Стенка теплоизоляционного и герметичного резервуара
Группа изобретений относится к стенке герметичного и теплоизоляционного резервуара. Стенка содержит уплотнительную мембрану, содержащую гофрированную металлическую пластину, теплоизолирующий барьер (5), содержащий паз (27), протяжённый в продольном направлении, одну опору (26) для присоединения сваркой, поддерживаемую теплоизолирующим барьером. Опора (26) для присоединения сваркой содержит нижнюю часть (28), удерживаемую в пазу (27), верхнюю часть (30), расположенную на теплоизолирующем барьере, промежуточную часть (29) опоры (26) для присоединения сваркой, соединяющую нижнюю часть (28) с верхней частью (30). Одна опора (26) для присоединения сваркой установлена в упомянутом пазу (27) с возможностью скольжения в продольном направлении, и гофрированная металлическая пластина приварена к верхней части (30) опоры (26) для присоединения сваркой. Верхняя часть (30) опоры (26) для присоединения сваркой размещена в углублении (32), смежном с пазом (27). Углубление (32) образовано в теплоизолирующем барьере, так что верхняя часть (30) опоры (26) для присоединения сваркой расположена между уплотнительной мембраной и теплоизолирующим барьером и продолжает опорную поверхность (31). Техническим результатом является улучшение скользящего крепления уплотнительной мембраны к теплоизолирующему барьеру с сохранением достаточной механической прочности для выдерживания нагрузок, оказываемых уплотнительной мембраной на крепление. 5 н. и 17 з.п. ф-лы, 11 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к области герметичных и теплоизоляционных резервуаров с мембранами. 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 называемого СУГ), имеющего, например, температуру от -50°C до 0°C, или для транспортировки сжиженного природного газа (СПГ) при температуре приблизительно -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 приёма сжиженного газа, используемого в качестве топлива для приведения в движение плавучей конструкции.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В документе WO2014/167227 описан герметичный и теплоизоляционный резервуар для хранения сжиженного газа, конструкция которого содержит несущую стенку. Резервуар содержит стенку резервуара, прикреплённую к несущей стенке и содержащую теплоизолирующий барьер, состоящий из смежных изоляционных блоков, и уплотнительную мембрану, состоящую из гофрированных листов, герметично приваренных друг к другу.
Для крепления уплотнительной мембраны к теплоизолирующему барьеру в паз, образованный в изоляционном блоке теплоизолирующего барьера, вставляют удерживающие элементы в виде планок. Затем листы, образующие уплотнительную мембрану, приваривают по краям к краям планки, вставленной в паз. Таким образом, каждый лист уплотнительной мембраны прикреплён к теплоизолирующему барьеру с возможностью сохранения подвижности в направлении длины планки. Фактически, поскольку планка установлена с возможностью скольжения в пазу, листы мембраны сохраняют ту же подвижность, что и планки. Таким образом, допускаются смещения краёв листов мембраны для уменьшения напряжений в мембране.
Однако удерживающие элементы в документе известного уровня техники имеют несколько недостатков. Фактически, они имеют особо сложную и дорогостоящую конструкцию. Кроме того, необходимо увеличить механическую прочность этих элементов для выдерживания нагрузок, испытываемых уплотнительной мембраной в течение длительного времени.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Идея, лежащая в основе настоящего изобретения, заключается в улучшении скользящего крепления уплотнительной мембраны к теплоизолирующему барьеру с сохранением достаточной механической прочности для выдерживания нагрузок, оказываемых уплотнительной мембраной на крепление.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретение предлагает стенку герметичного и теплоизоляционного резервуара для образования герметичного и теплоизоляционного резервуара для хранения сжиженного газа, причём стенка резервуара содержит:
уплотнительную мембрану, предназначенную для контакта со сжиженным газом, содержащимся в резервуаре, при этом уплотнительная мембрана содержит гофрированную металлическую пластину;
теплоизолирующий барьер, образующий опорную поверхность для уплотнительной мембраны и содержащий паз, протяжённый в продольном направлении;
по меньшей мере одну опору для присоединения сваркой, поддерживаемую теплоизолирующим барьером, причём опора для присоединения сваркой содержит нижнюю часть, удерживаемую в пазу теплоизолирующего барьера в направлении, перпендикулярном опорной поверхности, верхнюю часть, параллельную опорной поверхности, промежуточную часть, соединяющую нижнюю часть с верхней частью, причём промежуточная часть расположена в пазу в направлении толщины теплоизолирующего барьера,
в которой по меньшей мере одна опора для присоединения сваркой установлена в упомянутом пазу с возможностью скольжения в продольном направлении, а гофрированная металлическая пластина приварена к верхней части опоры для присоединения сваркой,
и в которой верхняя часть опоры для присоединения сваркой размещена в углублении, смежном с пазом, при этом углубление образовано в теплоизолирующем барьере, так что верхняя часть опоры для присоединения сваркой расположена между уплотнительной мембраной и теплоизолирующим барьером и продолжает опорную поверхность.
Продольное направление определено как направление, параллельное одному из краёв гофрированной металлической пластины.
Благодаря этим признакам опора для присоединения сваркой позволяет прикрепить уплотнительную мембрану к теплоизолирующему барьеру с сохранением степени свободы в продольном направлении за счет скользящей установки в пазу опоры для присоединения сваркой. Эта степень свободы обеспечивает возможность небольших перемещений краёв металлической пластины относительно теплоизолирующего барьера во время изменений температуры, что ограничивает концентрацию напряжений и улучшает распределение усилий и перемещений, испытываемых гофрированной пластиной, для ограничения усталости уплотнительной мембраны.
Кроме того, верхняя часть опоры для присоединения сваркой упирается в углубление, образованное в теплоизолирующем барьере, что позволяет опоре для присоединения сваркой обеспечить непрерывность опорной поверхности теплоизолирующего барьера и, следовательно, исключает необходимость дополнительной обработки гофрированной металлической пластины с целью ограничения стоимости изготовления узла. Кроме того, за счёт углубления теплоизолирующий барьер поддерживает верхнюю часть опоры для присоединения сваркой, что приводит к переносу механического усилия верхней части опоры для присоединения сваркой, в частности, давления, оказываемого на уплотнительную мембрану в направлении толщины стенки резервуара, на теплоизолирующий барьер.
В соответствии с вариантами осуществления стенка резервуара может иметь один или более следующих признаков.
В соответствии с одним вариантом осуществления опора для присоединения сваркой представляет собой удлинённый элемент, протяжённый в том же направлении, что и паз.
В соответствии с одним вариантом осуществления стенка резервуара содержит множество опор для присоединения сваркой, удерживаемых в пазу. Опоры для присоединения сваркой могут быть расположены на расстоянии друг от друга или могут быть непрерывно расположены в пазу.
В соответствии с одним вариантом осуществления край гофрированной металлической пластины, протяжённый в продольном направлении, приварен к верхней части опоры для присоединения сваркой.
В соответствии с одним вариантом осуществления паз представляет собой продольный паз, край представляет собой первый край, опора для присоединения сваркой представляет собой первую опору для присоединения сваркой, и теплоизолирующий барьер содержит поперечный паз, протяжённый в поперечном направлении, перпендикулярном продольному направлению, а стенка содержит вторую опору для присоединения сваркой, нижняя часть которой удерживается в поперечном пазу теплоизолирующего барьера, и второй край гофрированной металлической пластины, протяжённый в поперечном направлении, приварен к верхней части второй опоры для присоединения сваркой.
В соответствии с одним вариантом осуществления упомянутый паз имеет входную зону в теплоизолирующем барьере, протяжённую в направлении толщины, причём паз содержит удерживающую зону, расположенную под входной зоной и протяжённую параллельно опорной поверхности на большую ширину, чем входная зона, а нижняя часть опоры для присоединения сваркой размещена в удерживающей зоне.
Таким образом, удерживающая зона предотвращает перемещение нижней части опоры для присоединения сваркой и, следовательно, всей опоры для присоединения сваркой в направлении толщины теплоизолирующего барьера.
В соответствии с одним вариантом осуществления удерживающая зона протяжена параллельно опорной поверхности по обе стороны входной зоны, и упомянутая опора для присоединения сваркой содержит первый сегмент и второй сегмент, причём первый сегмент содержит нижнюю часть, удерживаемую в удерживающей зоне теплоизолирующего барьера в направлении, перпендикулярном опорной поверхности, верхнюю часть, параллельную опорной поверхности и размещённую в углублении, смежном с пазом, так что верхняя часть первого сегмента расположена между уплотнительной мембраной и теплоизолирующим барьером и продолжает опорную поверхность, промежуточную часть, соединяющую нижнюю часть первого сегмента с верхней частью первого сегмента, при этом промежуточная часть расположена в пазу в направлении толщины теплоизолирующего барьера, а второй сегмент содержит нижнюю часть, удерживаемую в удерживающей зоне теплоизолирующего барьера в направлении, противоположном направлению нижней части первого сегмента, и промежуточную часть, приваренную к промежуточной части первого сегмента, а верхняя часть первого сегмента приварена к гофрированной металлической пластине.
Благодаря этим признакам первый сегмент обеспечивает возможность крепления уплотнительной мембраны к теплоизолирующему барьеру с возможностью скольжения. Кроме того, второй сегмент обеспечивает усиление опоры для присоединения сваркой, в частности, промежуточной части, и позволяет ограничить перемещение опоры для присоединения сваркой в поперечном направлении, а именно в направлении нижней части опоры для присоединения сваркой. Второй сегмент также позволяет повысить устойчивость опоры для присоединения сваркой к перпендикулярным нагрузкам за счёт распределения усилий, испытываемых гофрированной металлической пластиной, по вдвое большей площади теплоизолирующего барьера, а также устойчивость опоры для присоединения сваркой к вырыванию из паза.
В соответствии с одним вариантом осуществления углубление представляет собой первое углубление, и теплоизолирующий барьер содержит второе углубление, причём первое углубление и второе углубление расположены по обе стороны упомянутого паза, и второй сегмент содержит верхнюю часть, параллельную опорной поверхности и размещённую во втором углублении, так что верхняя часть второго сегмента расположена между уплотнительной мембраной и теплоизолирующим барьером и продолжает опорную поверхность, причём промежуточная часть второго сегмента соединяет нижнюю часть второго сегмента с верхней частью второго сегмента.
Благодаря этим признакам верхняя часть второго сегмента упирается во второе углубление, образованное в теплоизолирующем барьере, что позволяет опоре для присоединения сваркой обеспечить непрерывность опорной поверхности теплоизолирующего барьера и, следовательно, исключает необходимость дополнительной обработки гофрированной металлической пластины, чтобы ограничить стоимость изготовления узла. Кроме того, за счёт второго углубления теплоизолирующий барьер поддерживает верхнюю часть второго сегмента, что повышает прочность опоры для присоединения сваркой, в частности, в случае нагрузок, оказываемых на уплотнительную мембрану в направлении толщины стенки резервуара.
В соответствии с одним вариантом осуществления упомянутый паз имеет входную зону в теплоизолирующем барьере, протяжённую в направлении толщины, причём входная зона содержит крепёжный элемент, прикреплённый к стенке упомянутого паза, и нижняя часть опоры для присоединения сваркой размещена в крепёжном элементе с возможностью скольжения.
Таким образом, крепёжный элемент предотвращает перемещение нижней части опоры для присоединения сваркой и, следовательно, всей опоры для присоединения сваркой в направлении толщины теплоизолирующего барьера.
В соответствии с одним вариантом осуществления нижняя часть содержит крючок, а крепёжный элемент содержит ответный крючок, причём крючок размещён в ответном крючке.
В соответствии с одним вариантом осуществления крепёжный элемент представляет собой первый крепёжный элемент, и входная зона содержит второй крепёжный элемент, прикреплённый к стенке упомянутого паза напротив первого крепёжного элемента, причем упомянутая опора для присоединения сваркой содержит первый сегмент и второй сегмент, первый сегмент содержит нижнюю часть, удерживаемую в первом крепёжном элементе теплоизолирующего барьера в направлении, перпендикулярном опорной поверхности, верхнюю часть, параллельную опорной поверхности и размещённую в углублении, смежном с пазом, так что верхняя часть первого сегмента расположена между уплотнительной мембраной и теплоизолирующим барьером и продолжает опорную поверхность, и промежуточную часть первого сегмента, соединяющую нижнюю часть с верхней частью, причём промежуточная часть расположена во входной зоне в направлении толщины теплоизолирующего барьера, а второй сегмент содержит нижнюю часть, удерживаемую во втором крепёжном элементе теплоизолирующего барьера, и промежуточную часть второго сегмента, приваренную к промежуточной части первого сегмента.
Благодаря этим признакам первый сегмент обеспечивает возможность крепления уплотнительной мембраны к теплоизолирующему барьеру с возможностью скольжения. Кроме того, второй сегмент обеспечивает усиление опоры для присоединения сваркой, в частности, промежуточной части, а также позволяет ограничить перемещение опоры для присоединения сваркой в поперечном направлении, а именно в направлении нижней части опоры для присоединения сваркой.
В соответствии с одним вариантом осуществления углубление представляет собой первое углубление, и теплоизолирующий барьер содержит второе углубление, причём первое углубление и второе углубление расположены по обе стороны упомянутого паза, и второй сегмент содержит верхнюю часть, параллельную опорной поверхности и размещённую во втором углублении, так что верхняя часть второго сегмента расположена между уплотнительной мембраной и теплоизолирующим барьером и продолжает опорную поверхность, при этом промежуточная часть второго сегмента соединяет нижнюю часть второго сегмента с верхней частью второго сегмента.
В соответствии с одним вариантом осуществления металлическая пластина, приваренная к верхней части опоры для присоединения сваркой, представляет собой первую металлическую пластину, уплотнительная мембрана содержит вторую гофрированную металлическую пластину, содержащую смещённый участок, приваренный над первой металлической пластиной для образования герметичного перекрытия между двумя металлическими пластинами, и сварной шов между верхней частью опоры для присоединения сваркой и первой металлической пластиной расположен под смещённым участком второй металлической пластины.
В соответствии с одним вариантом осуществления теплоизолирующий барьер содержит множество смежных изоляционных панелей параллелепипедной формы, причём верхняя часть опоры для присоединения сваркой удерживается в изоляционной панели теплоизолирующего барьера, и углубление образовано в упомянутой изоляционной панели.
В соответствии с одним вариантом осуществления теплоизолирующий барьер содержит множество смежных изоляционных панелей параллелепипедной формы, и упомянутый паз расположен между двумя смежными изоляционными панелями теплоизолирующего барьера, так что входная зона представляет собой межпанельное пространство.
Благодаря этим признакам для образования входной зоны не требуется обработка изоляционной панели, необходимо просто разместить две панели на определённом расстоянии друг от друга.
В соответствии с одним вариантом осуществления теплоизолирующий барьер содержит множество смежных изоляционных панелей параллелепипедной формы, и упомянутый паз расположен по центру изоляционной панели теплоизолирующего барьера.
В соответствии с одним вариантом осуществления теплоизолирующий барьер содержит множество смежных изоляционных панелей параллелепипедной формы, и упомянутый паз расположен вблизи края изоляционной панели.
Выражение «вблизи края изоляционной панели» означает, что элемент расположен на расстоянии от края, составляющем от 0 до 10% поперечного размера изоляционной панели.
В соответствии с одним вариантом осуществления паз представляет собой первый паз, и теплоизолирующий барьер содержит второй паз, протяжённый в продольном направлении на расстоянии от первого паза, причём между двумя пазами проходит углубление, верхняя часть опоры для присоединения сваркой размещена в углублении, проходящим между двумя пазами, и нижняя часть представляет собой первую нижнюю часть, а промежуточная часть представляет собой первую промежуточную часть, причём опора для присоединения сваркой содержит вторую нижнюю часть и вторую промежуточную часть, соединяющую вторую нижнюю часть с верхней частью опоры для присоединения сваркой, так что первая нижняя часть и первая промежуточная часть расположены в первом пазу, а вторая нижняя часть и вторая промежуточная часть расположены во втором пазу, удалённом от первого паза.
В соответствии с одним вариантом осуществления по меньшей мере одна или каждая нижняя часть образована множеством участков нижней части, расположенных на расстоянии друг от друга в продольном направлении, и по меньшей мере одна или каждая промежуточная часть образована множеством участков промежуточной части, расположенных на расстоянии друг от друга в продольном направлении, так что каждый участок промежуточной части соединяет один из участков нижней части с верхней частью.
В соответствии с одним вариантом осуществления верхняя часть представляет собой первую верхнюю часть, и теплоизолирующий барьер содержит третий паз, протяжённый в поперечном направлении, и четвёртый паз, смежный с третьим пазом и протяжённый в поперечном направлении, и опора для присоединения сваркой содержит вторую верхнюю часть, размещённую в поперечном углублении, проходящим между третьим пазом и четвёртым пазом, причём третий и четвёртый пазы пересекают первый и второй пазы.
В соответствии с одним вариантом осуществления третья промежуточная часть расположена в третьем пазу и соединена со второй верхней частью, а четвёртая промежуточная часть расположена в четвёртом пазу и соединена со второй верхней частью.
В соответствии с одним вариантом осуществления теплоизолирующий барьер представляет собой основной теплоизолирующий барьер, а уплотнительная мембрана представляет собой основную уплотнительную мембрану, и стенка резервуара дополнительно содержит вспомогательную уплотнительную мембрану, расположенную под основным теплоизолирующим барьером, и вспомогательный теплоизолирующий барьер, расположенный под вспомогательной уплотнительной мембраной и содержащий множество смежных изоляционных панелей параллелепипедной формы, образующих опорную поверхность для вспомогательной уплотнительной мембраны.
В соответствии с одним вариантом осуществления вспомогательная уплотнительная мембрана содержит множество поясов обшивки, параллельных продольному направлению, причём пояс обшивки содержит плоский центральный участок, опирающийся на верхнюю поверхность изоляционных панелей вспомогательного теплоизолирующего барьера, и два приподнятых края, выступающих в направлении основной уплотнительной мембраны относительно центрального участка, причём пояса обшивки расположены смежно друг с другом в поперечном направлении, перпендикулярном продольному направлению, с повторяющимся рисунком и герметично приварены друг к другу на приподнятых краях, причём анкерные крылья, прикреплённые к изоляционным панелям вспомогательного теплоизолирующего барьера и параллельные продольному направлению, расположены между смежными поясами обшивки для удержания вспомогательной уплотнительной мембраны на вспомогательном теплоизолирующем барьере.
В соответствии с одним вариантом осуществления вспомогательный теплоизолирующий барьер содержит множество вспомогательных рядов, параллельных продольному направлению, причём вспомогательный ряд содержит множество смежных вспомогательных изоляционных панелей параллелепипедной формы, и вспомогательные ряды расположены смежно друг с другом в поперечном направлении с повторяющимся рисунком, при этом размер повторяющегося рисунка вспомогательных рядов представляет собой целое кратное размера пояса в поперечном направлении.
В соответствии с одним вариантом осуществления основной изолирующий барьер содержит множество основных рядов, параллельных продольному направлению, причем основной ряд содержит множество смежных основных изоляционных панелей параллелепипедной формы и наложен на вспомогательный ряд, и основные ряды расположены смежно друг с другом в поперечном направлении с повторяющимся рисунком, при этом размер повторяющегося рисунка основных рядов равен размеру повторяющегося рисунка вспомогательных рядов в поперечном направлении.
В соответствии с одним вариантом осуществления основная уплотнительная мембрана имеет первые гофры, параллельные продольному направлению и расположенные с повторяющимся рисунком в поперечном направлении, и плоские участки, расположенные между первыми гофрами и опирающиеся на верхнюю поверхность основных изоляционных панелей, причём
размер повторяющегося рисунка основных рядов представляет собой целое кратное размера повторяющегося рисунка первых гофров;
основная уплотнительная мембрана содержит множество рядов металлических листов, параллельных продольному направлению, ряд металлических листов содержит множество прямоугольных металлических листов, герметично приваренных друг к другу краевыми зонами, и ряды металлических листов расположены смежно друг с другом в поперечном направлении и герметично приварены друг к другу, при этом размер ряда металлических листов в поперечном направлении равен целому кратному размера повторяющегося рисунка основных рядов;
ряды металлических листов смещены в поперечном направлении относительно основных рядов, так что сварные соединения между рядами металлических листов расположены на расстоянии от границ между основными рядами.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретение также предлагает герметичный и теплоизоляционный резервуар, расположенный в несущей конструкции, причём резервуар содержит множество стенок, герметично соединённых друг с другом для образования внутреннего пространства для приёма сжиженного газа, в котором, по меньшей мере, одна из стенок представляет собой вышеупомянутую стенку.
Резервуар может быть частью берегового хранилища, например, для хранения СПГ, или может быть установлен на плавучей, прибрежной или глубоководной конструкции, в частности, на судне для транспортировки СПГ, на плавучей установке для регазификации и хранения газа (FSRU), на плавучей установке для добычи, хранения и отгрузки нефти (FPSO) и других конструкциях. 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 вышеупомянутый резервуар, расположенный в двойном корпусе.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретение также обеспечивает способ загрузки или разгрузки такого 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 обеспечивает систему передачи холодного жидкого продукта, причем система содержит вышеуказанное 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.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Настоящее изобретение станет более понятным, и дополнительные задачи, детали, признаки и преимущества станут более очевидными из следующего далее описания множества конкретных вариантов осуществления изобретения, которые приведены исключительно в качестве неограничивающего примера со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:
фиг. 1 представляет вид с вырезом стенки резервуара в соответствии с одним вариантом осуществления;
фиг. 2 представляет увеличенный вид зоны II, показанной на фиг. 1;
фиг. 3 представляет вид в разрезе по линии III-III, показанной на фиг. 1;
фиг. 4 представляет увеличенный вид зоны IV, показанной на фиг. 3, иллюстрирующий опору для присоединения сваркой, крепящую основную уплотнительную мембрану к основному теплоизолирующему барьеру, в соответствии с первым вариантом осуществления;
фиг. 5 представляет увеличенный вид зоны IV, показанной на фиг. 3, иллюстрирующий опору для присоединения сваркой в соответствии со вторым вариантом осуществления;
фиг. 6 представляет увеличенный вид зоны IV, показанной на фиг. 3, иллюстрирующий опору для присоединения сваркой в соответствии с третьим вариантом осуществления;
фиг. 7 представляет увеличенный вид зоны IV, показанной на фиг. 3, иллюстрирующий опору для присоединения сваркой в соответствии с четвертым вариантом осуществления;
фиг. 8 представляет увеличенный вид зоны IV, показанной на фиг. 3, иллюстрирующий опору для присоединения сваркой в соответствии с пятым вариантом осуществления;
фиг. 9 представляет увеличенный вид зоны IV, показанной на фиг. 3, иллюстрирующий опору для присоединения сваркой в соответствии с шестым вариантом осуществления;
фиг. 10 представляет вид в перспективе опоры для присоединения сваркой в соответствии с седьмым вариантом осуществления;
фиг. 11 представляет вид в перспективе опоры для присоединения сваркой в соответствии с восьмым вариантом осуществления;
фиг. 12 представляет схематическое изображение с вырезом резервуара СПГ-танкера и терминала для загрузки/разгрузки этого резервуара.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Фиг. 1 иллюстрирует многослойную конструкцию стенки 1 герметичного и теплоизоляционного резервуара для хранения сжиженной текучей среды, например, сжиженного природного газа (СПГ). Каждая стенка 1 резервуара содержит последовательно в направлении толщины от наружной стороны к внутренней стороне резервуара вспомогательный теплоизолирующий барьер 3, опирающийся на несущую конструкцию 2, вспомогательную уплотнительную мембрану 4, опирающуюся на вспомогательный теплоизолирующий барьер 2, основной теплоизолирующий барьер 5, опирающийся на вспомогательную уплотнительную мембрану 4, и основную уплотнительную мембрану 6, предназначенную для контакта со сжиженным природным газом, содержащимся в резервуаре.
Несущая конструкция, в частности, может быть образована корпусом или двойным корпусом судна. Несущая конструкция содержит множество несущих стенок 2, определяющих общую форму резервуара, обычно многогранную форму.
Вспомогательный теплоизолирующий барьер 3 содержит множество вспомогательных изоляционных панелей 7, прикреплённых к несущей стенке 2 с помощью удерживающих устройств. 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 2 расположены валики 99 мастики для компенсации отклонений несущей стенки 2 от плоской контрольной поверхности. Между валиками 99 мастики и несущей стенкой 2 расположена крафт-бумага для предотвращения прилипания валиков 99 мастики к несущей стенке 2.
Как видно на фиг. 3, вспомогательные изоляционные панели 7 содержат, например, три пластины, а именно пластину 8 основания, промежуточную пластину 9 и покрывную пластину 10. Пластина 8 основания, промежуточная пластина 9 и покрывная пластина 10 выполнены, например, из фанеры. Вспомогательная изоляционная панель 7 также содержит первый слой 11 изоляционного вспененного полимерного материала, расположенный между пластиной 8 основания и промежуточной пластиной 9, и второй слой 12 изоляционного вспененного полимерного материала, расположенный между промежуточной пластиной 9 и покрывной пластиной 10. Вспомогательные изоляционные панели 7 могут иметь другую общую конструкцию, например, описанную в документе WO 2012/127141. Такие вспомогательные изоляционные панели 7 выполнены в виде короба, содержащего пластину основания, покрывную пластину и несущие перегородки, протяжённые в направлении толщины стенки 1 резервуара между пластиной основания и покрывной пластиной и ограничивающие множество отсеков, заполненных изоляционным наполнителем, например, перлитом, стекловатой или каменной ватой.
Вспомогательная уплотнительная мембрана 4 содержит непрерывный слой металлических поясов 13 обшивки с приподнятыми краями. Пояса 13 обшивки приварены своими приподнятыми краями 14 к параллельным сварочным опорам, закреплённым в пазах, сделанных в покрывных пластинах 10 вспомогательных изоляционных панелей 7. Пояса 13 обшивки выполнены, например, из инвара®: т.е. слава железа и никеля, коэффициент расширения которого обычно составляет от 1,2×10-6 до 2×10-6 K-1. Также могут быть использованы железомарганцевые сплавы, коэффициент расширения которых обычно составляет порядка 7×10-6 K-1.
Основной теплоизолирующий барьер 5 содержит множество основных изоляционных панелей 15, прикреплённых к несущей стенке 2 с помощью удерживающих устройств. Основные изоляционные панели 15 имеют в общем параллелепипедную форму. Кроме того, как показано на фиг. 1, они имеют размеры, равные 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 15 расположена на уровне одной из вспомогательных изоляционных панелей 7, выровненной с ней в направлении толщины стенки 1 резервуара.
Как видно на фиг. 3, основная изоляционная панель 15 имеет многослойную конструкцию, аналогичную конструкции вспомогательной изоляционной панели 7. Таким образом, основная изоляционная панель 15 последовательно содержит пластину 16 основания, первый слой 17 вспененного полимерного материала, промежуточную пластину 18, второй слой 19 вспененного полимерного материала и покрывную пластину 20. Изоляционный вспененный полимерный материал, в частности, может представлять собой вспененный материал на основе полиуретана, дополнительно, при необходимости, армированный волокнами.
Пластина 16 основания содержит пазы, предназначенные для вмещения приподнятых краёв 14 планок 13 вспомогательной уплотнительной мембраны 4. Конструкция основной изоляционной панели 15 описана выше в качестве примера. Кроме того, в другом варианте осуществления вспомогательные изоляционные панели 15 могут иметь другую общую конструкцию, например, описанную в документе WO 2012/127141.
Стенка 1 резервуара содержит опоры 26 для присоединения сваркой для крепления основной уплотнительной мембраны 6 к основному теплоизолирующему барьеру 5. Опоры 26 для присоединения сваркой будут описаны ниже.
Фиг. 1 также показывает основную уплотнительную мембрану 6, содержащую непрерывный слой прямоугольных гофрированных металлических пластин 21, имеющих два ряда взаимно перпендикулярных гофров. Первый ряд гофров 22 протяжён перпендикулярно рядам A, B, C изоляционных панелей и, следовательно, перпендикулярно приподнятым краям 14 поясов 13 обшивки и имеет регулярный интервал 40. Второй ряд гофров 23 протяжён параллельно рядам A, B, C изоляционных панелей и, следовательно, параллельно приподнятым краям 14 поясов 13 обшивки и имеет регулярный интервал 41. Предпочтительно первый ряд гофров 22 выше, чем второй ряд гофров 23.
Гофрированные металлические пластины 21 приварены друг к другу с перекрытием 24 вдоль видимых краёв, показанных на фигурах 4-9, в соответствии с известной технологией. Фактически, на уровне перекрытия между двумя смежными гофрированными металлическими пластинами 21 одна из гофрированных металлических пластин 21 содержит смещённый участок 25, расположенный над другой из гофрированных металлических пластин 21.
Гофрированная металлическая пластина 21 предпочтительно имеет размеры по ширине и длине, равные целому кратному расстояния между соответствующими гофрами, а также целому кратному размеров основных изоляционных панелей 15. Фиг. 1 иллюстрирует гофрированную металлическую пластину 21, размеры которой в 4 раза превышают интервал 40 и в 12 раз превышают интервал 41. Предпочтительно интервалы 40 и 41 равны. Таким образом, расположение гофров 22 и 23 в резервуаре может быть легко адаптировано к требованиям области применения без необходимости значительных модификаций изготовления изоляционных барьеров.
Например, в альтернативном варианте осуществления основная уплотнительная мембрана 6 повернута на 90°, так что второй ряд гофров 23 протяжён параллельно рядам A, B, C изоляционных панелей и, следовательно, параллельно приподнятым краям 14 планок 13.
Основные изоляционные панели 15 и вспомогательные изоляционные панели 7 имеют одинаковый размер в направлении ширины рядов A, B, C. Этот размер условно называют длиной изоляционных панелей. Ширина ряда представляет собой целое кратное интервала между гофрами в том же направлении, в данном случае интервала 41, и целое кратное ширины поясов 13 обшивки для облегчения модульного изготовления стенки резервуара путём образования рисунков, повторяющихся множество раз по существу по всей несущей стенке 2.
Предпочтительно ширина пояса 13 обшивки является целым кратным интервала между гофрами в том же направлении, например, двойной интервал.
В направлении длины рядов A, B, C основная изоляционная панель 15 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 40, для облегчения модульного изготовления стенки резервуара путём образования рисунков, повторяющихся множество раз по всей несущей стенке 2.
Предпочтительно основные изоляционные панели 15 и вспомогательные изоляционные панели 7 имеют квадратную форму. Таким образом, это упрощает адаптацию относительного расположения поясов обшивки и гофров в резервуаре без необходимости значительных модификаций конструкции изоляционных панелей.
Предпочтительный пример размеров
Интервал между гофрами 40, 41: PO.
Ширина основной изоляционной панели 15 и вспомогательной изоляционной панели 7: 4PO.
Длина основной изоляционной панели 15 и вспомогательной изоляционной панели 7: 4PO (квадратная форма).
Ширина планки 13: 2PO.
Длина гофрированной металлической пластины 21: 12PO (фиг. 1) или 8PO (не показано).
Ширина гофрированной металлической пластины: 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.
Пример размеров 2
Интервал между гофрами 40: PO.
Интервал между гофрами 41: GO.
Ширина основной изоляционной панели 15 и вспомогательной изоляционной панели 7: 3GO.
Длина основной изоляционной панели 15 и вспомогательной изоляционной панели 7: 4PO (прямоугольная форма).
Ширина планки 13: 2PO.
Длина гофрированной металлической пластины 21: 12PO.
Ширина гофрированной металлической пластины 21: 3GO.
PO = 300 мм.
GO = 340 мм.
Пример 3
Гофры не равноудалены друг от друга, а расположены с повторяющимся рисунком из четырёх гофров, последовательные интервалы между которыми составляют:
340; 340; 340; 180 мм.
Предпочтительно интервал 180 мм разделён на два участка по 90 мм, расположенных на двух противоположных краях гофрированной металлической пластины 21.
В связи с этим размер повторяющегося рисунка составляет 1200 мм. В остальном сохранены размеры из первого примера.
Пример 4
Гофры не равноудалены друг от друга, а расположены с повторяющимся рисунком из четырех гофров, последовательные интервалы между которыми составляют:
300; 400; 300; 200 мм.
Предпочтительно интервал 200 мм разделён на два участка по 100 мм, расположенных на двух противоположных краях гофрированной металлической пластины.
В связи с этим размер повторяющегося рисунка составляет 1200 мм. В остальном сохранены размеры из первого примера.
Фиг. 2 иллюстрирует подробный вид крепления металлической пластины 21 основной уплотнительной мембраны 6 к основному теплоизолирующему барьеру с использованием опор 26 для присоединения сваркой.
Каждая основная изоляционная панель 15 содержит пазы 27 на покрывной пластине 20. Пазы 27 могут быть выполнены непрерывно, образуя пересечения между пазами 27, как проиллюстрировано на фигурах 1 и 2. На пересечении между двумя пазами 27 паз может содержать одну анкерную опору 26, которая непрерывно проходит через пересечение, тогда как другой паз может содержать две анкерные опоры 26, расположенные по обе стороны пересечения.
Для крепления металлической пластины 21 основной уплотнительной мембраны 6 к основному теплоизолирующему барьеру 5 по меньшей мере один край металлической пластины 21, протяжённый в продольном направлении, приварен к опоре 26 для присоединения сваркой, расположенной в пазу 27, проходящим в продольном направлении, и по меньшей мере один край металлической пластины 21, протяжённый в поперечном направлении, приварен к опоре 26 для присоединения сваркой, расположенной в пазу 27, проходящим в поперечном направлении.
Опоры для присоединения сваркой 26, выполненные, например, из металла, размещены в пазах 27, образованных в покрывных пластинах 20 основного теплоизолирующего барьера 5, с возможностью скольжения. Эта степень свободы обеспечивает возможность небольших перемещений краёв металлических пластин 21 относительно основных изоляционных панелей 15 во время изменений температуры, что ограничивает концентрацию напряжений и, следовательно, усталость основной уплотнительной мембраны 6.
Как видно в варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг. 2, опоры 26 для присоединения сваркой расположены в пазах 27 с промежутками между ними. Промежутки, образованные между двумя опорами 26 для присоединения сваркой, могут варьироваться от нескольких миллиметров до расстояния, немного превышающего размер гофра гофрированной металлической пластины 21. Промежутки, образованные между двумя опорами 26 для присоединения сваркой в пазу 27, могут быть заполнены изоляционным материалом.
Фиг. 3 иллюстрирует вид в разрезе стенки 1 резервуара, на котором можно увидеть различные слои, образующие упомянутую стенку резервуара. Фигуры 4-9 представляют подробное изображение нескольких вариантов осуществления зоны крепления основной уплотнительной мембраны 6 к основному теплоизолирующему барьеру 5.
Первый вариант осуществления крепления основной уплотнительной мембраны 6 к основному теплоизолирующему барьеру 5 проиллюстрирован на фиг. 4.
В этом варианте осуществления опора 26 для присоединения сваркой содержит нижнюю часть 28, удерживаемую в пазу 27 основного теплоизолирующего барьера 5 в направлении, перпендикулярном опорной поверхности 31, верхнюю часть 30, параллельную опорной поверхности 31 и расположенную на теплоизолирующем барьере 5, и промежуточную часть 29, соединяющую нижнюю часть 28 с верхней частью 30, причём промежуточная часть 29 расположена в пазу 27 в направлении толщины основного теплоизолирующего барьера 5.
Верхняя часть 30 опоры 26 для присоединения сваркой размещена в углублении 32, смежном с пазом 27, причём углубление 32 образовано в основной изоляционной панели 15 основного теплоизолирующего барьера 5, так что верхняя часть 30 опоры 26 для присоединения сваркой расположена между основной уплотнительной мембраной 6 и основным теплоизолирующим барьером 5 и продолжает опорную поверхность 31.
Паз 27 имеет входную зону 33, протяжённую в направлении толщины, и удерживающую зону 34, расположенную под входной зоной 33 и протяжённую параллельно опорной поверхности 31 на большую ширину, чем входная зона 33. Нижняя часть 28 опоры 26 для присоединения сваркой размещена в удерживающей зоне 34, так что опора для присоединения сваркой удерживается в пазу 27. Удерживающая зона 34 образована в одной или более покрывных пластинах 20 основного теплоизолирующего барьера 5.
Основная уплотнительная мембрана 6 прикреплена к основному теплоизолирующему барьеру 5 за счёт крепления с перекрытием двух смежных металлических пластин 21 основной уплотнительной мембраны 6. Фактически, первая металлическая пластина 21, которая не содержит смещённый участок 25 на краю, приварена к верхней части 30 опоры 26 для присоединения сваркой, тогда вторая металлическая пластина 21, содержащая смещённый участок 25 на привариваемом краю, покрывает опору 26 для присоединения сваркой, а также край первой металлической пластины 21. Смещённый участок 25 приварен к первой металлической пластине для получения герметичного перекрытия, т.е. непрерывного сварного шва по всей длине края металлической пластины 21, полностью покрывающего опору для присоединения сваркой.
Фиг. 5 показывает второй вариант осуществления опоры 26 для присоединения сваркой для крепления основной уплотнительной мембраны 6 к основному теплоизолирующему барьеру 5.
В этом варианте осуществления опора 26 для присоединения сваркой вставлена в два смежных паза 27, продолжающихся в одном направлении. В данном случае углубление 32 образовано на участке покрывной пластины 20, расположенном между двумя пазами 27. Верхняя часть 30 опоры 26 для присоединения сваркой размещена в углублении 32, проходящим между двумя пазами. Опора 26 для присоединения сваркой содержит первую нижнюю часть 28, вставленную в удерживающую зону 34 первого паза 27, и вторую нижнюю часть 28, вставленную в удерживающую зону 34 второго паза 27. Опора 26 для присоединения сваркой также содержит первую промежуточную часть 29, расположенную во входной зоне 33 первого паза 27 и соединяющую первую нижнюю часть 28 с одним концом верхней части 30, и вторую промежуточную часть, расположенную во входной зоне 33 второго паза 27 и соединяющую вторую нижнюю часть 28 с другим концом верхней части 30 опоры 26 для присоединения сваркой. Нижняя часть 28 и промежуточная часть 29 образованные непрерывно в продольном направлении.
Покрывная пластина 20 может быть выполнена из фанеры или композитного материала и может иметь толщину от 9 до 24 мм.
Фиг. 6 иллюстрирует третий вариант осуществления опоры 26 для присоединения сваркой для крепления основной уплотнительной мембраны 6 к основному теплоизолирующему барьеру 5.
В этом варианте осуществления удерживающая зона 34 установлена параллельно опорной поверхности 31 по обе стороны входной зоны. 33. Опора 26 для присоединения сваркой содержит первый сегмент 35 и второй сегмент 36. Первый сегмент 35 содержит нижнюю часть 28, размещённую в удерживающей зоне 34 паза 27, верхнюю часть 30, параллельную опорной поверхности и размещённую в углублении 32, смежном с пазом 27, так что верхняя часть 30 первого сегмента 35 расположена между основной уплотнительной мембраной 6 и основным теплоизолирующим барьером 5 и продолжает опорную поверхность 31, как в первом варианте осуществления. Первый сегмент 35 также содержит промежуточную часть 29, соединяющую нижнюю часть 28 первого сегмента 35 с верхней частью 30 первого сегмента 35, причём промежуточная часть 29 расположена во входной зоне 33 паза 27. Второй сегмент 36 содержит нижнюю часть 28, размещённую в удерживающей зоне 34 паза 27 в направлении, противоположном направлению нижней части 28 первого сегмента 35, и промежуточную часть 29, приваренную сварным швом 98 к промежуточной части 29 первого сегмента 35.
Фиг. 7 иллюстрирует четвёртый вариант осуществления опоры 26 для присоединения сваркой для крепления основной уплотнительной мембраны 6 к основному теплоизолирующему барьеру 5.
Этот вариант осуществления очень похож на третий вариант осуществления. Фактически, основное отличие между двумя вариантами осуществления заключается во втором сегменте 36. Как видно на фиг. 7, теплоизолирующий барьер 5 в данном случае содержит два углубления 32 по обе стороны паза 27, причём одно из углублений вмещает верхнюю часть 30 первого сегмента 35. Второй сегмент 36 содержит в дополнение к нижней части 28 и промежуточной части 29 верхнюю часть 30, параллельную опорной поверхности 31 и размещённую в другом из углублений 32, так что она ориентирована в направлении, противоположном направлению верхней части 30 первого сегмента 35. Таким образом, верхняя часть 30 второго сегмента 36 также расположена между основной уплотнительной мембраной 6 и основным теплоизолирующим барьером 5. Промежуточная часть 29 второго сегмента 36 соединяет нижнюю часть 28 второго сегмента 36 с верхней частью 30 второго сегмента 36, как и в первом сегменте 35.
Паз 27 в каждом из вышеописанных вариантов осуществления может быть расположен по центру основной изоляционной панели 15, как проиллюстрировано на фиг. 1, или вблизи края основной изоляционной панели 15.
Фиг. 8 иллюстрирует пятый вариант осуществления опоры 26 для присоединения сваркой для крепления основной уплотнительной мембраны 6 к основному теплоизолирующему барьеру 5.
Пятый вариант осуществления, показанный на фиг. 8, очень похож на первый вариант осуществления, показанный на фиг. 4. Тем не менее, вариант осуществления, показанный на фиг. 8, отличается расположением паза 27. Фактически, как видно на фиг. 8, входная зона 33 паза 27 в этом варианте осуществления соответствует межпанельному пространству, т.е. паз 27 расположен между двумя смежными основными изоляционными панелями 15 основного теплоизолирующего барьера 5. В связи с этим удерживающая зона 34 образована в одном направлении в первой основной изоляционной панели 15 и в противоположном направлении во второй основной изоляционной панели 15.
Фиг. 9 иллюстрирует шестой вариант осуществления опоры 26 для присоединения сваркой для крепления основной уплотнительной мембраны 6 к основному теплоизолирующему барьеру 5.
Шестой вариант осуществления, показанный на фиг. 9, очень похож на вариант осуществления, показанный на фиг. 8. Фактически, входная зона 33 паза 27 также соответствует межпанельному пространству. Однако в этом варианте осуществления удерживающая зона 34 заменена крепёжным элементом 37. Крепёжный элемент 37 прикреплён к стенке входной зоны 33, соответствующей стороне основной изоляционной панели 15. Нижняя часть 28 опоры 26 для присоединения сваркой размещена в крепёжном элементе 36 с возможностью скольжения, в частности, для удержания в направлении толщины стенки 1 резервуара и в поперечном направлении в случае паза 27, протяжённого в продольном направлении. Для этого нижняя часть 28 содержит на конце крючок 38, форма которого соответствует ответному крючку 39, расположенному на крепёжном элементе 37. Таким образом, крючок 38 нижней части 28 размещён в ответном крючке 39 крепёжного элемента 37 для реализации скользящего крепления. Этот вариант осуществления также может использоваться в центре основной изоляционной панели 15 или вблизи края основной изоляционной панели 15.
Фиг. 10 иллюстрирует седьмой вариант осуществления опоры 26 для присоединения сваркой для крепления основной уплотнительной мембраны 6 к основному теплоизолирующему барьеру 5.
Седьмой вариант осуществления, показанный на фиг. 10, очень похож на вариант осуществления, показанный на фиг. 5. Однако в этом варианте осуществления нижняя часть 28 и промежуточная часть 29 опоры для присоединения сваркой образованы с промежутками в продольном направлении для образования лапок, соединённых с верхней частью 30 и расположенных на расстоянии друг от друга в продольном направлении.
Фиг. 11 иллюстрирует восьмой вариант осуществления опоры 26 для присоединения сваркой для крепления основной уплотнительной мембраны 6 к основному теплоизолирующему барьеру 5.
В этом варианте осуществления опора 26 для присоединения сваркой вставлена по центру основной изоляционной панели 15 в два смежных паза 27, протяжённых в продольном направлении, и в два смежных паза 97 (схематично показаны пунктирными линиями на фиг. 11), протяжённых в поперечном направлении и пересекающих два продольных паза 27. Фактически, опора 26 для присоединения сваркой в этом варианте осуществления состоит из участка 26A, образованного в продольном направлении, и участка 26B, образованного в поперечном направлении, причём участки 26A, 26B пересекаются, образуя перекрестие. Таким образом, верхняя часть 30 проходит в первом углублении 32, образованном между двумя продольными пазами 27, а также во втором углублении 32, образованном между двумя поперечными пазами 97.
Поэтому участок 26A содержит участок верхней части 30, протяжённый в продольном направлении, а также содержит первую нижнюю часть 28, вставленную в удерживающую зону 34 первого паза 27, и вторую нижнюю часть 28, вставленную в удерживающую зону 34 второго продольного паза 27. Участок 26A также содержит первую промежуточную часть 29, расположенную во входной зоне 33 первого продольного паза 27 и соединяющую первую нижнюю часть 28 с верхней частью 30, и вторую промежуточную часть 29, расположенную во входной зоне 33 второго поперечного паза 27 и соединяющую вторую нижнюю часть 28 с верхней частью 30.
В отличие от участка 26A, участок 26B не содержит нижнюю часть 28. Участок 26B образован участком верхней части 30, протяжённым в поперечном направлении, а также содержит первую промежуточную часть 29, расположенную в первом поперечном пазу 97 и соединённую с верхней частью 30, и вторую промежуточную часть 29, расположенную во входной зоне 33 второго поперечного паза 97 и соединённую с верхней частью 30. Поперечные пазы 97 имеют большое раскрытие для обеспечения достаточного зазора для опоры для присоединения сваркой в продольном направлении. Таким образом, 26 опора 26 для присоединения сваркой сохраняет достаточную степень свободы в продольном направлении. Таким же образом, продольные пазы 27 в этом варианте осуществления также могут иметь большое раскрытие для обеспечения зазора в поперечном направлении.
Кроме того, для размещения нижних частей 28 и промежуточных частей 29 в продольных 27 и поперечных 97 пазах опоры 26 для присоединения сваркой с усилием вставлены в пересечение продольных 27 и поперечных 97 пазов.
В других вариантах осуществления, которые не проиллюстрированы, варианты осуществления, описанные на фигурах 4-11, могут быть объединены, если характеристики этих вариантов осуществления взаимно совместимы.
Например, вариант осуществления, описанный со ссылкой на фиг. 5, может содержать крепёжные элементы 36 в каждом из пазов 27 вместо удерживающей зоны 34. Тогда две нижние части 28 опоры 26 для присоединения сваркой снабжены крючками 38, которые размещены в ответных крючках 39 крепёжных элементов 36.
В другом варианте осуществления, который не проиллюстрирован, вариант осуществления, описанный со ссылкой на фиг. 7, может содержать крепёжные элементы 36 вместо удерживающей зоны 34, причём первый крепёжный элемент 36 прикреплён к стенке паза 27 вблизи первого сегмента 35, а второй крепёжный элемент 36 прикреплён к стенке паза 27 вблизи второго сегмента 36. Нижняя часть 28 первого сегмента 35 и нижняя часть 28 второго сегмента 36 снабжены крючками 38, размещёнными в ответном крючке 38 каждого из крепёжных элементов 36.
Технология изготовления герметичной стенки резервуара, описанная выше, может использоваться для резервуаров разных типов, например, для образования стенки резервуара для хранения СПГ в береговом хранилище или на плавучей конструкции, например, на СПГ-танкере или другой конструкции.
Со ссылкой на фиг. 12 вид с вырезом СПГ-танкера 70 иллюстрирует герметичный и изоляционный 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 между основным герметизированным барьером и вспомогательным герметизированным барьером и между вспомогательным герметизированным барьером и двойным корпусом 72 соответственно.
По существу известным образом, загрузочно-разгрузочные трубопроводы 73, расположенные на верхней палубе судна, могут быть соединены с помощью соответствующих соединителей с морским или портовым терминалом для подачи СПГ в резервуар 71 или из него.
Фиг. 12 иллюстрирует пример морского терминала, содержащего загрузочно-разгрузочную станцию 75, подводный трубопровод 76 и береговое хранилище 77. Загрузочно-разгрузочная станция 75 представляет собой прибрежное стационарное сооружение, содержащее подвижную стрелу 74 и башню 78, которая поддерживает подвижную стрелу 74. Подвижная стрела 74 поддерживает связку изолированных гибких шлангов 79, которые могут быть соединены с загрузочно-разгрузочными трубопроводами 73. Ориентируемая подвижная стрела 74 может быть адаптирована к СПГ-танкерам всех размеров. Внутри башни 78 продолжается соединительный трубопровод, который не показан. Загрузочно-разгрузочная станция 75 позволяет осуществлять загрузку и разгрузку СПГ-танкера 70 из берегового хранилища 77, которое содержит резервуары 80 для хранения сжиженного газа и соединительные трубопроводы 81, соединённые подводным трубопроводом 76 с загрузочно-разгрузочной станцией 75, и на него. 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 СПГ-танкер 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 в отношении множества 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 объёма изобретения.
Использование глагола «содержать» или «включать в себя» и производных форм не исключает наличия других элементов или других этапов, отличных от указанных в пункте формулы изобретения.
В формуле изобретения ни одна ссылочная позиция в скобках не может быть интерпретирована как ограничение пункта формулы изобретения.
1. Стенка (1) герметичного и теплоизоляционного резервуара для образования герметичного и теплоизоляционного резервуара для хранения сжиженного газа, причем стенка (1) резервуара содержит:
основную уплотнительную мембрану (6), предназначенную для контакта со сжиженным газом, содержащимся в резервуаре, при этом уплотнительная мембрана (6) содержит гофрированную металлическую пластину (21);
теплоизолирующий барьер (5), образующий опорную поверхность (31) для уплотнительной мембраны (6) и содержащий паз (27), протяжённый в продольном направлении;
по меньшей мере одну опору (26) для присоединения сваркой, поддерживаемую теплоизолирующим барьером (5), причём опора (26) для присоединения сваркой содержит нижнюю часть (28), удерживаемую в пазу (27) теплоизолирующего барьера (5) в направлении, перпендикулярном опорной поверхности (31), верхнюю часть (30), параллельную опорной поверхности (31), промежуточную часть (29), соединяющую нижнюю часть (28) с верхней частью (30), при этом промежуточная часть (29) расположена в пазу (27) в направлении толщины теплоизолирующего барьера (5),
в которой по меньшей мере одна опора (26) для присоединения сваркой установлена в упомянутом пазу (27) с возможностью скольжения в продольном направлении, и гофрированная металлическая пластина (21) приварена к верхней части (30) опоры (26) для присоединения сваркой,
и в которой верхняя часть (30) опоры (26) для присоединения сваркой размещена в углублении (32), смежном с пазом (27), причём углубление (32) образовано в теплоизолирующем барьере (5), так что верхняя часть (30) опоры (26) для присоединения сваркой расположена между уплотнительной мембраной (6) и теплоизолирующим барьером (5) и продолжает опорную поверхность (31).
2. Стенка (1) резервуара по п. 1, в которой паз представляет собой продольный паз, край представляет собой первый край, опора для присоединения сваркой представляет собой первую опору для присоединения сваркой, и теплоизолирующий барьер содержит поперечный паз, протяжённый в поперечном направлении, перпендикулярном продольному направлению, в которой стенка содержит вторую опору для присоединения сваркой, нижняя часть которой удерживается в поперечном пазу теплоизолирующего барьера, и в которой второй край гофрированной металлической пластины, протяжённый в поперечном направлении, приварен к верхней части второй опоры для присоединения сваркой.
3. Стенка (1) резервуара по п. 1 или 2, в которой упомянутый паз (27) имеет входную зону (33) в теплоизолирующем барьере (5), протяжённую в направлении толщины, причём паз (27) содержит удерживающую зону (34), расположенную под входной зоной (33) и протяжённую параллельно опорной поверхности (31) на большую ширину, чем входная зона (33), и в которой нижняя часть (28) опоры (26) для присоединения сваркой размещена в удерживающей зоне (34).
4. Стенка (1) резервуара по п. 3, в которой удерживающая зона (34) протяжена параллельно опорной поверхности (31) по обе стороны входной зоны (33), и упомянутая опора (26) для присоединения сваркой содержит первый сегмент (35) и второй сегмент (36), причём первый сегмент (35) содержит нижнюю часть (28), удерживаемую в удерживающей зоне (34) теплоизолирующего барьера (5) в направлении, перпендикулярном опорной поверхности (31), верхнюю часть (30), параллельную опорной поверхности (31) и размещённую в углублении (32), смежном с пазом (27), так что верхняя часть (30) первого сегмента (35) расположена между уплотнительной мембраной (6) и теплоизолирующим барьером (5) и продолжает опорную поверхность (31), промежуточную часть (29), соединяющую нижнюю часть (28) первого сегмента (35) с верхней частью (30) первого сегмента (35), причём промежуточная часть (29) расположена в пазу (27) в направлении толщины теплоизолирующего барьера (5), а второй сегмент (36) содержит нижнюю часть (28), удерживаемую в удерживающей зоне (34) теплоизолирующего барьера (5) в направлении, противоположном направлению нижней части (28) первого сегмента (35), и промежуточную часть (29), приваренную к промежуточной части (29) первого сегмента (35), и в которой верхняя часть (30) первого сегмента (35) приварена к гофрированной металлической пластине (21).
5. Стенка (1) резервуара по п. 4, в которой углубление (32) представляет собой первое углубление (32), причём теплоизолирующий барьер (5) содержит второе углубление (32), при этом первое углубление (32) и второе углубление (32) расположены по обе стороны упомянутого паза (27), и в которой второй сегмент (36) содержит верхнюю часть (30), параллельную опорной поверхности (31) и размещённую во втором углублении (32), так что верхняя часть (30) второго сегмента (36) расположена между уплотнительной мембраной (6) и теплоизолирующим барьером (5) и продолжает опорную поверхность (31), а промежуточная часть (29) второго сегмента (36) соединяет нижнюю часть (28) второго сегмента (36) с верхней частью (30) второго сегмента (36).
6. Стенка (1) резервуара по п. 1 или 2, в которой упомянутый паз (27) имеет входную зону (33) в теплоизолирующем барьере (5), протяжённую в направлении толщины, причём входная зона (33) содержит крепёжный элемент (37), прикреплённый к стенке упомянутого паза (27), и в которой нижняя часть (28) опоры (26) для присоединения сваркой размещена в крепёжном элементе (37) с возможностью скольжения.
7. Стенка (1) резервуара по п. 6, в которой нижняя часть (28) содержит крючок (38), а крепёжный элемент (37) содержит ответный крючок (39), причём крючок (38) размещён в ответном крючке (39).
8. Стенка (1) резервуара по любому одному из пп. 1-7, в которой металлическая пластина (21), приваренная к верхней части (30) опоры (26) для присоединения сваркой, представляет собой первую металлическую пластину (21), в которой уплотнительная мембрана (6) содержит вторую гофрированную металлическую пластину (21), содержащую смещённый участок (25), приваренный над первой металлической пластиной (21) для образования герметичного перекрытия (24) между двумя металлическими пластинами (21), и в которой сварной шов (98) между верхней частью (30) опоры (26) для присоединения сваркой и первой металлической пластиной (21) расположен под смещённым участком (25) второй металлической пластины (21).
9. Стенка (1) резервуара по любому одному из пп. 1-8, в которой теплоизолирующий барьер (5) содержит множество смежных изоляционных панелей (15) параллелепипедной формы, причём нижняя часть (28) опоры (26) для присоединения сваркой удерживается в изоляционной панели (15) теплоизолирующего барьера (5), и углубление (32) образовано в упомянутой изоляционной панели (15).
10. Стенка (1) резервуара по любому одному из пп. 1-9, в которой теплоизолирующий барьер (5) содержит множество смежных изоляционных панелей (15) параллелепипедной формы, и в которой упомянутый паз (27) расположен между двумя смежными изоляционными панелями (15) теплоизолирующего барьера (5), так что входная зона (33) представляет собой межпанельное пространство.
11. Стенка (1) резервуара по любому одному из пп. 1-9, в которой теплоизолирующий барьер (5) содержит множество смежных изоляционных панелей (15) параллелепипедной формы, и в которой упомянутый паз (27) расположен по центру изоляционной панели (15) теплоизолирующего барьера (5).
12. Стенка (1) резервуара по любому одному из пп. 1-9, в которой теплоизолирующий барьер (5) содержит множество смежных изоляционных панелей (15) параллелепипедной формы, и в которой упомянутый паз (27) расположен вблизи края изоляционной панели (15).
13. Стенка (1) резервуара по любому одному из пп. 1-7, в которой паз (27) представляет собой первый паз (27), и теплоизолирующий барьер (5) содержит второй паз (27), протяжённый в продольном направлении на расстоянии от первого паза (27), причём между двумя пазами (27) проходит углубление (32), верхняя часть (30) опоры (26) для присоединения сваркой размещена в углублении (32), проходящим между двумя пазами (27), и в которой нижняя часть (28) представляет собой первую нижнюю часть (28), а промежуточная часть (29) представляет собой первую промежуточную часть (29), опора (26) для присоединения сваркой содержит вторую нижнюю часть (28) и вторую промежуточную часть (29), соединяющую вторую нижнюю часть (28) с верхней частью (30) опоры (26) для присоединения сваркой, так что первая нижняя часть (28) и первая промежуточная часть (29) расположены в первом пазу (27), а вторая нижняя часть (28) и вторая промежуточная часть (29) расположены во втором пазу (27), удалённом от первого паза (27).
14. Стенка (1) резервуара по п. 13, в которой каждая нижняя часть (28) образована множеством участков нижней части, расположенных на расстоянии друг от друга в продольном направлении, и каждая промежуточная часть (29) образована множеством участков промежуточной части, расположенных на расстоянии друг от друга в продольном направлении, так что каждый участок промежуточной части соединяет один из участков нижней части с верхней частью (30).
15. Стенка (1) резервуара по п. 13 или 14, в которой верхняя часть (30) представляет собой первую верхнюю часть (30), и теплоизолирующий барьер (5) содержит третий паз (27), протяжённый в поперечном направлении, и четвёртый паз (27), смежный с третьим пазом (27) и протяжённый в поперечном направлении, и в которой опора (26) для присоединения сваркой содержит вторую верхнюю часть (30), размещённую в поперечном углублении (32), проходящим между третьим пазом (27) и четвёртым пазом (27), при этом третий и четвёртый пазы (27) пересекают первый и второй пазы (27).
16. Стенка (1) резервуара по п. 15, в которой третья промежуточная часть (29) расположена во входной зоне (33) третьего паза (27) и соединена со второй верхней частью (30), а четвёртая промежуточная часть (29) расположена во входной зоне (33) четвёртого паза (27) и соединена со второй верхней частью (30).
17. Стенка (1) резервуара по любому одному из пп. 1-16, в которой теплоизолирующий барьер (5) представляет собой основной теплоизолирующий барьер (5), а уплотнительная мембрана (6) представляет собой основную уплотнительную мембрану (6), и в которой стенка (1) резервуара дополнительно содержит вспомогательную уплотнительную мембрану (4), расположенную под основным теплоизолирующим барьером (5), и вспомогательный теплоизолирующий барьер (3), расположенный под вспомогательной уплотнительной мембраной (4) и содержащий множество смежных изоляционных панелей (7) параллелепипедной формы, образующих опорную поверхность (31) для вспомогательной уплотнительной мембраны (4).
18. Стенка (1) резервуара по п. 17, в которой вспомогательная уплотнительная мембрана (4) содержит множество поясов (13) обшивки, параллельных продольному направлению, причём пояс (13) обшивки содержит плоский центральный участок, опирающийся на верхнюю поверхность изоляционных панелей (7) вспомогательного теплоизолирующего барьера (3), и два приподнятых края (14), выступающих в направлении основной уплотнительной мембраны (6) относительно центрального участка, при этом пояса (13) обшивки расположены смежно друг с другом в поперечном направлении, перпендикулярном продольному направлению, с повторяющимся рисунком и герметично приварены друг к другу на приподнятых краях (14), причём анкерные крылья, прикреплённые к изоляционным панелям вспомогательного теплоизолирующего барьера (3) и параллельные продольному направлению, расположены между смежными поясами (13) обшивки для удержания вспомогательной уплотнительной мембраны (4) на вспомогательном теплоизолирующем барьере (3).
19. Герметичный и теплоизоляционный резервуар (71), расположенный в несущей конструкции, содержащий множество стенок, герметично соединённых друг с другом для образования внутреннего пространства для приёма сжиженного газа, в котором по меньшей мере одна из стенок (1) резервуара представляет собой стенку резервуара по любому одному из пп. 1-18.
20. Судно (70) для транспортировки холодного жидкого продукта, содержащее двойной корпус (72) и резервуар (71) по п. 19, расположенный в двойном корпусе.
21. Система передачи холодного жидкого продукта, содержащая судно (70) по п. 20, 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.
22. Способ загрузки или разгрузки судна (70) по п. 20, 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.
