Герметичный и теплоизоляционный резервуар
Группа изобретений относится к герметичному теплоизоляционному резервуару. В резервуаре герметизированная мембрана торцевой стенки (102) имеет первый ряд (118) гофров, параллельных второй стенке (104, 106) и разнесенных друг от друга с первым шагом y. Также мембрана второй ряд (120) гофров, перпендикулярных второй стенке и разнесенных друг от друга с первым шагом y. Герметизированная мембрана каждой продольной стенки имеет множество продольных гофров. Продольные гофры (126) первой стенки (108) разнесены друг от друга со вторым шагом z, большим, чем первый шаг y, и непрерывно соединены с одним из первого и второго рядов (120, 118) гофров торцевой стенки с помощью угловой конструкции. Угол (130, 132) между плоскостью первой стенки (108) и плоскостью второй стенки (104, 106) и отношение между первым шагом y и вторым шагом z определены в соответствии друг с другом. Техническим результатом является разработка стенки резервуара, которая сочетает в себе преимущества вспомогательной мембраны, образованной из параллельных поясов обшивки, надежность которой подтверждена опытом, и гофрированной основной мембраны, которая может обладать высокой стойкостью к случайному смятию и другим напряжениям, например, в результате теплового сжатия, перемещений груза и/или деформации судовой балки в море. 4 н. и 13 з.п. ф-лы, 21 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[001] Настоящее изобретение относится к области герметичных теплоизоляционных мембранных резервуаров для хранения и/или транспортировки текучих сред, например, сжиженного газа.
[002] Герметичные теплоизоляционные мембранные резервуары, в частности, используются для хранения сжиженного природного газа (СПГ), который хранится при атмосферном давлении и температуре около -163°C. Такие резервуары могут быть установлены на суше или на плавучих конструкциях. В случае плавучей конструкции резервуар может использоваться для транспортировки сжиженного природного газа или для приема сжиженного природного газа, используемого в качестве топлива для приведения в движение плавучей конструкции.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[003] В документе WO-A-89/09909 описан герметичный теплоизоляционный резервуар для хранения сжиженного природного газа, установленный в несущей конструкции, включающий в себя стенки, имеющие многослойную конструкцию, в частности (в направлении от наружной стороны к внутренней стороне резервуара), вспомогательный теплоизолирующий барьер, прикрепленный к несущей конструкции, вспомогательную герметизированную мембрану, поддерживаемую вспомогательным теплоизолирующим барьером, основной теплоизолирующий барьер, поддерживаемый вспомогательной герметичной мембраной, и основную герметизированную мембрану, поддерживаемую теплоизолирующим барьером и предназначенную для контакта со сжиженным природным газом, хранящимся в резервуаре. Основной изолирующий барьер содержит узел жестких пластин, удерживаемых с использованием сварочных опор вспомогательной герметизированной мембраны.
[004] В одном варианте осуществления основная герметизированная мембрана образована узлом прямоугольных листов, имеющих гофры, протяженные в двух перпендикулярных направлениях, причем упомянутые листы приварены друг к другу внахлест, и края упомянутых листов приварены к металлическим полосам, закрепленным в пазах вдоль краев пластин основного изолирующего барьера.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[005] Одна идея, лежащая в основе настоящего изобретения, заключается в разработке стенки резервуара, которая сочетает в себе преимущества вспомогательной мембраны, образованной из параллельных поясов обшивки, надежность которой подтверждена опытом, и гофрированной основной мембраны, которая может обладать высокой стойкостью к случайному смятию и другим напряжениям, например, в результате теплового сжатия, перемещений груза и/или деформации судовой балки в море.
[006] Другая идея, лежащая в основе настоящего изобретения, заключается в разработке стенки резервуара, которая относительно проста в изготовлении и позволяет использовать гофрированные герметичные мембраны разных типов в качестве основной мембраны.
[007] Другая идея, лежащая в основе настоящего изобретения, заключается в разработке резервуара, который позволяет использовать идентичные или аналогичные изоляционные панели на разных стенках резервуара, при обеспечении непрерывности гофров между смежными стенками.
[008] С этой целью изобретение предлагает герметичный теплоизоляционный резервуар, встроенный в несущую конструкцию, в частности многогранную несущую конструкцию, причем резервуар имеет одну или более стенок резервуара, прикрепленных к одной или более несущим стенкам несущей конструкции.
[009] В соответствии с одним вариантом осуществления стенки резервуара включают в себя поперечную торцевую стенку и множество продольных стенок, соединенных с торцевой стенкой, причем множество стенок включает в себя первую стенку, соединенную с торцевой стенкой на первом крае, и вторую стенку, смежную с первой стенкой и соединенную с торцевой стенкой на втором крае, причем
каждая из продольных стенок и торцевой стенки имеет герметизированную мембрану, предназначенную для контакта с продуктом, содержащимся в резервуаре, и изолирующий барьер, расположенный между герметизированной мембраной и несущей конструкцией,
изолирующий барьер продольных стенок включает в себя ряды изоляционных панелей, ориентированные в продольном направлении и расположенные смежно друг с другом с повторяющимся рисунком, а изолирующий барьер торцевой стенки имеет ряды изоляционных панелей, ориентированные в направлении, параллельном или перпендикулярном второй стенке, и расположенные смежно друг с другом с повторяющимся рисунком,
герметизированная мембрана торцевой стенки имеет первый ряд гофров, параллельных второй стенке и разнесенных друг от друга с первым шагом y, и второй ряд гофров, перпендикулярных второй стенке и разнесенных друг от друга с первым шагом y,
при этом герметизированная мембрана каждой продольной стенки имеет множество продольных гофров, продольные гофры второй стенки разнесены друг от друга с упомянутым первым шагом y и непрерывно соединены со вторым рядом гофров торцевой стенки на втором крае, а продольные гофры первой стенки разнесены друг от друга со вторым шагом z, большим, чем первый шаг y, и непрерывно соединены с одним из первого и второго рядов гофров торцевой стенки с помощью угловой конструкции на первом крае и включают в себя множество отклоняющих гофров,
и угол между плоскостью первой стенки и плоскостью второй стенки и отношение между первым шагом y и вторым шагом z определены по отношению друг к другу.
[010] В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления резервуар может иметь один или более следующих признаков.
[011] В соответствии с одним вариантом осуществления отношение между вторым шагом z и первым шагом y равно синусу или косинусу угла между плоскостью первой стенки и плоскостью второй стенки.
[012] В соответствии с одним вариантом осуществления повторяющийся рисунок рядов изоляционных панелей торцевой стенки и повторяющийся рисунок рядов изоляционных панелей первой стенки имеют общий заданный размер,
и угол между плоскостью первой стенки и плоскостью второй стенки выбран так, что упомянутый размер повторяющегося рисунка представляет собой, во-первых, первое целое кратное n1 первого шага y и, во-вторых, второе целое кратное n2, которое меньше, чем первое целое кратное n1, второго шага z,
причем упомянутый угол представляет собой функцию арккосинуса или арксинуса отношения между вторым целым кратным n2 и первым целым кратным n1. Например, n2/n1 = 2/3. Такая угловая конструкция позволяет получить единый размер повторяющегося рисунка, кратный шагу, для любой из стенок резервуара. Одним преимуществом такой конструкции является обеспечение резервуара, который позволяет использовать идентичные изоляционные панели на первой стенке и торцевой стенке, и даже на второй стенке. Другим преимуществом такой конструкции является получение более простого и более дешевого в изготовлении резервуара.
[013] В соответствии с одним вариантом осуществления ряды панелей торцевой стенки перпендикулярны второй стенке, и продольные гофры первой стенки непрерывно соединены с первым рядом гофров торцевой стенки,
и угол между плоскостью первой стенки и плоскостью второй стенки равен арккосинусу отношения между вторым кратным n2 и первым кратным n1.
[014] В соответствии с одним вариантом осуществления ряды панелей торцевой стенки параллельны второй стенке, и продольные гофры первой стенки непрерывно соединены со вторым рядом гофров торцевой стенки,
и угол между плоскостью первой стенки и плоскостью второй стенки равен арксинусу отношения между вторым кратным n2 и первым кратным n1.
[015] Выбор угла между плоскостью первой стенки и плоскостью второй стенки, косинус и синус которого представляет собой рациональное число n2/n1, может быть трудной задачей, которую сложно решить в определенных ситуациях. В соответствии с другим вариантом осуществления, который предоставляет больше свободы при выборе этого угла, например, со значением 45° или любым другим значением, размер повторяющегося рисунка рядов изоляционных панелей торцевой стенки отличается и, в частности, больше, чем размер повторяющегося рисунка рядов изоляционных панелей первой стенки.
[016] В соответствии с одним вариантом осуществления размер повторяющегося рисунка рядов изоляционных панелей торцевой стенки представляет собой целое кратное первого шага y.
[017] В соответствии с одним вариантом осуществления размер повторяющегося рисунка рядов изоляционных панелей первой стенки представляет собой целое кратное второго шага z.
[018] В соответствии с одним вариантом осуществления вторая стенка является горизонтальной, и продольные гофры первой стенки непрерывно соединены с первым рядом гофров торцевой стенки.
В этом случае, на первой стенке, мембрана также может включать в себя по меньшей мере один дополнительные продольный гофр, смежный с краем первой стенки, непрерывно соединенный с гофром второго ряда гофров торцевой стенки. В результате максимальное расстояние между двумя непрерывными гофрами может поддерживаться меньше заданного порогового значения, в том числе на границе между двумя смежными продольными стенками.
[019] В соответствии с одним вариантом осуществления вторая стенка является вертикальной, и продольные гофры первой стенки непрерывно соединены с первым рядом гофров торцевой стенки.
[020] В соответствии с одним вариантом осуществления отклоняющий гофр имеет первый конец, продолжающий продольный гофр, и второй конец, продолжающий гофр первого ряда гофров или второго ряда гофров.
[021] Стенки резервуара могут иметь одну герметизированную мембрану и один изолирующий барьер в зависимости от характера груза, хранящегося в резервуаре. Стенки резервуара также могут иметь несколько герметизированных мембран, чередующихся с несколькими изолирующими барьерами. В соответствующем варианте осуществления герметизированная мембрана представляет собой основную мембрану, а изолирующий барьер представляет собой основной изолирующий барьер, и каждая из продольных стенок и торцевой стенки также включает в себя вспомогательную герметизированную мембрану, расположенную между основной герметизированной мембраной и несущей конструкцией, и вспомогательный изолирующий барьер, расположенный между вспомогательной мембраной и несущей конструкцией, причем упомянутый вспомогательный изолирующий барьер имеет вспомогательные ряды изоляционных панелей, ориентированные в том же направлении, что и основные ряды упомянутой стенки, и расположенные смежно друг с другом с повторяющимся рисунком,
а вспомогательная мембрана включает в себя множество поясов обшивки, параллельных друг другу, причем каждый из поясов обшивки имеет плоский центральный участок, опирающийся на верхнюю поверхность вспомогательных панелей, и два приподнятых края, выступающих внутрь резервуара, причем расстояние между двумя краями представляет собой размер пояса обшивки,
причем пояса обшивки и вспомогательные ряды торцевой стенки являются горизонтальными, а пояса обшивки и вспомогательные ряды продольных стенок ориентированы в продольном направлении,
и размер повторяющегося рисунка основных рядов и размер повторяющегося рисунка вспомогательных рядов являются одинаковыми на каждой из продольных стенок и торцевой стенки.
[022] В соответствии с одним вариантом осуществления пояса обшивки и вспомогательные ряды торцевой стенки являются горизонтальными, а пояса обшивки и вспомогательные ряды продольных стенок ориентированы в продольном направлении.
[023] В соответствии с одним вариантом осуществления размер повторяющегося рисунка основных рядов и размер повторяющегося рисунка вспомогательных рядов являются одинаковыми на каждой из продольных стенок и торцевой стенки.
[024] В соответствии с одним вариантом осуществления на первой стенке размер повторяющегося рисунка вспомогательных панелей представляет собой целое кратное размера поясов обшивки.
[025] В соответствии с одним вариантом осуществления на торцевой стенке и/или на второй стенке размер повторяющегося рисунка вспомогательных панелей представляет собой целое кратное размера поясов обшивки.
[026] В соответствии с одним вариантом осуществления на первой стенке, и/или на торцевой стенке, и/или на второй стенке второй шаг и размер поясов обшивки являются одинаковыми.
[027] Изобретение также предлагает конструкцию стенки резервуара, которая может использоваться для изготовления каждой из продольных стенок и торцевых стенок или некоторых из этих стенок резервуара.
[028] В соответствующем варианте осуществления стенка резервуара, в частности, первая стенка, вторая стенка и/или торцевая стенка, имеет основную герметизированную мембрану, предназначенную для контакта с продуктом, содержащимся в резервуаре, вспомогательную герметизированную мембрану, расположенную между основной герметизированной мембраной и несущей стенкой, основной изолирующий барьер, расположенный между основной герметизированной мембраной и вспомогательной герметизированной мембраной, и вспомогательный изолирующий барьер, расположенный между вспомогательной герметизированной мембраной и несущей стенкой,
вспомогательный изолирующий барьер имеет множество вспомогательных рядов, параллельных первому направлению, при этом вспомогательный ряд содержит множество смежных вспомогательных изоляционных панелей параллелепипедной формы, вспомогательные ряды расположены смежно друг с другом во втором направлении, перпендикулярном первому направлению, с повторяющимся рисунком,
вспомогательная герметизированная мембрана имеет множество поясов обшивки, параллельных первому направлению и выполненных из сплава, имеющего низкий коэффициент расширения, например, меньше или равный 7×10-6 K-1, пояс обшивки имеет плоский центральный участок, опирающийся на верхнюю поверхность вспомогательных изоляционных панелей, и два приподнятых края, выступающих внутрь резервуара относительно центрального участка, причем пояса обшивки расположены смежно друг с другом во втором направлении с повторяющимся рисунком и герметично приварены друг к дугу на приподнятых краях, между смежными поясами обшивки расположены анкерные фланцы, прикрепленные к вспомогательным изоляционным панелям и параллельные первому направлению, для удержания вспомогательной герметизированной мембраны на вспомогательном изолирующем барьере,
причем размер повторяющегося рисунка вспомогательных рядов представляет собой целое кратное размера планки во втором направлении,
несущая стенка удерживает вспомогательные удерживающие элементы, расположенные на границах между вспомогательными рядами и взаимодействующие со вспомогательными изоляционными панелями для удержания вспомогательных изоляционных панелей на несущей стенке,
и основной изолирующий барьер имеет множество основных рядов, параллельных первому направлению, при этом один или каждый основной ряд имеет множество смежных основных изоляционных панелей параллелепипедной формы и, например, наложен на вспомогательный ряд или перекрывает по меньшей мере два вспомогательных ряда, причем основные ряды расположены смежно друг с другом во втором направлении с повторяющимся рисунком, а размер повторяющегося рисунка основных рядов равен размеру повторяющегося рисунка вспомогательных рядов во втором направлении.
[029] В соответствии с одним вариантом осуществления стенка резервуара представляет собой продольную стенку, а первое направление представляет собой продольной направление.
[030] В соответствии с одним вариантом осуществления стенка резервуара представляет собой торцевую стенку, а первое направление параллельно или перпендикулярно упомянутой второй стенке.
[031] В соответствии с одним вариантом осуществления основные удерживающие элементы, например, поддерживаемые вспомогательными удерживающими элементами или вспомогательными изоляционными панелями, расположены на границах между основными рядами и взаимодействуют с основными изоляционными панелями для удержания основных изоляционных панелей на вспомогательной герметизированной мембране.
[032] В соответствии с одним вариантом осуществления основные ряды смещены во втором направлении на часть, например, половину, размера повторяющегося рисунка вспомогательных рядов, относительно вспомогательных рядов. Смещение позволяет ограничить или исключить вертикальное выравнивание между основными удерживающими элементами и вспомогательными удерживающими элементами, что ограничивает образование тепловых мостиков, обусловленных таким выравниванием.
[33] Другое преимущество смещения основных рядов в первом и/или втором направлении заключается в обеспечении более равномерного распределения усилий, проходящих через мембраны и основную изоляцию, оказывающих влияние на вспомогательные изоляционные панели и несущую стенку. Фактически, в этом случае давление, оказываемое на основную изоляционную панель, распределяется на несколько, например, две или четыре нижележащие вспомогательные изоляционные панели.
[034] В соответствии с одним вариантом осуществления границы между основными изоляционными панелями в основном ряду смещены в первом направлении относительно границ между вспомогательными изоляционными панелями в двух вспомогательных рядах, на которые наложен основной ряд.
[035] Предпочтительно в этом случае основные удерживающие элементы удерживаются вспомогательными изоляционными панелями на расстоянии от краев вспомогательных изоляционных панелей, например, по центру вспомогательных изоляционных панелей.
[036] Основные удерживающие элементы могут быть обеспечены на всех вспомогательных удерживающих элементах или на всех вспомогательных изоляционных панелях, например, если основная изоляционная панель имеет те же размеры, что и вспомогательная изоляционная панель, или на некоторых вспомогательных удерживающих элементах или на некоторых вспомогательных изоляционных панелях, например, если основная изоляционная панель длиннее, чем вспомогательная изоляционная панель, или если основная изоляционная панель смещена только в первом направлении.
[037] В соответствии с одним вариантом осуществления основной удерживающий элемент имеет пластину, прикрепленную к покрывной пластине вспомогательной изоляционной панели под вспомогательной герметизированной мембраной, и стержень, прикрепленный к упомянутой пластине жестко или с горизонтальным ходом и герметично проходящий через вспомогательную герметизированную мембрану в направлении основного изолирующего барьера.
[038] В соответствии с одним вариантом осуществления основная герметизированная мембрана имеет первые гофры, параллельные первому направлению и расположенные с повторяющимся рисунком во втором направлении, и плоские участки, расположенные между первыми гофрами и опирающиеся на верхнюю поверхность основных изоляционных панелей, и размер повторяющегося рисунка основных рядов представляет собой целое кратное размера повторяющегося рисунка первых гофров, в частности, целое кратное шага y или z, причем основная герметизированная мембрана имеет множество рядов листов, параллельных первому направлению, причем ряд листов содержит множество прямоугольных листов, герметично приваренных друг к другу на краевых зонах с на хлестом или без него, при этом ряды листов расположены смежно друг с другом во втором направлении и герметично приварены друг к другу, и размер ряда листов во втором направлении представляет собой целое кратное размера повторяющегося рисунка основных рядов.
[039] Повторяющийся рисунок первых гофров может представлять собой повторяющийся рисунок, содержащий один гофр, в случае регулярного шага, или несколько гофров, в случае нерегулярного шага. Повторяющийся рисунок, содержащий один гофр, означает, что первые гофры разнесены друг от друга с первым регулярным интервалом, другими словами, шагом, во втором направлении, и размер повторяющегося рисунка равен первому регулярному интервалу. В этом случае размер повторяющегося рисунка основных рядов представляет собой целое кратное упомянутого первого регулярного интервала. Повторяющийся рисунок, содержащий несколько гофров, означает, что интервал между гофрами необязательно является регулярным, но все интервалы повторяются с регулярным интервалом, называемым размером повторяющегося рисунка гофров.
[040] В соответствии с одним вариантом осуществления ряды листов смещены во втором направлении относительно основных рядов, так что сварные соединения между рядами листов расположены на расстоянии от границ между основными рядами, т.е., в частности, от удерживающих элементов.
[041] Благодаря этим признакам сварные соединения между рядами листов основной герметизированной мембраны могут быть выполнены по существу на расстоянии от краев основных изоляционных панелей, параллельных первому направлению, и, следовательно, на поверхности, имеющей высокий уровень плоскостности. Это приводит к меньшему риску локального отклонения сварных швов и более высокому качеству получаемой мембраны.
[042] В соответствии с одним вариантом осуществления основной ряд имеет множество смежных основных изоляционных панелей параллелепипедной формы с повторяющимся рисунком, и ряд листов основной герметизированной мембраны имеет множество прямоугольных листов, расположенных смежно друг с другом с повторяющимся рисунком, размер повторяющегося рисунка прямоугольных листов представляет собой целое кратное размера повторяющегося рисунка основных изоляционных панелей в первом направлении.
[043] В соответствии с одним вариантом осуществления края прямоугольных листов смещены в первом направлении относительно краев основных изоляционных панелей, параллельных второму направлению, так что сварные соединения между прямоугольными листами расположены на расстоянии от краев основных изоляционных панелей, параллельных второму направлению.
[044] В соответствии с одним вариантом осуществления основные изоляционные панели и вспомогательные изоляционные панели имеют квадратную форму.
[045] Повторяющийся рисунок основных рядов и/или повторяющийся рисунок вспомогательных рядов могут иметь или могут не иметь промежуток во втором направлении. Если между двумя рядами имеется промежуток, размер повторяющегося рисунка равен сумме размера основной или вспомогательной изоляционной панели и размера промежутка.
[46] Подобным образом, повторяющийся рисунок основных или вспомогательных изоляционных панелей в основном или вспомогательном ряду может иметь или может не иметь промежуток в первом направлении. Если между двумя основными или вспомогательными изоляционными панелями имеется промежуток, размер повторяющегося рисунка равен сумме размера основной или вспомогательной изоляционной панели и размера промежутка.
[047] В соответствии с одним вариантом осуществления размер пояса обшивки во втором направлении представляет собой целое кратное упомянутого первого регулярного интервала или шага. Эти признаки позволяют выбрать ориентацию планок в зависимости от локальных требований в желаемой области применения.
[048] В соответствии с одним вариантом осуществления основная герметизированная мембрана также имеет вторые гофры, параллельные второму направлению и расположенные с повторяющимся рисунком в первом направлении, причем между первыми гофрами и между вторыми гофрами расположены плоские участки.
[049] Повторяющийся рисунок вторых гофров может представлять собой повторяющийся рисунок, включающий в себя один гофр или несколько гофров. Повторяющийся рисунок, содержащий один гофр, означает, что вторые гофры разнесены друг от друга со вторым регулярным интервалом в первом направлении. В этом случае второй регулярный интервал может быть таким же или может отличаться от первого регулярного интервала. Повторяющийся рисунок, содержащий несколько гофров, означает, что интервал между гофрами необязательно является регулярным, но все интервалы повторяются с регулярным интервалом, называемым размером повторяющегося рисунка гофров.
[050] В соответствии с вариантами осуществления первые и вторые гофры могут быть непрерывными или могут прерываться на пересечениях между первыми и вторыми гофрами. Непрерывные гофры позволяют образовать непрерывные каналы, например, для обеспечения циркуляции инертного газа между основной герметизированной мембраной и основным изолирующим барьером. Прерывающиеся гофры упрощают формование листа путем штамповки.
[051] В соответствии с одним вариантом осуществления размер повторяющегося рисунка основных изоляционных панелей представляет собой целое кратное размера повторяющегося рисунка вторых гофров, например, целое кратное упомянутого второго регулярного интервала.
[052] В соответствии с одним вариантом осуществления прямоугольный лист основной герметизированной мембраны имеет размер в первом направлении, по существу равный целому кратному размера повторяющегося рисунка вторых гофров или целому кратному второго регулярного интервала. Между этими двумя величинами может иметься небольшое расхождение, меньшее, чем размер нахлестав между двумя смежными листами.
[053] Основная герметизированная мембрана удерживается на основном изолирующем барьере с помощью анкерных средств, которые могут быть выполнены из различных материалов.
[054] В соответствии с одним вариантом осуществления анкерные средства имеют металлические анкерные полосы, прикрепленные к основным изоляционным панелям в положениях, соответствующих контурам прямоугольных листов, к которым могут быть приварены краевые зоны прямоугольных листов. Основная изоляционная панель, в частности, может иметь анкерную полосу для крепления прямого края одного или более прямоугольных листов или две пересекающиеся анкерные полосы для крепления угловой зоны одного или более прямоугольных листов.
[055] В соответствии с одним вариантом осуществления анкерные средства имеют металлические вставки, например, в виде дисков, прикрепленные к основным изоляционным панелям в положениях, соответствующих краевым зонам основных изоляционных панелей, на расстоянии от контуров прямоугольных листов, к которым могут быть приварены центральные зоны прямоугольных листов.
[056] В соответствии с одним вариантом осуществления основная изоляционная панель имеет прорези снятия напряжения в направлении толщины основной изоляционной панели, выходящие на покрывной пластине основной изоляционной панели. В соответствии с вариантами осуществления одна или каждая металлическая анкерная полоса может иметь несколько выровненных сегментов, прикрепленных к покрывной пластине и разделенных прорезями снятия напряжения, и/или металлические вставки могут быть прикреплены к покрывной пластине между прорезями снятия напряжения.
[057] В соответствии с одним вариантом осуществления по меньшей мере одна из изоляционных панелей имеет нижнюю пластину, опирающуюся на несущую конструкцию или вспомогательную герметизированную мембрану, промежуточную пластину, расположенную между нижней пластиной и покрывной пластиной, первый слой изоляционного вспененного полимерного материала, расположенный между нижней пластиной и промежуточной пластиной, и второй слой изоляционного вспененного полимерного материала, расположенный между промежуточной пластиной и покрывной пластиной. Такая конструкция предпочтительна тем, что она позволяет ограничить изгибающие нагрузки, возникающие в результате разного сжатия материалов изоляционной панели.
[058] В соответствии с одним вариантом осуществления во втором слое изоляционного вспененного полимерного материала образованы выемки, так что промежуточная пластина выступает относительно второго слоя изоляционного вспененного полимерного материала, образуя одну из опорных зон для вспомогательных удерживающих элементов.
[059] В соответствии с одним вариантом осуществления первый слой изоляционного вспененного полимерного материала имеет вырез на каждой из угловых зон изоляционной панели, вмещающий стойку, протяженную между нижней пластиной и промежуточной пластиной. Это позволяет ограничить смятие и ползучесть пены.
[060] В соответствии с другим вариантом осуществления по меньшей мере одна из изоляционных панелей имеет нижнюю пластину, покрывную пластину и несущие перегородки, протяженные в направлении толщины стенки резервуара между нижней пластиной и покрывной пластиной и ограничивающие множество отсеков, заполненных изоляционным наполнителем, например, перлитом.
[061] В соответствии с одним вариантом осуществления текучая среда представляет собой сжиженный газ, например, сжиженный природный газ.
[062] Резервуар может быть частью берегового хранилища, например, для хранения СПГ, или может быть установлен на прибрежной или глубоководной плавучей конструкции, в частности, на судне для перевозки сжиженного природного газа, на плавучей установке для регазификации и хранения газа (FSRU), на плавучей установке для добычи, хранения и отгрузки нефти (FPSO) в числе прочего.
[063] В соответствии с одним вариантом осуществления судно, используемое для транспортировки криогенной текучей среды, имеет двойной корпус и вышеупомянутый резервуар, расположенный в двойном корпусе.
[064] В соответствии с одним вариантом осуществления двойной корпус имеет внутренний корпус, образующий несущую конструкцию резервуара.
[065] В соответствии с одним вариантом осуществления изобретение также способ загрузки или разгрузки судна, в котором текучую среду подают по изолированным трубопроводам из берегового или плавучего хранилища в резервуар на судне или из резервуара на судне в береговое или плавучее хранилище.
[066] В соответствии с одним вариантом осуществления изобретение также предлагает систему передачи текучей среды, причем система включает в себя вышеупомянутое судно, изолированные трубопроводы, выполненные так, чтобы соединять резервуар, установленный в корпусе судна, с береговым или плавучим хранилищем, и насос для подачи текучей среды по изолированным трубопроводам из берегового или плавучего хранилища в резервуар на судне или из резервуара на судне в береговое или плавучее хранилище.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[067] Настоящее изобретение станет более понятным, и дополнительные задачи, детали, признаки и преимущества станут более очевидными из следующего подробного описания нескольких конкретных вариантов осуществления изобретения, приведенных исключительно в качестве неограничивающих примеров со ссылкой на приложенные чертежи.
[068] Фиг. 1 представляет вид в перспективе с вырезом стенки резервуара.
[069] Фиг. 2 представляет вид в перспективе вспомогательной изоляционной панели, которая может использоваться в стенке резервуара.
[070] Фиг. 3 представляет вид в перспективе основной изоляционной панели, которая может использоваться в стенке резервуара.
[071] Фиг. 4 представляет вид в перспективе удерживающего устройства, которое может взаимодействовать с основными изоляционными панелями и вспомогательными изоляционными панелями для удержания упомянутых панелей на несущей конструкции.
[072] Фиг. 5 представляет разобранный вид удерживающего устройства, показанного на фиг. 4.
[073] Фиг. 6 представляет увеличенный вид зоны VI, показанной на фиг. 1, дополнительно иллюстрирующий анкерные средства основной мембраны в соответствии с первым вариантом осуществления.
[074] Фиг. 7 представляет увеличенный вид в разрезе вдоль линии VII-VII, показанной на фиг. 6.
[075] Фиг. 8 представляет вид, аналогичный виду, показанному на фиг. 6, дополнительно иллюстрирующий соединительные элементы основного изолирующего барьера.
[076] Фиг. 9 представляет увеличенный вид в разрезе вдоль линии IX-IX, показанной на фиг. 8.
[077] Фиг. 10 представляет вид, аналогичный виду, показанному на фиг. 6, иллюстрирующий анкерные средства основной мембраны в соответствии со вторым вариантом осуществления.
[078] Фиг. 11 представляет схематический вид с вырезом резервуара судна для перевозки сжиженного природного газа и терминала для загрузки/разгрузки этого резервуара.
[079] Фиг. 12 представляет вид в перспективе с вырезом стенки резервуара в соответствии с другим вариантом осуществления.
[080] Фиг. 13 представляет увеличенный вид зоны XIII, показанной на фиг. 12, дополнительно иллюстрирующий основной анкерный элемент в соответствии с одним вариантом осуществления.
[081] Фиг. 14 представляет вид в перспективе стенки резервуара в соответствии с другим вариантом осуществления.
[082] Фиг. 15 представляет вид в перспективе с вырезом многогранного резервуара.
[083] Фиг. 16 представляет местный вид в проекции зоны XVI, показанной на фиг. 15, в соответствии с первым вариантом осуществления.
[084] Фиг. 17 представляет вид в разрезе вдоль линии XVII-XVII торцевой стенки, показанной на фиг. 16, в соответствии с первым вариантом осуществления.
[085] Фиг. 18 представляет вид в разрезе вдоль линии XVIII-XVIII наклонной стенки, показанной на фиг. 16, в соответствии с первым вариантом осуществления.
[086] Фиг. 19 представляет вид в разрезе вдоль линии XVII-XVII торцевой стенки, показанной на фиг. 16, в соответствии со вторым вариантом осуществления резервуара.
[087] Фиг. 20 представляет вид в разрезе вдоль линии XVIII-XVIII наклонной стенки, показанной на фиг. 16, в соответствии со вторым вариантом осуществления.
[088] Фиг. 21 представляет собой вид в перспективе наклонной стенки в соответствии с третьим вариантом осуществления.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[089] Фиг. 1 иллюстрирует многослойную конструкцию стенки 1 герметичного теплоизоляционного резервуара для хранения сжиженной текучей среды, например, сжиженного природного газа (СПГ). Каждая стенка 1 резервуара имеет последовательно расположенные в направлении толщины от наружной стороны у внутренней стороне резервуара вспомогательный теплоизолирующий барьер 2, удерживаемый на несущей стенке 3, вспомогательную герметизированную мембрану 4, опирающуюся на вспомогательный теплоизолирующий барьер 2, основной теплоизолирующий барьер 5, опирающийся на вспомогательную герметизированную мембрану 4, и основную герметизированную мембрану 6, предназначенную для контакта со сжиженным природным газом, содержащимся в резервуаре.
[090] Несущая конструкция, в частности, может быть образована корпусом или двойным корпусом судна. Несущая конструкция содержит множество несущих стенок 3, определяющих общую форму резервуара, которая обычно является многогранной.
[091] Вспомогательный теплоизолирующий барьер 2 имеет множество вспомогательных изоляционных панелей 7, прикрепленных к несущей стенке 3 с использованием удерживающих устройств 98, которые подробно описаны ниже. Вспомогательные изоляционные панели 7 имеют в общем параллелепипедную форму и расположены параллельными рядами. Три ряда обозначены буквами A, B и C. Между вспомогательными изоляционными панелями 7 и несущей стенкой 3 расположены валики 99 мастики для заполнения зазоров между несущей стенкой 3 и плоской контрольной поверхностью. Между валиками 99 мастики и несущей стенкой 3 вставлена крафт-бумага для предотвращения прилипания валиков 99 мастики к несущей стенке 3.
[092] Фиг. 2 иллюстрирует конструкцию вспомогательной изоляционной панели 7 в соответствии с одним вариантом осуществления. В данном случае вспомогательная изоляционная панель 7 имеет три пластины, в частности, нижнюю пластину 8, промежуточную пластину 9 и покрывную пластину 10. Нижняя пластина 8, промежуточная пластина 9 и покрывная пластина 10 выполнены, например, из фанеры. Вспомогательная изоляционная панель 7 также имеет первый слой 11 изоляционного вспененного полимерного материала, расположенный между нижней пластиной 8 и промежуточной пластиной 9, и второй слой 12 изоляционного вспененного полимерного материала, расположенный между промежуточной пластиной 9 и покрывной пластиной 10. Первый и второй слои 11, 12 изоляционного вспененного полимерного материала соответственно приклеены к нижней пластине 8 и промежуточной пластине 9, а также к промежуточной пластине 9 и покрывной пластине 10. изолирующий вспененный полимерный материал, в частности, может представлять собой вспененный материал на основе полиуретана, опционально, армированный волокнами.
[093] Первый слой 11 изоляционного вспененного полимерного материала имеет вырезы в угловых зонах для вмещения угловых стоек 13. Угловые стойки 13 продолжаются в четырех угловых зонах вспомогательной изоляционной панели 7 между нижней пластиной 8 и промежуточной пластиной 9. Угловые стойки 13 прикреплены, например, с использованием скоб, винтов или клея, к нижней пластине 8 и промежуточной пластине 9. Угловые стойки 13 выполнены, например, из фанеры или пластика. Угловые стойки 13 поглощают часть сжимающей нагрузки при использовании и позволяют ограничить смятие и ползучесть пены. Коэффициент теплового сжатия угловых стоек 13 отличается от коэффициента теплового сжатия первого слоя 11 изоляционного вспененного полимерного материала. Кроме того, при охлаждении резервуара деформация вспомогательной изоляционной панели 7 на угловых стойках 13 может быть меньше, чем в других зонах.
[094] Кроме того, вспомогательная изоляционная панель 7 имеет выемки 14, 54 в угловых зонах для вмещения удерживающих устройств 98, которые подробно описаны ниже. Вспомогательная изоляционная панель 7 имеет первую выемку 14, продолжающуюся от нижней пластины 8 до промежуточной пластины 9, предназначенную для обеспечения возможности прохождения стержня 15 удерживающего устройства 98. Над промежуточной пластиной 9 вспомогательная изоляционная панель 7 имеет вторую выемку 54. Размеры второй выемки 54 больше, чем размеры первой выемки 14, так что промежуточная пластина 9 выступает за пределы второго слоя 12 изоляционного вспененного полимерного материала и покрывной пластины 10. Таким образом, промежуточная пластина 9 образует опорную зону 16 в угловых зонах вспомогательной изоляционной панели 7, предназначенную для взаимодействия со вспомогательной опорной пластиной 17 удерживающего устройства 98.
[095] Кроме того, покрывная пластина 10 имеет углубление 18 в четырех угловых зонах. Каждое углубление 18 предназначено для вмещения распределяющей усилие пластины 19 удерживающего устройства 98. Толщина углубления 18 по существу аналогична толщине распределяющей усилие пластины 19, так что распределяющая усилие пластина 19 находится на одном уровне с верхней поверхностью покрывной пластины 10. покрывная пластина 10 также имеет пазы 20, предназначенные для вмещения опор для присоединения сваркой.
[096] Конструкция вспомогательной изоляционной панели 7 описана выше в качестве примера. Кроме того, в другом варианте осуществления вспомогательные изоляционные панели 7 могут иметь другую общую конструкцию, например, конструкцию, описанную в документе WO2012/127141. Вспомогательные изоляционные панели 7 могут иметь форму короба, имеющего нижнюю пластину, покрывную пластину и несущие перегородки, протяженные в направлении толщины стенки 1 резервуара между нижней пластиной и покрывной пластиной и ограничивающие множество отсеков, заполненных изоляционным наполнителем, например, перлитом, стекловатой или каменной ватой.
[097] Фиг. 1 также иллюстрирует, что вспомогательная герметизированная мембрана 4 имеет непрерывный слой металлических поясов 21 обшивки с приподнятыми краями. Пояса 21 обшивки приварены своими приподнятыми краями 32 к параллельным опорам для присоединения сваркой, которые закреплены в пазах 20, образованных в облицовочных пластинах 10 вспомогательных изоляционных панелей 7. Пояса обшивки 21 выполнены, например, из инвара®, т.е. сплава железа и никеля, коэффициент расширения которого обычно составляет от 1,2×10-6 до 2×10-6 K-1. Также могут использоваться сплавы железа и марганца, типичный коэффициент расширения которых составляет около 7×10-6 K-1.
[098] Основной теплоизолирующий барьер 5 имеет множество основных изоляционных панелей 22, прикрепленных к несущей стенке 3 с помощью вышеупомянутых удерживающих устройств 98. Основные изоляционные панели 22 имеют, обычно, параллелепипедную форму. Кроме того, размеры основных изоляционных панелей идентичны размерам вспомогательных изоляционных панелей 7, за исключением толщины в направлении толщины стенки 1 резервуара, которая может отличаться и, в частности, может быть меньше. Каждая из основных изоляционных панелей 22 выровнена с одной из вспомогательных изоляционных панелей 7 в направлении толщины стенки 1 резервуара.
[099] Фиг. 3 иллюстрирует конструкцию основной изоляционной панели 22 в соответствии с одним вариантом осуществления. Основная изоляционная панель 22 имеет многослойную конструкцию, аналогичную многослойной конструкции вспомогательной изоляционной панели 7, показанной на фиг. 2. Кроме того, основная изоляционная панель 22 содержит последовательно нижнюю пластину 23, первый слой 24 изоляционного вспененного полимерного материала, промежуточную пластину 25, второй слой 26 изоляционного вспененного полимерного материала и покрывную пластину 27. Изолирующий вспененный полимерный материал, в частности, может представлять собой вспененный материал на основе полиуретана, опционально, армированный волокнами.
[100] Основная изоляционная панель 22 имеет выемки 28 в угловых зонах, так что нижняя пластина 23 выступает за пределы первого слоя 24 изоляционного вспененного полимерного материала, промежуточной пластины 25, второго слоя 26 изоляционного вспененного полимерного материала и покрывной пластины 27. Таким образом, нижняя пластина 23 образует опорную зону 29 в угловых зонах основной изоляционной панели 22, предназначенную для взаимодействия с основной опорной пластиной 30 удерживающего устройства 98. На нижнюю пластину 23 может быть добавлен клинообразный элемент, причем форма упомянутого клинообразного элемента аналогична форме опорной зоны 29 и предназначена для взаимодействия с основной опорной пластиной 30 удерживающего устройства 98.
[101] Нижняя пластина 23 содержит пазы 31, предназначенные для вмещения приподнятых краев 32 поясов 21 обшивки вспомогательной герметизированной мембраны 4. Покрывная пластина 27 также может иметь анкерные средства (не показаны на фиг. 1 и 3) для крепления основной герметизированной мембраны 6.
[102] Конструкция основной изоляционной панели 22 описана выше в качестве примера. Кроме того, в другом варианте осуществления основные изоляционные панели 22 могут иметь другую общую конструкцию, например, описанную в документе WO2012/127141.
[103] В другом варианте осуществления основной теплоизолирующий барьер 5 имеет основные теплоизоляционные панели 22, имеющие конструкции по меньшей мере двух разных типов, например, две вышеупомянутые конструкции, в зависимости от зоны установки в резервуаре.
[104] Фиг. 1 также показывает, что основная герметизированная мембрана 6 имеет непрерывный слой прямоугольных листов 33, имеющих два взаимно перпендикулярных ряда гофров. Первый ряд 55 гофров протяжен перпендикулярно рядам A, B, C изоляционных панелей и, следовательно, перпендикулярно приподнятым краям 32 планок 21, и имеет регулярные интервалы 57. Второй ряд 56 гофров протяжен параллельно рядам A, B, C изоляционных панелей и, следовательно, параллельно приподнятым краям 32 планок 21, и имеет регулярные интервалы 58. Предпочтительно первый ряд 55 гофров выше, чем второй ряд 56 гофров.
[105] Прямоугольные листы 33 приварены друг к другу с образованием небольших зон 59 нахлестав вдоль краев с использованием известной технологии.
[106] Прямоугольный лист 33 предпочтительно имеет размеры по ширине и длине, которые представляют собой целое кратное интервалов между соответствующими гофрами, а также целое кратное размеров основных изоляционных панелей 22. Фиг. 1 показывает прямоугольный лист 33, размеры которого в 4 раза превышают интервал 57 и в 12 раз превышают интервал 58. Интервалы 57 и 58 равны. Таким образом, расположение гофров 55 и 56 в резервуаре может быть легко адаптировано к требованиям области применения без необходимости значительных модификаций изготовления изолирующих барьеров.
[107] Например, в альтернативном варианте осуществления основная герметизированная мембрана 6 повернута на 90°, так что первый ряд 55 гофров протяжен параллельно рядам A, B, C изоляционных панелей и, следовательно, параллельно приподнятым краям 32 планок 21.
[108] Основные изоляционные панели 22 и вспомогательные изоляционные панели 7 имеют одинаковый размер в направлении ширины рядов A, B, C. Будем называть этот размер длиной изоляционных панелей. Ширина ряда представляет собой целое кратное интервала между гофрами в том же направлении, в данном случае интервала 58, и целое кратное ширины планок 21, для облегчения модульного изготовления стенок резервуара путем образования многократно повторяющихся рисунков по существу по всей несущей стенке 3.
[109 Предпочтительно, ширина пояса обшивки 21 представляет собой целое кратное интервала между гофрами в том же направлении, например, удвоенный интервал.
[110] В направлении длины рядов A, B, C основная изоляционная панель 22 может иметь тот же размер, что и вспомогательная изоляционная панель 7, или размер, равный целому кратному этого размера. Размер представляет собой целое кратное интервала между гофрами в том же направлении, в данном случае интервала 57, для облегчения модульного изготовления стенки резервуара путем образования многократно повторяющихся рисунков по всей несущей стенке 3.
[111] Предпочтительно основные изоляционные панели 22 и вспомогательные изоляционные панели 7 имеют квадратную форму. Это упрощает адаптацию относительного расположения планок и гофров в резервуаре без необходимости значительных модификаций конструкции изоляционных панелей.
[112] Предпочтительный пример размеров
Интервал между гофрами 57, 58: PO.
Ширина основной изоляционной панели 22 и вспомогательной изоляционной панели 7: 4PO.
Длина основной изоляционной панели 22 и вспомогательной изоляционной панели 7: 4PO (квадратная форма).
Ширина планки 21: 2PO .
Длина листа 33: 12PO (Фиг. 1) или 8PO (не показано).
Ширина листа 33: 4PO.
PO = 300 мм.
При таких размерах обеспечивается хороший компромисс между простотой обращения с деталями, образующими стенку резервуара, и количеством деталей, которые необходимо собрать. Такая конструкция также упрощает соединение гофров двух стенок резервуара.
[113] Пример 2 размеров
Интервал между гофрами 58: PO.
Интервал между гофрами 57: GO.
Ширина основной изоляционной панели 22 и вспомогательной изоляционной панели 7: 3GO.
Длина основной изоляционной панели 22 и вспомогательной изоляционной панели 7: 4PO (прямоугольная форма).
Ширина планки 21: 2PO.
Длина листа 33: 12PO.
Ширина листа 33: 3GO.
PO = 300 мм.
GO = 340 мм.
[114] Пример 3
Гофры 55 не равноудалены друг от друга, а расположены с повторяющимся рисунком из четырех гофров 55 со следующими последовательными интервалами:
340, 340, 340, 180 мм.
Предпочтительно зазор 180 мм разделен на два участка по 90 мм, расположенных на двух противоположных краях прямоугольного листа 33.
Следовательно, размер повторяющегося рисунка составляет 1200 мм. В остальном сохранены размеры из первого примера.
[115] Пример 4
Гофры 55 не равноудалены друг от друга, а расположены с повторяющимся рисунком из четырех гофров 55 со следующими последовательными интервалами:
300, 400, 300, 200 мм.
Предпочтительно зазор 200 мм разделен на два участка по 100 мм, расположенных на двух противоположных краях прямоугольного листа 33.
Следовательно, размер повторяющегося рисунка составляет 1200 мм. В остальном сохранены размеры из первого примера.
[116] Как показано на фиг. 1, удерживающие устройства 98 расположены на четырех углах основных изоляционных панелей 22 и вспомогательных изоляционных панелей 7. Таким образом, каждый комплект из одной вспомогательной изоляционной панели 7 и одной основной изоляционной панели 22 прикреплен к несущей стенке 3 с использованием четырех удерживающих устройств 98. Таким образом, в этом случае удерживающее устройство 98 содержит основной удерживающий элемент, наложенный на вспомогательный удерживающий элемент. Кроме того, каждое удерживающее устройство 98 взаимодействует с углами четырех смежных вспомогательных изоляционных панелей 7 и углами четырех смежных основных изоляционных панелей 22.
[117] Фиг. 4 и 5 более подробно иллюстрируют конструкцию удерживающего устройства 98 в соответствии с одним вариантом осуществления.
[118] Удерживающее устройство 98 имеет гнездо 34, основание которого приварено к несущей стенке 3 в положении, соответствующем зазору в угловых зонах четырех смежных вспомогательных изоляционных панелей 7. Нижний конец стержня 15 ввинчен в гайку 35, показанную на фиг. 5, размещенную в гнезде 34. Стержень 15 проходит между смежными вспомогательными изоляционными панелями 7.
[119] Стержень 15 проходит через отверстие, образованное в изоляционной заглушке 36, предназначенной для обеспечения непрерывности вспомогательной теплоизоляции на уровне удерживающего устройства 98. Изоляционная заглушка 36 имеет крестообразное сечение, образованное четырьмя ответвлениями в плоскости, ортогональной направлению толщины стенки 1 резервуара. Каждое из четырех ответвлений вставляется в промежуток, образованный между двумя из четырех смежных вспомогательных изоляционных панелей 7.
[120] Удерживающее устройство 98 также имеет вспомогательную опорную пластину 17, опирающуюся в направлении несущей стенки 3 на опорную зону 16, образованную в каждой из четырех смежных вспомогательных изоляционных панелей 7, для удержания упомянутых панелей на несущей стенке 3. В показанном варианте осуществления вспомогательная опорная пластина 17 размещена во второй выемке 54, образованной во втором слое 12 изоляционного вспененного полимерного материала каждой из вспомогательных изоляционных панелей 7 и опирается на зону промежуточной пластины 9, которая образует опорную зону 16.
[121] Гайка 37 взаимодействует с резьбой, образованной на верхнем конце стержня 15, для удержания вспомогательной опорной пластины 17 на стержне 15.
[122] В показанном варианте осуществления удерживающее устройство 98 также имеет одну или более тарельчатых пружинных шайб 38. Пружинные шайбы 38 надеты на стержень 15 между гайкой 37 и вспомогательной опорной пластиной 17, что способствует упругому креплению вспомогательных изоляционных панелей 7 к несущей стенке 3. Дополнительно и предпочтительно к верхнему концу стержня 15 локально приварен фиксирующий элемент 39 для фиксации гайки 37 в требуемом положении на стержне 15.
[123] Удерживающее устройство 98 также имеет распределяющую усилие пластину 19, верхнюю пластину 40 и разделитель 41, прикрепленные к вспомогательной опорной пластине 17.
[124] Распределяющая усилие пластина 19 размещена в каждом из углублений 18, образованных в облицовочных пластинах 10 четырех смежных вспомогательных изоляционных панелей 7. Следовательно, распределяющая усилие пластина 19 расположена между покрывным и пластинами 10 каждой из четырех вспомогательных изоляционных панелей и вспомогательной герметизированной мембраной 4. Распределяющая усилие пластина 19 предназначена для предотвращения перепадов высоты между углами смежных вспомогательных изоляционных панелей 7. Кроме того, распределяющая усилие пластина 19 способствует распределению напряжений, которые могут действовать во вспомогательной герметизированной мембране 4 и основной изоляционной панели 22 в угловых зонах вспомогательных изоляционных панелей 7. Следовательно, распределяющая усилие пластина 19 позволяет ограничить смятие нижней пластины 23 основных изоляционных панелей 22, а также смятие и сжатие слоев 24, 26 изоляционного вспененного полимерного материала основных изоляционных панелей 22 в угловых зонах вспомогательных изоляционных панелей 7.
[125] Распределяющая усилие пластина 19 предпочтительно выполнена из металла, выбранного из нержавеющей стали, сплавов железа и никеля, например, инвара, коэффициент расширения которого обычно составляет от 1,2×10-6 до 2×10-6 K-1, и сплавов железа и марганца, коэффициент расширения которых составляет менее
2×10-5 K-1, обычно 7×10-6 K-1. Толщина распределяющей усилие пластины 19 составляет от 1 мм до 7 мм, предпочтительно от 2 до 4 мм, например, может составлять приблизительно 3 мм. Распределяющая усилие пластина 19 предпочтительно имеет квадратную форму, длина стороны которой составляет от 100 мм до 250 мм, например, может составлять приблизительно 150 мм.
[126] Верхняя пластина 40 расположена под распределяющей усилие пластиной 19 и имеет размеры меньше, чем размеры распределяющей усилие пластины 19, так что распределяющая усилие пластина 19 полностью покрывает верхнюю пластину 40. Верхняя пластина 40 размещена в выемках 15, образованных в угловых зонах вспомогательных изоляционных панелей 7 на уровне опорных зон 16, т.е. в варианте осуществления, показанном на фиг. 5, в выемках 54, образованных во втором слое 12 изоляционного вспененного полимерного материала вспомогательных изоляционных панелей 7.
[127] Верхняя пластина 40 имеет резьбовое отверстие 42, в котором установлено резьбовое основание штифта 43, предназначенного для крепления основных изоляционных панелей 22. Для обеспечения крепления штифта 43 к верхней пластине 40 распределяющая усилие пластина 19 также имеет отверстие, образованное напротив резьбового отверстия верхней пластины 40, и, таким образом, обеспечивающее возможность прохождения штифта 43 через распределяющую усилие пластину 19.
[128] Верхняя пластина 40 имеет, обычно, форму прямоугольного параллелепипеда, имеющего две противоположные большие поверхности, параллельные несущей стенке 3, и четыре поверхности, соединяющие две большие поверхности и протяженные параллельно направлению толщины стенки 1 резервуара. В варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг. 4 и 5, четыре поверхности, протяженные параллельно направлению толщины стенки 1 резервуара, соединены скруглениями 44. Это исключает острые углы и позволяет дополнительно ограничить смятие нижних пластин 23 основных изоляционных панелей 22 за счет ограничения концентрации напряжений.
[129] В одном варианте осуществления (не показан) верхняя пластина 40 и распределяющая усилие пластина 19 могут быть выполнены как одно целое.
[130] Разделитель 41 расположен между вспомогательной опорной пластиной 17 и верхней пластиной, и, таким образом, служит для поддержания зазора между вспомогательной опорной пластиной 17 и верхней пластиной 40. В варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг. 4 и 5, разделитель 41 имеет фаски 45 в соответствии с основанием верхней пластины 40, как видно в направлении толщины стенки 1 резервуара. Другими словами, верхняя пластина 40 полностью покрывает разделитель 41.
[131] Разделитель 41 предпочтительно выполнен из дерева, что позволяет ограничить тепловой мостик в направлении несущей стенки 3 в области удерживающего устройства 98. Разделитель 41 имеет форму перевернутой буквы «U», образуя центральное пространство 46 между ответвлениями «U»-образной формы. Центральное пространство 46 принимает верхний конец стержня 15, фиксирующий элемент 39, гайку 37 и пружинные шайбы 38. Разделитель 41 также размещен в выемке 15, образованной на уровне опорной поверхности 16.
[132] Фиксирующий элемент 39 представляет собой квадрат или прямоугольник, диагональ которого больше, чем размер центрального пространства 46 между двумя ответвлениями «U»-образной формы, что предотвращает вращение стержня 15 относительно разделителя 39 и предотвращает разъединения стержня 15 с гайкой 35.
[133] Для скрепления распределяющей усилие пластины 19, верхней пластины 40, разделителя 41 и вспомогательной опорной пластины 17 каждый из вышеупомянутых элементов снабжен двумя отверстиями, через каждое из которых проходит винт 47, 48. Каждое из отверстий, образованных во вспомогательной опорной пластине 17, имеет резьбу, взаимодействующую с одним из винтов 47, 48 для скрепления вышеупомянутых элементов.
[134] Кроме того, штифт 43 проходит через отверстие, образованное в планке 21 вспомогательной герметизированной мембраны 4. Штифт 43 имеет фланец 49, который приварен по периферии вокруг отверстия для обеспечения герметичности вспомогательной герметизированной мембраны 4. Поэтому вспомогательная герметизированная мембрана расположена между фланцем 49 штифта 43 и распределяющей усилие пластиной 19.
[135] Удерживающее устройство 98 также имеет основную опорную пластину 30, которая опирается в направлении несущей стенки 3 на опорную зону 29, образованную в каждой из четырех смежных основных изоляционных панелей 22, для удержания упомянутых панелей на несущей стенке 3. В показанном варианте осуществления каждая опорная зона 29 образована выступающим участком нижней пластины 23 одной из основных изоляционных панелей 22. Основная опорная пластина 30 размещена в выемках 28, образованных в угловых зонах основных изоляционных панелей 22 на уровне опорных зон 29.
[136] Гайка 50 взаимодействует с резьбой, образованной на верхнем конце штифта 43, для крепления основной опорной пластины 30 на штифте 43. В показанном варианте осуществления удерживающее устройство 98 также имеет одну или более тарельчатых пружинных шайб 51, надетых на штифт 43 между гайкой 50 и основной опорной пластиной 30 для обеспечения упругого крепления основных изоляционных панелей 22 к несущей стенке 3.
[137] Кроме того, изоляционная заглушка 52, показанная на фиг. 5, вставлена над удерживающим устройством 98 в выемки 28, образованные в угловых зонах четырех смежных основных изоляционных панелей 22, для обеспечения непрерывности основного теплоизолирующего барьера 5 на уровне удерживающего устройства 98. Кроме того, деревянная закрывающая пластина 53, показанная на фиг. 5, обеспечивает плоскостность опорной поверхности основной герметизированной мембраны 6. Закрывающая пластина 53 размещена в углублениях, образованных в угловых зонах основных изоляционных панелей 22.
[138] Крепление основной герметизированной мембраны 6 к основным изоляционным панелям 22 описано ниже с использованием нескольких примеров и со ссылкой на фиг. 6-14.
[139] В варианте осуществления, показанном на фиг. 6, металлические анкерные полосы 60 прикреплены к покрывным пластинам 27 основных изоляционных панелей 22 вдоль контуров прямоугольных листов 33. Таким образом, края прямоугольных листов 33 могут быть закреплены с помощью сварки вдоль анкерных полос 60. Анкерная полоса 60 закреплена в углублении в покрывной пластине 27 с помощью любых подходящих средств, например, винтов или заклепок.
[140] Фиг. 6 и 7 также иллюстрируют металлические пластины 61, которые могут быть прикреплены к покрывным пластинам 27 основных изоляционных панелей 22 в других местах, например, вдоль краев основных изоляционных панелей 22 на расстоянии от контуров прямоугольных листов 33, для обеспечения дополнительных точек крепления. Металлическая пластина 61 закреплена в углублении в покрывной пластине 27 с помощью любых подходящих средств, например, винтов или заклепок.
[141] Как более наглядно показано на фиг. 7, которая представляет собой вид в разрезе на границе 62 между двумя основными изоляционными панелями 22, плоские зоны прямоугольного листа 33 могут быть приварены к металлическим пластинам 61.
[142] Фиг. 8 и 9 иллюстрируют другой вариант осуществления основных изоляционных панелей 22, края которых имеют углубления 63 для вмещения соединительных пластин 64, например, выполненных из фанеры. Соединительные пластины 64 прикреплены к покрывным пластинам 27 двух основных изоляционных панелей 22 для предотвращения зазоров между двумя основными изоляционными панелями 22 на границе 62, что улучшает плоскостность опорной поверхности, на которую опирается основная герметизированная мембрана 6.
[143] На фиг. 6 и 8, покрывные пластины 27 и слои 26 изоляционного вспененного полимерного материала обеспечены прорезями 65 снятия напряжения, которые делят покрывные пластины 27 и слои 26 изоляционного вспененного полимерного материала на несколько участков и тем самым предотвращают растрескивание во время охлаждения.
[144] Фиг. 10 иллюстрирует другой вариант осуществления основных изоляционных панелей 22, в котором прорези 65 снятия напряжения ограничены зоной, смежной с анкерными полосами 60, как описано в опубликованном документе FR-A-3001945.
[145] Теплозащитные полосы 66, например, выполненные из композитного материала, выровнены с анкерными полосами 60 на уровне участков контуров прямоугольных листов 33 для предотвращения повреждения покрывной пластины 27 во время сварки.
[146] Стенка 101 резервуара, показанная на фиг. 12, иллюстрирует вариант осуществления, в котором ряд основных изоляционных панелей 22 наложен не на один ряд вспомогательных изоляционных панелей 7, а перекрывает два ряда вспомогательных изоляционных панелей 7. Элементы, идентичные или аналогичные элементам, показанным на фиг. 1-10, обозначены теми же ссылочными позициями, и описаны только отличия между ними.
[147] Фиг. 12 по существу иллюстрирует две модификации.
[148] Во-первых, основные удерживающие элементы 97 отделены и смещены от вспомогательных удерживающих элементов. Вспомогательный удерживающий элемент (не показан) может быть выполнен различными способами, например, в виде удерживающего устройства 98 без элементов, расположенных над распределяющей усилие пластиной 19. В данном случае, распределяющая усилие пластина 19 и углубление 18, предназначенное для вмещения упомянутой пластины, также могут быть исключены. Количество вспомогательных удерживающих элементов (не показаны) может быть разным, например, от 2 до 5 на каждую вспомогательную изоляционную панель 7, и они могут быть расположены, например, по углам вспомогательных панелей и/или в промежутке между двумя вспомогательными панелями либо в первом направлении, либо во втором направлении. Другие варианты осуществления вспомогательного удерживающего элемента описаны в документе WO-A-2013093262.
[149] Основной удерживающий элемент 97 может быть выполнен различными способами, например, как проиллюстрировано на увеличенном виде на фиг. 13, или как описано в опубликованном документе FR-A-2887010.
[150] На фиг. 13 основной удерживающий элемент 97 имеет пластину 119, например, имеющую квадратный или круглый контур, которая закреплена в углублении, образованном в поверхности покрывной пластины 10, обращенной к слою 11 изоляционного вспененного полимерного материала, например, путем приклеивания. Пластина 119 имеет резьбовое отверстие, выходящее на верхней поверхности покрывной пластины 10, в которое может быть вкручен штифт 143, идентичный штифту 43, описанному выше.
[151] Кроме того, весь первый ярус стенки резервуара, в частности, основной теплоизолирующий барьер 5 и основная герметизированная мембрана 6, которую он поддерживает, смещена в обоих направлениях плоскости на половину длины вспомогательной изоляционной панели 7. Таким образом, вместо размещения непосредственно над вспомогательным удерживающим элементом основной удерживающий элемент 97 расположен по центру покрывной пластины вспомогательной изоляционной панели 7.
[152] Несмотря на это смещение, вспомогательный удерживающий элемент по-прежнему взаимодействует с углами четырех смежных вспомогательных изоляционных панелей 7, а основной удерживающий элемент 97 по-прежнему взаимодействует с углами четырех смежных основных изоляционных панелей 22. Величина смещения может быть другой, и основной удерживающий элемент 97 может находиться в другом месте на покрывной пластине вспомогательной изоляционной панели 7, но предпочтительно на расстоянии от приподнятых краев 32, чтобы не мешать им. Величина смещения в двух направлениях плоскости может отличаться.
[153] Стенка 201 резервуара, схематически показанная на фиг. 14, иллюстрирует вариант осуществления, в котором ряд основных изоляционных панелей 22 наложен на ряд вспомогательных изоляционных панелей 7, но смещен в первом направлении на часть длины изоляционной панели, в данном случае на половину упомянутой длины. Таким образом, основная изоляционная панель 22 основного ряда перекрывает две вспомогательные изоляционные панели 7 нижележащего вспомогательного ряда. Элементы, идентичные или аналогичные элементам, показанным на фиг. 1-13, обозначены теми же ссылочными позициями, и описаны только отличия между ними.
[154] В варианте осуществления, схематически показанном на фиг. 14, основные изоляционные панели 22 удерживаются на вспомогательной герметизированной мембране (не показана) с помощью удерживающих элементов, расположенных посередине сторон основных изоляционных панелей 22. Таким образом, основной удерживающий элемент 97, расположенный в середине покрывной пластины вспомогательной изоляционной панели 7, взаимодействует с двумя основными изоляционными панелями 22 основного ряда и расположен посередине ширины основного ряда. Кроме того, вспомогательные удерживающие элементы 92 расположены по углам вспомогательных изоляционных панелей 7, как и в предыдущих вариантах осуществления. Вспомогательный удерживающий элемент 92 удерживает основной удерживающий элемент 91. Вспомогательный удерживающий элемент 92 и основной удерживающий элемент 91, который он удерживает, могут быть выполнены аналогично удерживающему устройству 98 или могут отличаться. В отличие от фиг. 1, основной удерживающий элемент 91 в данном случае взаимодействует только с двумя основными изоляционными панелями 22 посередине одной из сторон основных изоляционных панелей 22.
[155] Для облегчения доступа к основному удерживающему элементу 91, форма основных изоляционных панелей 22 может быть выполнена так, чтобы обеспечивать отверстие 93 доступа. В данном случае отверстие 93 закрывают после размещения основного удерживающего элемента 91, например, заглушкой из пенополиуретана, покрытого жесткой пластиной, например, выполненной из фанеры (не показано).
[156] Фиг. 15 представляет местный вид в перспективе с вырезом многогранного резервуара 100. Резервуар 100 имеет многогранную несущую конструкцию 103. Резервуар 100 имеет торцевую стенку 102 поперек несущей конструкции 101 и множество продольных стенок 104, 106 и 108. Стенки 104 представляют собой соответственно горизонтальную нижнюю и верхнюю стенки резервуара. Стенка 106 представляет собой вертикальную стенку, а стенки 108 представляют собой наклонные стенки, соответственно соединяющие горизонтальные стенки 104 с вертикальной стенкой 106.
[157] Конструкции стенки резервуара, описанные выше со ссылкой на
фиг. 1-14, могут быть применены в отношении одной, всех или некоторых стенок многогранного резервуара 100. Зона соединения между наклонной стенкой 108 и торцевой стенкой 102 описана более подробно ниже.
[158] Фиг. 16 представляет местный вид сверху зоны XVI, показанной на фиг. 15, в соответствии с одним вариантом осуществления. Торцевая стенка 102, во-первых, соединена с наклонной стенкой 108 на первом крае 110 и, во-вторых, с горизонтальной стенкой 104 на втором крае 112.
[159] Каждая из стенок резервуара может иметь многослойную конструкцию, аналогичную конструкции, показанной на фиг. 1 или на фиг. 12. На фиг. 16 показаны только гофры основной мембраны 6 (показаны пунктирной линией) и контуры некоторых квадратных основных изоляционных панелей 22. Эти панели образуют основные ряды 116 торцевой стенки 102, основные ряды 117 горизонтальной стенки 104, основные ряды 119 вертикальной стенки 106 и основные ряды 121 наклонной стенки 108.
[160] Соответствующий вспомогательный барьер показан на видах в разрезе на фиг. 17 и 18 в одном примерном варианте осуществления.
[161] На торцевой стенке 102 основная герметизированная мембрана 6 имеет первый ряд 118 гофров, разнесенных друг от друга с шагом y и расположенных параллельно горизонтальной стенке 104, и второй ряд 120 гофров, разнесенных друг от друга с первым шагом y и расположенных перпендикулярно горизонтальной стенке 104.
[162] На горизонтальной стенке 104 основная мембрана 6 имеет первый ряд 122 продольных гофров, причем каждый гофр непрерывно соединен с одним из гофров второго ряда 120 на крае 112.
[163] Основная мембрана наклонной стенки 108 имеет ряд продольных гофров, включающий в себя гофры 126, разнесенные друг от друга со вторым шагом z и непрерывно соединенные с гофрами первого ряда 118 на крае 110, и гофр 127, расположенный вдоль продольного верхнего края стенки 108 и непрерывно соединенный с гофром второго ряда 120 торцевой стенки 102.
[164] Дополнительный гофр 127 выполняют при необходимости в зависимости от ширины наклонной стенки 108. Этот гофр 127 добавляют, если расстояние между последним гофром 126 и краем стенки больше определенного расстояния. В результате максимальное расстояние между двумя непрерывными гофрами остается меньше заданного порогового значения, в том числе на границе между двумя смежными продольными стенками. Таким образом, добавление дополнительного гофра 127 позволяет регулировать ширину наклонной стенки 108, что обеспечивает больший допуск в размерах резервуаров во время изготовления.
[165] Продольный гофр 126 соединен с одним из гофров первого ряда 118 с помощью отклоняющего гофра 128, образующего колено между первым концом, соединенным с гофром первого ряда 118, и вторым концом, соединенным с продольным гофром 126.
[166] Повторяющийся рисунок основных рядов 116 торцевой стенки 102 и основных рядов 121 наклонной стенки 108 имеет общий заданный размер L. Он может быть таким же, как размер повторяющегося рисунка основных рядов 117 горизонтальной стенки 104 и основных рядов 119 вертикальной стенки 106. Например, этот размер может составлять от 1000 мм до 1500 мм. Таким образом, основные изоляционные панели 22 могут иметь идентичную ширину на всех стенках. Хотя на фигурах не показано, повторяющийся рисунок также может включать в себя промежуток между основными изоляционными панелями 22, ширина которого предпочтительно меньше или равна 50 мм. В данном случае промежуток между панелями закрыт изоляционным материалом, например, стекловатой, пенополиуретаном низкой плотности или любым другим изоляционным материалом.
[167] На фиг. 16 между плоскостью наклонной стенки 108 и плоскостью горизонтальной стенки 104 образован угол 130, а между плоскостью вертикальной стенки 106 и плоскостью наклонной стенки 108 образован угол 132. Углы 130 и 132 являются дополнительными углами. Угол между двумя плоскостями составляет от 0° до 90°.
[168] Угол 130 выбран так, что размер L представляет собой, во-первых, первое целое кратное n1 первого шага y, а, во-вторых, второе целое кратное n2, которое меньше, чем первое целое кратное n1, второго шага z, таким образом L = n1 × y = n2 × z. Таким образом, угол 130 представляет собой арккосинус отношения n2/n1.
[169] В показанном примере n1 = 3 и n2 = 2. Следовательно, угол 130 равен arccos(2/3) = 48,19°. Следовательно, угол 131 представляет собой дополнительный угол, или arcsin(2/3) = 41,81°.
[170] Основная мембрана 6 имеет ряд 124 продольных гофров на вертикальной стенке 106. Каждый гофр 124 непрерывно соединен с одним из гофров первого ряда 118 на крае 114.
[171] В альтернативном варианте осуществления основные ряды 116 могут быть расположены параллельно вертикальной стенке 106.
[172] Фиг. 17 и 18 иллюстрируют соответственно вид в разрез по линии XVII-XVII торцевой стенки 102 и вид в разрезе по линии XVIII- XVIII наклонной стенки 108 в соответствии с первым примерным вариантом осуществления. В этом примере варианта осуществления торцевая стенка 102 имеет множество вспомогательных рядов 216, параллельных основным рядам 116, и вспомогательную мембрану, включающую в себя множество поясов обшивки 218, параллельных гофрам 118 первого ряда. Первая стенка 108 также имеет множество вспомогательных рядов 221, параллельных основным рядам 121, и вспомогательную мембрану, включающую в себя множество планок 226, параллельных продольным гофрам 126. В этом варианте осуществления все основные изоляционные панели 22 и все вспомогательные изоляционные панели 7 могут иметь одинаковую ширину по меньшей мере на торцевой стенке 102 и наклонной стенке 108, на также, возможно, и всех других стенках.
[173] Пример размеров
В одном примере варианта осуществления:
размер повторяющегося рисунка основных рядов 116 торцевой стенки 102 составляет 1200 мм и представляет собой первое целое кратное n1, в частности, равное 3, первого шага y, который, следовательно, равен 400 мм,
размер повторяющегося рисунка основных рядов 121 наклонной стенки 108 также составляет 1200 мм и представляет собой второй целое кратное n2, в частности, равное 2, второго шага z, который, следовательно, равен 600 мм,
размер повторяющегося рисунка вспомогательных рядов 216 торцевой стенки 102 и, соответственно, повторяющегося рисунка вспомогательных рядов 221 первой стенки 108 также составляет 1200 мм,
ширина поясов обшивки 218 торцевой стенки 102 и планок 226 наклонной стенки 108 представляет собой целую часть этого размера, в данном случае 600 мм.
[174] Таким образом, в этом примере ширина планок 226 равна шагу z наклонной стенки 108.
[175] Фиг. 19 и 20 представляют виды, аналогичные видам, показанным на фиг. 17 и 18, в соответствии со вторым вариантом осуществления, в котором угол 130 не удовлетворяет условию, указанному выше. В данном случае угол 130 составляет, например, 45°. Следовательно, отношение шагов составляет y/z = cos(45°) = 0,707.
[176] Во втором примерном варианте осуществления размер основных изоляционных панелей 22 на торцевой стенке 102 и наклонной стенке 108 не может быть одинаковым. Фактически, размер повторяющегося рисунка основных рядов 116 торцевой стенки 102 представляет собой целое кратное n1 шага y (в данном случае n1 = 3), тогда как размер повторяющегося рисунка основных рядов 121 наклонной стенки 108 представляет собой целое кратное n2 шага z (в данном случае n2 = 2). Таким образом, невозможно выбрать два целых числа, которые являются достаточно маленькими для обеспечения простоты обращения с основными изоляционными панелями 22 и удовлетворяют условию n2/n1 ~ cos(45°). Поэтому в данном случае в конструкции резервуара используются изоляционные панели разных размеров по меньшей мере на наклонных стенках. Целые кратные n1 и n2 могут быть выбраны так, чтобы ограничить эту разницу, например, чтобы она составляла менее 10%.
[177] Пример размеров 1
[178] Размер повторяющегося рисунка основных рядов 116 торцевой стенки 102 составляет 1200 мм и представляет собой первое целое кратное n1, в частности, равное 3, первого шага y, который, следовательно, равен 400 мм,
[179] Второй шаг z выбирают в зависимости от косинуса угла 130 для обеспечения непрерывности продольных гофров 126 наклонной стенки 108 и гофров 118 первого ряда торцевой стенки 102. Второй шаг z составляет 566 мм. Размер повторяющегося рисунка основных рядов 121 наклонной стенки 108 представляет собой второе целое кратное n2, в частности, равное 2, выбранное для получения другого размера, но, тем не менее, относительно близкого к размеру повторяющегося рисунка основных рядов 116 торцевой стенки 102. Размер повторяющегося рисунка основных рядов 121 первой стенки 108 составляет 1132 мм.
[180] Кроме того, на торцевой стенке 102 размер повторяющегося рисунка вспомогательных рядов 216 равен размеру повторяющегося рисунка основных рядов 116. На первой стенке 108 размер повторяющегося рисунка вспомогательных рядов 221 равен размеру повторяющегося рисунка основных рядов 121. Кроме того, размер планки 226 первой стенки 108 равен второму шагу z.
[181] Пример размеров 2
Размер повторяющегося рисунка основных рядов 116 торцевой стенки 102 составляет 1020 мм и представляет собой первое целое кратное n1, в частности, равное 3, первого шага y, который, следовательно, равен 340 мм,
Второй шаг z составляет 480,8 мм. Размер повторяющегося рисунка основных рядов 121 наклонной стенки 108 составляет 961,6 мм и представляет собой второе целое кратное n2, в частности, равное 2, шага z.
[182] Фиг. 21 представляет вид в перспективе наклонной стенки 108 в соответствии с одним вариантом осуществления. В отличие от фиг. 16, в данном случае показаны контуры прямоугольного листа 33.
[183] Выше описана основная герметизированная мембрана, гофры которой являются непрерывными на пересечениях между двумя рядами гофров. Основная герметизированная мембрана также может иметь два взаимно перпендикулярных ряда гофров с разрывами некоторых гофров на пересечении между двумя рядами. В этом случае промежутки распределены чередующимся образом в первом ряду гофров и втором ряду гофров, и в заданном ряду гофров промежутки одного гофра смещены относительно промежутков смежного параллельного гофра. Смещение может быть равно расстоянию между двумя параллельными гофрами.
[184] Со ссылкой на фиг. 11, вид с вырезом судна 70 для перевозки сжиженного природного газа иллюстрирует герметичный и изолированный резервуар 71, имеющий, в общем, призматическую форму, установленный в двойном корпусе 72 судна. Стенка резервуара 71 имеет основной герметичный барьер, предназначенный для контакта с СПГ, содержащимся в резервуаре, вспомогательный герметизированный барьер, расположенный между основным герметизированный 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.
[185] Как известно, загрузочно-разгрузочные трубопроводы 73 расположенные на верхней палубе судна, могут быть соединены с использованием соответствующих соединителей с морским или портовым терминалом для передачи СПГ в резервуар 71 или из него.
[186] Фиг. 11 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, удерживающую подвижную стрелу 74. Подвижная стрела 74 поддерживает связку изолированных шлангов 79, которые могут соединяться с загрузочно-разгрузочными трубопроводами 73. Ориентируемая подвижная стрела 74 может адаптироваться к судам для перевозки сжиженного природного газа всех размеров. Внутри башни 78 проходит соединительный трубопровод (не показан). Загрузочно-разгрузочная станция 75 обеспечивает возможность загрузки и разгрузки судна 70 для перевозки сжиженного природного газа из берегового хранилища 77 или на него. Хранилище имеет 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 судно 70 для перевозки сжиженного природного газа на большом расстоянии от берега во время операций загрузки и разгрузки.
[187] 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.
[188] Хотя изобретение описано со ссылкой на несколько конкретных вариантов осуществления, очевидно, что оно никоим образом не ограничивается ими, и что оно включает в себя все технические эквиваленты описанных средств и их сочетания, если они находятся в пределах объема изобретения.
[189] Использование глагола «содержать» или «включать в себя», в том числе их производных, не исключает наличия других элементов или других этапов в дополнение к указанным в формуле изобретения.
[190] В формуле изобретения ссылочные позиции в скобках не следует понимать как ограничение формулы изобретения.
1. Герметичный теплоизоляционный резервуар (100), встроенный в многогранную несущую конструкцию, содержащий стенки резервуара, прикрепленные к несущим стенкам несущей конструкции, причем стенки резервуара включают в себя поперечную торцевую стенку (102) и множество продольных стенок (104, 106, 108), соединенных с торцевой стенкой, множество продольных стенок включает в себя первую стенку (108), соединенную с торцевой стенкой на первом крае (110), и вторую стенку (104, 106), смежную с первой стенкой и соединенную с торцевой стенкой на втором крае (112, 114),
каждая из продольных стенок и торцевой стенки имеет герметизированную мембрану (6), предназначенную для контакта с продуктом, содержащимся в резервуаре, и изолирующий барьер (5), расположенный между герметизированной мембраной и несущей конструкцией,
в котором изолирующий барьер продольных стенок включает в себя ряды (117, 119, 121) изоляционных панелей, ориентированные в продольном направлении и расположенные смежно друг с другом с повторяющимся рисунком, а изолирующий барьер торцевой стенки имеет ряды (116) изоляционных панелей, ориентированные в направлении, параллельном или перпендикулярном второй стенке (104, 106) и расположенные смежно друг с другом с повторяющимся рисунком,
герметизированная мембрана торцевой стенки имеет первый ряд (118, 120) гофров, параллельных второй стенке и разнесенных друг от друга с первым шагом y, и второй ряд (118, 120) гофров, перпендикулярных второй стенке и разнесенных друг от друга с первым шагом y,
герметизированная мембрана каждой продольной стенки имеет множество продольных гофров, причем продольные гофры (122, 124) второй стенки разнесены друг от друга с упомянутым первым шагом y и непрерывно соединены со вторым рядом (118, 120) гофров торцевой стенки на втором крае, а продольные гофры (126) первой стенки (108) разнесены друг от друга со вторым шагом z, большим, чем первый шаг y, и непрерывно соединены с одним из первого и второго рядов (120, 118) гофров торцевой стенки с помощью угловой конструкции на первом крае (110) и включают в себя множество отклоняющих гофров (128),
при этом угол (130, 132) между плоскостью первой стенки и плоскостью второй стенки и отношение между первым шагом y и вторым шагом z определены в соответствии друг с другом.
2. Резервуар по п. 1, в котором повторяющийся рисунок рядов изоляционных панелей торцевой стенки (102) и повторяющийся рисунок рядов изоляционных панелей первой стенки (108) имеют общий заданный размер,
и в котором угол (130, 132) между плоскостью первой стенки (108) и плоскостью второй стенки (104, 106) выбран так, что упомянутый размер повторяющегося рисунка представляет собой, во-первых, первое целое кратное n1 первого шага y и, во-вторых, второе целое кратное n2, которое меньше, чем первое целое кратное n1, второго шага z,
причем упомянутый угол (130, 132) представляет собой функцию арккосинуса или арксинуса отношения между вторым целым кратным n2 и первым целым кратным n1.
3. Резервуар по п. 2, в котором ряды панелей торцевой стенки перпендикулярны второй стенке, и продольные гофры первой стенки непрерывно соединены с первым рядом гофров торцевой стенки,
и в котором угол (130, 132) между плоскостью первой стенки и плоскостью второй стенки равен арккосинусу отношения между вторым кратным n2 и первым кратным n1.
4. Резервуар по п. 2, в котором ряды панелей торцевой стенки параллельны второй стенке, и продольные гофры первой стенки непрерывно соединены со вторым рядом гофров торцевой стенки,
и в котором угол (130, 132) между плоскостью первой стенки и плоскостью второй стенки равен арксинусу отношения между вторым кратным n2 и первым кратным n1.
5. Резервуар по одному из пп. 1-4, в котором отношение между вторым шагом z и первым шагом y равно косинусу угла между плоскостью первой стенки (108) и плоскостью второй стенки (104, 106).
6. Резервуар по п. 1 или 5, в котором размер повторяющегося рисунка рядов изоляционных панелей торцевой стенки (102) отличается и, в частности, больше, чем размер повторяющегося рисунка рядов изоляционных панелей первой стенки (108).
7. Резервуар по п. 6, в котором размер повторяющегося рисунка рядов изоляционных панелей торцевой стенки (102) представляет собой целое кратное первого шага y.
8. Резервуар по п. 6 или 7, в котором размер повторяющегося рисунка рядов изоляционных панелей первой стенки (108) представляет собой целое кратное второго шага z.
9. Резервуар по любому одному из пп. 1-8, в котором вторая стенка (104) является горизонтальной, и продольные гофры (126) первой стенки непрерывно соединены с первым рядом (118) гофров торцевой стенки.
10. Резервуар по п. 9, в котором на первой стенке (108) герметизированная мембрана также включает в себя по меньшей мере один дополнительный продольный гофр (127), смежный с краем первой стенки, непрерывно соединенный с гофром второго ряда (120) гофров торцевой стенки (102).
11. Резервуар по любому одному из пп. 1-8, в котором вторая стенка (106) является вертикальной, и продольные гофры первой стенки непрерывно соединены со вторым рядом (120) гофров торцевой стенки.
12. Резервуар (100) по любому из пп. 1-11, в котором герметизированная мембрана представляет собой основную мембрану (6), а изолирующий барьер представляет собой основной изолирующий барьер (5),
и в котором каждая из продольных стенок и торцевой стенки также включают в себя вспомогательную герметизированную мембрану (4), расположенную между основной герметизированной мембраной и несущей конструкцией, и вспомогательный изолирующий барьер (2), расположенный между вспомогательной мембраной и несущей конструкцией, причем упомянутый вспомогательный изолирующий барьер имеет вспомогательные ряды (216, 221) изоляционных панелей, ориентированные в том же направлении, что и основные ряды упомянутой стенки, и расположенные смежно друг с другом с повторяющимся рисунком,
вспомогательная мембрана включает в себя множество поясов обшивки (218, 226), параллельных друг другу, каждый из поясов обшивки имеет плоский центральный участок, опирающийся на верхнюю поверхность вспомогательных панелей, и два приподнятых края, выступающих внутрь резервуара, при этом расстояние между двумя краями представляет собой размер пояса обшивки,
в котором пояса обшивки (218) и вспомогательные ряды (216) торцевой стенки (102) являются горизонтальными, а планки (226) и вспомогательные ряды (221) продольных стенок ориентированы в продольном направлении,
и в котором размер повторяющегося рисунка основных рядов и размер повторяющегося рисунка вспомогательных рядов являются одинаковыми на каждой из продольных стенок и торцевой стенки.
13. Резервуар по п. 12, в котором на первой стенке, и/или на торцевой стенке, и/или на второй стенке размер повторяющегося рисунка вспомогательных панелей представляет собой целое кратное размера поясов обшивки.
14. Резервуар по любому из пп. 12, 13, в котором на первой стенке, и/или на торцевой стенке, и/или на второй стенке второй шаг и размер поясов обшивки являются одинаковыми.
15. Судно (70), используемое для транспортировки текучей среды, имеющее двойной корпус (72) и резервуар (71, 100) по любому одному из пп. 1-14, расположенный в двойном корпусе (72).
16. Система передачи текучей среды, включающая в себя в себя судно (70) по п. 15, изолированные трубопроводы (73, 79, 76, 81), расположенные так, чтобы соединять резервуар (71, 100), установленный в корпусе судна, с береговым или плавучим хранилищем (77), и насос для подачи текучей среды по изолированным трубопроводам из берегового или плавучего хранилища в резервуар на судне или из резервуара на судне в береговое или плавучее хранилище.
17. Способ загрузки или разгрузки судна (70) по п. 15, в котором текучую среду подают по изолированным трубопроводам (73, 79, 76, 81) из берегового или плавучего хранилища (77) в резервуар (71) на судне или из резервуара на судне в береговое или плавучее хранилище.
