспомогательного гофра 10 и формы опорной поверхности 21, усиливающая поверхность 22 имеет форму, взаимосоответствующую форме внешней поверхности 17 основного гофра 14. Таким образом, усиливающая поверхность 22 имеет выпуклость, обращенную к внешней поверхности 17 основного гофра 14. Кроме того, усиливающая поверхность 22 имеет центральный участок, радиус кривизны которого идентичен радиусу кривизны центрального участка внешней поверхности 17 основного гофра 14. Упомянутые центральные участки симметричны относительно плоскости симметрии основного гофра 14. Центральный участок внешней поверхности 17 включает в себя точку упомянутой внешней поверхности 17, выровненную с вершиной 19 основного гофра 14, и ограничен по обе стороны упомянутой вершины 19 точками перегиба внешней поверхности 17 основного гофра 14.
Для облегчения установки основной герметизированной мембраны 5 в резервуаре может быть обеспечен зазор, разделяющий усиливающую поверхность 22 и внешнюю поверхность 17 основного гофра 14. Такой зазор позволяет учесть допуски на сборку и установку основной герметичной мембраны 5.
Толщина основного усиливающего элемента 20 в определенном месте упомянутого основного усиливающего элемента 20 определена как минимальное расстояние, разделяющее опорную поверхность 21 и усиливающую поверхность 22 в упомянутом месте. Основной усиливающий элемент 20 имеет максимальную толщину посередине, то есть на уровне плоскости симметрии. Толщина основного усиливающего элемента 20 уменьшается от середины основного усиливающего элемента 20 к его концам 23. Концы 23 содержат плоскую поверхность 24, соединяющую усиливающую поверхность 22 и опорную поверхность 21.
На фиг. 2 плоская поверхность 24 находится на расстоянии от плоских участков 11 вспомогательной герметизированной мембраны 3 в направлении толщины стенки резервуара. Таким образом, основание вспомогательного гофра 10, то есть участки вспомогательного гофра 10, расположенные по обе стороны от центрального участка упомянутого вспомогательного гофра 10, не покрыто основным усиливающим элементом 20.
То, что основание вспомогательного гофра 10 не покрыто основным усиливающим элементом 20, позволяет упомянутому основанию вспомогательного гофра 10 деформироваться в ответ на напряжения, например, растягивающее усилие, связанное с тепловым сжатием или с деформацией судовой балки. Другими словами, вспомогательный гофр может деформироваться для поглощения деформаций вспомогательной герметизированной мембраны 3, при этом основной усиливающий элемент 20 не препятствует этой деформации.
В одном варианте осуществления, который не проиллюстрирован, деформация возможна из-за разницы в радиусе кривизны между опорной поверхностью 21 и внутренней поверхностью 16 вспомогательного гофра 10, при этом имеется зазор, разделяющий основание вспомогательного гофра 10 и опорную поверхность 21 для обеспечения возможности беспрепятственной деформации вспомогательного гофра 10.
Величина зазора, разделяющего опорную поверхность 21 и внутреннюю поверхность 16 вспомогательного гофра 10, рассчитывается в зависимости от нескольких параметров. Величина зазора рассчитывается в зависимости от допусков на изготовление и установку основного усиливающего элемента 20 и вспомогательного гофра 10. Величина зазора также рассчитывается в зависимости от поведения основного усиливающего элемента 20 при тепловом сжатии, а также от поведения вспомогательного гофра 10 при деформации. Поведение вспомогательного гофра 10 при деформации определяется в зависимости от поведения вспомогательного гофра 10 при тепловом сжатии и поведения упомянутого вспомогательного гофра 10 под действием напряжений, которые могут возникать в резервуаре. Как правило, величина зазора предпочтительно удовлетворяет следующему неравенству:
Зазор > tol + TCreinf - Ouvseccor,
где tol представляет допуски на изготовление и установку основного усиливающего элемента 20 и вспомогательного гофра 10, TCreinf представляет изменение размера основного усиливающего элемента 20 под действием теплового сжатия, например, между состоянием вспомогательного гофра 10 в резервуаре при температуре окружающей среды и состоянием вспомогательного гофра 10, когда резервуар заполнен СПГ, и Ouvseccor представляет изменение размера вспомогательного гофра 10 в результате теплового сжатия и напряжений в резервуаре. Такой зазор обеспечивает свободу деформации вспомогательного гофра 10 относительно основного усиливающего элемента 20, причем вспомогательный гофр 10 выполнен с возможностью деформации без ограничения со стороны опорной поверхности 21 основного усиливающего элемента 20.
В первом варианте осуществления основной усиливающий элемент 20 является сплошным. Во время деформации основного гофра 14 усиливающая поверхность 22 основного усиливающего элемента 20 поддерживает основной гофр 14 и, таким образом, ограничивает его деформацию, а также повреждение, которое может возникнуть в результате упомянутой деформации. Кроме того, взаимосоответствие формы усиливающей поверхности 22 и формы внешней поверхности 17 основного гофра 14 обеспечивает равномерное усиление основного гофра 14.
В первом варианте осуществления под вспомогательным гофром 10 размещен вспомогательный усиливающий элемент 25. Вспомогательный усиливающий элемент 25 имеет плоскую внешнюю стенку 26, опирающуюся на вспомогательный теплоизолирующий барьер 2. Кроме того, вспомогательный усиливающий элемент 25 имеет корпус 27, продолжающийся над внешней стенкой 26. Корпус 27 соответствует форме внешней поверхности 28 вспомогательного гофра 10. Внешняя поверхность 28 вспомогательного гофра 10 контактирует со вспомогательным усиливающим элементом 25. Аналогично взаимодействию с основным усиливающим элементом 20, внешняя поверхность 28 вспомогательного гофра 10 имеет центральный участок, взаимодействующий со вспомогательным усиливающим элементом 25, причем упомянутый центральный участок содержит точку внешней поверхности 28 вспомогательного гофра 10, выровненную с вершиной 18, и ограничен по обе стороны упомянутой вершины точками перегиба упомянутой внешней поверхности 28.
Вспомогательный усиливающий элемент 25 является полым. Таким образом, он обеспечивает возможность циркуляции газа, например, инертного газа, такого как азот, во вспомогательном теплоизолирующем барьере 2. Кроме того, вспомогательный усиливающий элемент 25 содержит внутренние перегородки 29, обеспечивающие усиление упомянутого вспомогательного усиливающего элемента 25.
Во время деформации основного гофра 14 основной усиливающий элемент 20 поддерживается за счет взаимодействия между опорной поверхностью 21 и вспомогательным гофром 10. Внутренняя поверхность 16 вспомогательного гофра 10, усиленная вспомогательным усиливающим элементом 25, образует жесткую и надежную опорную поверхность для основного усиливающего элемента 20, что позволяет основному усиливающему элементу 20 надежно усиливать основной гофр 14.
В приведенном ниже описании фигур 3-5 элементы, идентичные или выполняющие ту же функцию, что и элементы, описанные выше со ссылкой на фигуры 1 и 2, обозначены теми же ссылочными позициями.
Фиг. 3 иллюстрирует первый альтернативный вариант осуществления основного усиливающего элемента 20. Некоторые элементы, проиллюстрированные на фиг. 3, намеренно показаны с зазорами между ними, однако следует понимать, что зазоры показаны только для лучшей читаемости фиг. 3.
В первом варианте удерживающий элемент 30 взаимодействует с основным усиливающим элементом 20 для удержания его на вспомогательном гофре 10. Удерживающий элемент 30 содержит гибкую полосу 31. Концы гибкой полосы 31 закреплены на основном теплоизолирующем барьере 4 по обе стороны вспомогательного гофра 10. В частности, концы гибкой полосы 31 закреплены на боковых краях 32 жестких пластин 12 основного теплоизолирующего барьера 4, причем упомянутые боковые края 32 ограничивают проходы 13, в которых размещены вспомогательные гофры 10.
Концы гибкой полосы 31 могут быть закреплены на основном теплоизолирующем барьере 4 разными способами, например, с помощью скоб 45, винтов, гвоздей или любых других подходящих средств.
Гибкая полоса 31 расположена между внешней поверхностью 17 основного гофра 14 и усиливающей поверхностью 22. Гибкая полоса 31 покрывает усиливающую поверхность 22 основного усиливающего элемента 20. Гибкая полоса 31 испытывает предварительное напряжение, так что она оказывает прижимное усилие на основной усиливающий элемент 20 в направлении вспомогательного гофра 10. Взаимосоответствие формы опорной поверхности 21 и внутренней поверхности 16 вспомогательного гофра 10 позволяет обеспечить правильное размещение основного усиливающего элемента 20 на вспомогательном гофре 10 под действием прижимного усилия, оказываемого гибкой полосой 31.
Гибкая полоса 31 может быть выполнена из множества материалов.
В одном предпочтительном варианте осуществления гибкая полоса 31 выполнена из ткани, например, из текстиля, такого как хлопок, минеральных волокон, например, стекловолокна, или синтетических волокон (ПА, ПЭ, ПЭИ, ...). Гибкую полосу 31, выполненную из ткани, натягивают во время крепления ее концов к основному теплоизолирующему барьеру 4, что позволяет основному усиливающему элементу 20 опираться на второй гофр 10.
В одном варианте осуществления, гибкая полоса 31 выполнена из упругого материала, например, из резины или любого другого материала.
Фиг. 4 иллюстрирует второй альтернативный вариант осуществления первого варианта осуществления основного усиливающего элемента 20. Второй вариант отличается от первого варианта, проиллюстрированного на фиг. 3, тем, что гибкая полоса 31 представляет собой металлическую полосу 33, концы которой образуют упругие лапки 34.
Металлическая полоса 33 содержит центральный участок 35, соответствующий форме усиливающей поверхности 22 основного усиливающего элемента 20. Упругие лапки 34 выступают вбок от концов центрального участка 35 в направлении боковых краев 32 жестких пластин 12 основного теплоизолирующего барьера 4. Упругие лапки 34 имеют «S»-образную форму в сечении, так что они содержат участок 36, соединяющийся с центральным участком 35, причем упомянутый соединительный участок 36 продолжает конец соответствующего центрального участка, промежуточный участок 37, протяженный от соединительного участка 36 в направлении боковых краев 32, и опорный участок 38, протяженный от промежуточного участка 37 и упруго упирающийся в боковые края 32.
Упругие лапки 34 расположены так, что они упираются в боковые края 32 и удерживают металлическую полосу 33 с опорой на вспомогательный гофр 10. Таким образом, металлическая полоса 33 удерживает основной усиливающий элемент 20 на внутренней поверхности 16 вспомогательного гофра 10 за счет упора и трения упругих лапок 34 на боковых краях 32, ограничивающих проход 13.
В одном альтернативном варианте осуществления, который не показан, упругие лапки 34 расположены так, что они упираются в отверстие основного теплоизолирующего барьера 4. Отверстие может быть образовано на внутренней поверхности жесткой пластины 12, причем упомянутая внутренняя поверхность жесткой пластины 12 обращена к основной герметизированной мембране 5. Отверстие также может быть образовано на внешней поверхности жесткой пластины 12, причем упомянутая внешняя поверхность обращена к вспомогательной герметизированной мембране 3.
Фиг. 5 иллюстрирует второй вариант осуществления основного усиливающего элемента 20. Второй вариант осуществления основного усиливающего элемента 20 отличается от первого варианта осуществления, проиллюстрированного выше со ссылкой на фигуры 2-4, тем, что концы 23 основного усиливающего элемента 20 образуют плоские лапки 39. Кроме того, опорная поверхность 21 основного усиливающего элемента 20 соответствует всей внутренней поверхности 16 вспомогательного гофра 12, так что плоские лапки 39 частично покрывают плоский участок 11 вспомогательной герметизированной мембраны 3. Другими словами, основной усиливающий элемент 20 имеет опорную поверхность 21, радиус кривизны которой идентичен радиусу кривизны внутренней поверхности 16 вспомогательного гофра 10, и продолжается по обе стороны вспомогательного гофра 10 с опорой на вспомогательную герметизированную мембрану 3 по обе стороны вспомогательного гофра 10.
Во втором варианте осуществления основной теплоизолирующий барьер 4 содержит отверстие 40. Отверстие 40 образовано на нижней поверхности 41 основного теплоизолирующего барьера 4, обеспечивая пространство между упомянутым основным теплоизолирующим барьером 4 и вспомогательной герметизированной мембраной 3. Плоские лапки 39 основного усиливающего элемента 20 размещены в отверстии 40, так что упомянутые лапки 39 расположены между основным теплоизолирующим барьером 4 и вспомогательной герметизированной мембраной 3. Таким образом, основной усиливающий элемент 20 удерживается на месте за счет упора в нижнюю часть отверстия 40 основного теплоизолирующего барьера 4 и опирается на плоский участок 11 вспомогательной герметизированной мембраны 3 и, следовательно, опосредованно опирается на вспомогательный теплоизолирующий барьер 2.
В контексте основного теплоизолирующего барьера 4, состоящего из жестких пластин 12 из фанеры, отверстие 40, например, образовано на внешней поверхности жестких пластин 12, то есть на поверхности, опирающейся на плоские участки 11 вспомогательной герметизированной мембраны 3.
Опосредованная опора основного усиливающего элемента 20 на вспомогательный теплоизолирующий барьер 2 позволяет удерживать основной усиливающий элемент 20 на месте. В частности, во время деформации основного гофра 14 опора основного усиливающего элемента 20 на вспомогательную герметизированную мембрану 3 и на вспомогательный теплоизолирующий барьер 2 позволяет основному усиливающему элементу 20 выполнять функцию усиления основного гофра 14 без нагрузки на вспомогательный гофр 10. Другими словами, опора основного усиливающего элемента 20 во втором варианте осуществления обеспечивается лапками 39, опирающимися на плоский участок 11 вспомогательной герметизированной мембраны 3, а не опорной поверхностью 21, опирающейся на вспомогательный гофр 10, как в первом варианте осуществления.
Хотя это не показано на фигурах, во втором варианте осуществления может быть обеспечен зазор, разделяющий опорную поверхность 21 основного усиливающего элемента 20 и внутреннюю поверхность 16 вспомогательного гофра 10. Такой зазор выполнен аналогично зазору, описанному выше со ссылкой на первый вариант осуществления, для обеспечения возможности беспрепятственной деформации вспомогательного гофра 10 в отношении основного усиливающего элемента 20.
Таким образом, вспомогательный гофр 10 подвергается меньшему напряжению или вообще не подвергается напряжению, что позволяет основному усиливающему элементу 20 выполнять функцию усиления основного гофра 14. Следовательно, во втором варианте осуществления можно не использовать вспомогательный усиливающий элемент 25, как проиллюстрировано на фиг. 5.
Кроме того, во втором варианте осуществления основной усиливающий элемент 20 является полым. Внутренняя стенка 42 образует усиливающую поверхность 22, а внешняя стенка 43 образует опорную поверхность 21, причем стенки 42 и 43 соединены на концах основного усиливающего элемента 20 для образования плоских лапок 39. Внутренние перегородки 44 соединяют внутреннюю стенку 42 и внешнюю стенку 43 для усиления полого основного усиливающего элемента 20. Внутренние перегородки 44 продолжаются, например, по существу перпендикулярно внешней стенке 43.
Взаимосоответствие формы внутренней поверхности 16 вспомогательного гофра 10 и опорной поверхности 21 основного усиливающего элемента 20 позволяет обеспечить удержание основного усиливающего элемента 20 в боковом направлении. Как правило, взаимосоответствие позволяет отцентрировать основной усиливающий элемент 20 на вспомогательном гофре 10.
В качестве альтернативы, которая не показана, основной усиливающий элемент 20 состоит из двух половин основных усиливающих элементов, разделенных в плоскости, проходящей через вершины 18, 19 основного 14 и вспомогательного 10 гофров, для обеспечения возможности беспрепятственной деформации вспомогательного гофра 10. Половины усиливающих элементов могут быть свободными на вершинах 18, 19 гофров 10, 14, а их перемещение предотвращается лапкой 39, размещенной в отверстии 40. Две половины усиливающих элементов также могут быть соединены с помощью осевого шарнирного соединения, перпендикулярного плоскости сечения на фиг. 5.
Описанные выше технологии изготовления герметичного и теплоизоляционного резервуара могут быть применены в резервуарах различных типов, например, для образования основной герметизированной мембраны резервуара для хранения СПГ в береговом хранилище или на плавучей конструкции, например, на метановозе или т.п.
Обратимся к фиг. 6, вид с вырезом метановоза 70 иллюстрирует герметичный и изолированный резервуар 71 в общем призматической формы, установленный в двойном корпусе 72 судна. Стенка резервуара 71 содержит основной герметизированный барьер, предназначенный для контакта с СПГ, содержащимся в резервуаре, вспомогательный герметизированный барьер, расположенный между основным герметизированным барьером и двойным корпусом 72 судна, и два изолирующих барьера, расположенных соответственно между основным герметизированным барьером и вспомогательным герметизированным барьером и между вспомогательным герметизированным барьером и двойным корпусом 72.
Как известно, загрузочно-разгрузочные трубопроводы 73, расположенные на верхней палубе судна, могут быть соединены с помощью соответствующих соединителей с морским или портовым терминалом для передачи груза в виде СПГ в резервуар 71 или из него.
Фиг. 6 иллюстрирует пример морского терминала, содержащего загрузочно-разгрузочную станцию 75, подводный трубопровод 76 и береговое хранилище 77. Загрузочно-разгрузочная станция 75 представляет собой стационарное прибрежное сооружение, содержащее подвижную стрелу 74 и башню 78, которая поддерживает подвижную стрелу 74. Подвижная стрела 74 поддерживает связку изолированных гибких трубопроводов 79, которые могут быть соединены с загрузочно-разгрузочными трубопроводами 73. Ориентируемая подвижная стрела 74 адаптируется к метановозам всех размеров. Внутри башни 78 проходит соединительный трубопровод (не показан). Загрузочно-разгрузочная станция 75 позволяет выполнять загрузку и разгрузку метановоза 70 из берегового хранилища 77 и на него. Последнее содержит резервуары 80 для хранения сжиженного газа и соединительные трубопроводы 81, соединенные подводным трубопроводом 76 с загрузочно-разгрузочной станцией 75. Подводный трубопровод 76 позволяет передавать сжиженный газ между загрузочно-разгрузочной станцией 75 и береговым хранилищем 77 на большое расстояние, например, 5 км, что позволяет останавливать метановоз 70 на большом расстоянии от берега во время операций загрузки и разгрузки.
Для создания давления, необходимого для передачи сжиженного газа, используются насосы, установленные на борту судна 70, и/или насосы, установленные в береговом хранилище 77, и/или насосы, установленные на загрузочно-разгрузочной станции 75.
Хотя изобретение описано со ссылкой на несколько конкретных вариантов осуществления, очевидно, что оно никоим образом не ограничивается ими, и что оно содержит все технические эквиваленты описанных средств, а также их сочетания, если они находятся в пределах объема изобретения.
Использование глагола «содержать» или «включать в себя» и производных форм не исключает наличия элементов или этапов, отличных от упомянутых в формуле изобретения. Использование единственного числа для элемента или этапа не исключает наличия множества таких элементов или этапов, если не указано иное.
В формуле изобретения ни одна ссылочная позиция в скобках не должна интерпретироваться как ограничение формулы изобретения.
1. Герметичный и теплоизоляционный резервуар, предназначенный для установки в несущей конструкции (1), содержащий в направлении от наружной стороны к внутренней стороне резервуара вспомогательный изоляционный барьер (2), предназначенный для крепления к несущей конструкции (1), вспомогательную герметизированную мембрану (3), опирающуюся на вспомогательный изоляционный барьер (2), основной изоляционный барьер (4), опирающийся на вспомогательную уплотнительную мембрану (3), и основную уплотнительную мембрану (5), опирающуюся на основной изоляционный барьер (4),
основная уплотнительная мембрана (5) содержит основные гофры (14), выступающие внутрь резервуара, вспомогательная уплотнительная мембрана (3) содержит вспомогательные гофры (10), выступающие внутрь резервуара, причем основные гофры (14) и вспомогательные гофры (10) наложены друг на друга в направлении толщины,
основной изоляционный барьер (4) имеет проходы (13), причем вспомогательные гофры (10) размещены в упомянутых проходах (13), при этом размер основного изоляционного барьера (4) в направлении толщины меньше, чем размер вспомогательных гофров (10) в упомянутом направлении толщины, так что вспомогательные гофры (10) проходят через проходы (13) и частично размещены в основных гофрах (14),
причем резервуар дополнительно содержит основной усиливающий элемент (20), расположенный между наложенными друг на друга вспомогательным гофром (10) и основным гофром (14) в направлении толщины для усиления упомянутого основного гофра (14).
2. Резервуар по п. 1, в котором основной усиливающий элемент (20) имеет вогнутую опорную поверхность (21), вогнутость которой обращена к вспомогательному гофру (10), причем упомянутая опорная поверхность (21) соответствует внутренней поверхности (16) вспомогательного гофра (10), обращенной к ней.
3. Резервуар по п. 2, в котором опорная поверхность (21) имеет радиус кривизны, равный или близкий к радиусу кривизны внутренней поверхности (16) вспомогательного гофра (10).
4. Резервуар по любому одному из пп. 2 и 3, в котором радиус кривизны опорной поверхности (21) является таким, что опорная поверхность (21) частично покрывает внутреннюю поверхность (16) вспомогательного гофра (10).
5. Резервуар по любому одному из пп. 1-4, в котором основной усиливающий элемент (20) имеет выпуклую усиливающую поверхность (22), выпуклость которой обращена к основному гофру (14) и имеет радиус кривизны, соответствующий радиусу кривизны внешней поверхности (17) основного гофра (14).
6. Резервуар по любому одному из пп. 1-5, в котором толщина основного усиливающего элемента (20) уменьшается к боковым концам упомянутого основного усиливающего элемента (20).
7. Резервуар по любому одному из пп. 1-6, в котором основной усиливающий элемент (20) является полым и содержит внутренние усиливающие перегородки (44).
8. Резервуар по любому одному из пп. 1-7, дополнительно содержащий удерживающее устройство (30), выполненное с возможностью оказания прижимного усилия на основной усиливающий элемент (20) в направлении вспомогательного гофра (10) для удержания упомянутого основного усиливающего элемента (20) с опорой на упомянутый вспомогательный гофр (10).
9. Резервуар по п. 8, в котором удерживающее устройство содержит гибкий элемент (31, 33), закрепленный на основном изоляционном барьере (4) и соединенный с основным усиливающим элементом (20) для оказания прижимного усилия на упомянутый основной усиливающий элемент (20) в направлении вспомогательного гофра (10).
10. Резервуар по любому одному из пп. 1-9, в котором основной усиливающий элемент содержит пару лапок (39), выступающих вбок от концов основного усиливающего элемента (20), причем упомянутые лапки (39) размещены в соответствующих отверстиях (40) основного изоляционного барьера (4) для предотвращения смещения основного усиливающего элемента (20) в направлении толщины резервуара.
11. Резервуар по любому одному из пп. 1-10, дополнительно содержащий вспомогательный усиливающий элемент (25), расположенный между вспомогательным гофром (10) и вспомогательным изоляционным барьером (2) в направлении толщины резервуара для усиления упомянутого вспомогательного гофра (10).
12. Резервуар по п. 11, в котором вспомогательный усиливающий элемент (25) имеет внешнюю форму, соответствующую внутренней форме участка вспомогательного гофра (10), выступающего в основной гофр (14).
13. Судно (70) для транспортировки холодного жидкого продукта, содержащее двойной корпус (72) и резервуар (71) по любому одному из пп. 1-12, расположенный в двойном корпусе.
14. Система передачи холодного жидкого продукта, содержащая судно (70) по п. 13, изолированные трубопроводы (73, 79, 76, 81), расположенные так, чтобы соединять резервуар (71), установленный в корпусе судна, с плавучим или береговым хранилищем (77), и насос для подачи потока холодного жидкого продукта по изолированным трубопроводам из плавучего или берегового хранилища в резервуар судна или из резервуара судна в плавучее или береговое хранилище.
15. Способ загрузки или разгрузки судна (70) по п. 13, в котором холодный жидкий продукт подают по изолированным трубопроводам (73, 79, 76, 81) из плавучего или берегового хранилища (77) в резервуар (71) судна или из резервуара судна в плавучее или береговое хранилище.
