专利名称：用于液态天然气存储罐的隔膜部件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于LNG(液态天然气)存储罐的隔膜部件，特别是涉及一种具有T-形皱起图案的隔膜部件，该隔膜部件设计用于减少施加到锚定件上的应力。
领域内技术人员众所周知，用于LNG存储罐的隔膜部件是一个特别设计的结构部件，该结构部件可以完全防止LNG产生不利的泄漏，除了克服由于与具有-162℃的低温LNG接触而产生的热应力外，还可以有效地克服机械应力、LNG的气体压力和液体压力。这样的一个隔膜部件安装到LNG存储罐内部的侧壁和底壁上。
图1是一个常规的用于LNG存储罐的川崎隔膜部件。如图所示，该川崎隔膜部件由多个水平皱起部件和垂向皱起部件构成，所述的水平皱起部件和垂向皱起部件交替地排列在隔膜部件上，每一个皱起部件由两个平行皱起3和4构成。在川崎隔膜部件中，每一个水平皱起部件在两个垂向皱起部件之间水平延伸，而且在该水平皱起部件和两个垂向皱起部件之间形成有空隙。在水平皱起部件和垂向皱起部件所形成的每一个方格的中心均形成一个锚孔5，该锚孔5用于将隔膜部件锚定到LNG存储罐的内壁上。当由于LNG存储罐的内部压力而导致隔膜部件收缩时，水平皱起部件和垂向皱起部件将按照图1中的虚线所示进行变形。
图2是一个常规的用于LNG存储罐的三菱隔膜部件的平面视图。如图所示，该三菱隔膜部件由多个水平皱起部件和垂向皱起部件构成，每一个皱起由两个单个皱起5和6构成。在三菱隔膜部件中，每一个水平皱起部件5在两个垂向皱起部件6之间水平延伸。在水平皱起部件和垂向皱起部件所形成的每一个方格的中心形成一个锚孔7，该锚孔7用于将隔膜部件锚定到LNG存储罐的内壁上。在三菱隔膜部件中，水平皱起部件和垂向皱起部件5、6完全互相接触，因此当由于存储罐的压力而受到应力作用时，允许该隔膜部件有效地膨胀和收缩。
在上述的两个常规的隔膜部件中，都有一个锚孔形成在水平皱起部件和垂向皱起部件所界定的每一个方格的中心，用于将该隔膜部件锚定到一个LNG存储罐的内壁上，从而达到克服热应力特性所需的工作稳定性。然而，当热应变根据应力状态使得两个常规的隔膜部件产生不对称和不均匀的变形时，在每一个隔膜部件的锚定件处集中巨大的应力，并使得在锚定点处隔膜部件的稳定性大大降低。
因此，针对现有技术中的问题提出本发明，本发明的目的就是提供一种用于LNG存储罐的隔膜部件，在该隔膜部件中，锚孔分别在水平皱起部件和垂向皱起部件的中部区域(middle land)上形成，因此允许水平皱起部件和垂向皱起部件有效地克服外部应力，同时有效地减少保持在锚孔内的锚定件的不利的应力集中。
为了实现上述目的，本发明提供一种用于LNG存储罐的隔膜部件，该隔膜部件包括多个具有相同剖面的水平皱起部件和垂向皱起部件，所述的水平皱起部件和垂向皱起部件互相交替地、规则地在所述的隔膜部件上形成，每一个水平皱起部件和垂向皱起部件由两个外侧皱起、两个中央皱起和一个锚孔构成。所述的两个外侧皱起具有同样的剖面形状和同样的尺寸，所述的两个外侧皱起沿着直线和平行地在每一个皱起部件两侧延伸，而在所述的两个外侧皱起之间形成一个中间空隙。所述的两个中央皱起与所述的两个外侧皱起具有同样的长度，所述的两个中央皱起从两个外侧皱起之间的中间空隙的中央部分沿着相反的方向伸出，而在所述的两个外侧皱起和所述的两个中央皱起之间留出一个中部区域。所述的锚孔在两个外侧皱起和两个中央皱起之间留出的中部区域的中心上形成。
在所述的隔膜部件中，所述的两个垂向皱起部件和两个水平皱起部件形成一个方格，该方格内的每一个外侧皱起的长度大于所述的方格的宽度的1／2。
此外，所有所述的垂向皱起部件和水平皱起部件具有同样的截面形状，或者为半圆截面形状，或者为椭圆截面形状。
从下面参照附图对本发明的详细描述，本发明的上述和其他目的、特点和优点将会更加容易理解。这些附图包括图1是一个常规的用于LNG存储罐的川崎隔膜部件的平面视图；图2是一个常规的用于LNG存储罐的三菱隔膜部件的平面视图；图3是根据本发明的最佳实施例的一个用于LNG存储罐的隔膜部件的立体图；图4是本发明用于LNG存储罐的隔膜部件的平面视图；图5是沿着图4中的A-A线的剖面图，表示在本发明的隔膜部件上的一个垂向皱起部件；以及图6是沿着图5中的B-B线的剖面图，表示在本发明的隔膜部件上的一个水平皱起部件。
图3和图4是根据本发明的最佳实施例的用于LNG存储罐的一个隔膜部件的视图。如图所示，本发明的隔膜部件20由多个具有相同剖面的水平皱起部件和垂向皱起部件形成。
这就是说，每一个垂向皱起部件由两个外侧皱起21、22构成，所述的两个外侧皱起21和22具有同样的剖面形状和同样的尺寸。上述的两个外侧皱起21、22沿着直线和平行地在每一个垂向皱起部件两侧延伸，而在所述的两个外侧皱起21、22之间形成一个中间空隙。一个上方中央皱起23和一个下方中央皱起24从两个外侧皱起21、22之间的中间空隙的中央部分分别向上和向下伸出，而在两个外侧皱起21、22和上方中央皱起23和下方中央皱起24之间留出一个中部区域(middleland)。所述的上方中央皱起23、下方中央皱起24与两个外侧皱起21、22具有同样的长度。
在两个外侧皱起21、22和上方中央皱起23、下方中央皱起24之间留出的中部区域的中心形成一个锚孔25。
另一方面，与垂向皱起部件具有同样剖面形状的水平皱起部件互相交替地沿着水平方向设置在垂向皱起部件之间的位置上。这就是说，这些水平皱起部件沿着水平方向在垂向皱起部件的外侧皱起21、22的外侧延伸，同时又在垂向皱起部件的下方中央皱起23和下方中央皱起24的外侧端部之间所形成的中间空隙内延伸。在该附图中，每一个水平皱起部件的外侧皱起用标号31、32表示，而两个中央皱起用标号33和34表示，在每一个中部区域上形成的锚孔用标号35表示。
在本发明的隔膜部件20中，由两个垂向皱起部件和两个水平皱起部件形成一个正方形方格。在每一个方格内，每一个垂向皱起部件和水平皱起部件的每一个外侧皱起的长度E大于方格的宽度D的1／2。
如图5、6所示，所有的垂向皱起部件和水平皱起部件具有同样的截面形状。在本发明中，这些皱起部件可以具有半圆截面形状或者椭圆截面形状，只要该形状不影响本发明的正常功能即可。
在上述的本发明的隔膜部件20中，一个垂向皱起部件和一个水平皱起部件形成一个T-形皱起图案，每一个T-形皱起图案均在其两个位置上具有三个皱起段。这就是说，在每一个垂向皱起部件中，作为例子，三个皱起部件21、22和23或者21、22和24形成三个皱起段。在每一个方格中，四个外侧皱起分别沿着该方格的四边设置，而所述的四个外侧皱起在方格的角处并不互相接触，每一个外侧皱起的长度E大于方格的宽度D的1／2。由于这样一种特定的结构，本发明的隔膜部件20能够有效地防止在每一个方格内的外侧皱起的端部产生不利的应力集中。
此外，每一个皱起部件的中央皱起23和24、33和34被设计为与其内端分开一定距离，在内侧端部之间留出一个中部区域。在每一个皱起部件的中部区域上形成一个锚孔25、35。因此，最终本发明的隔膜部件20防止了安装在锚孔25、35内的锚定件(未示出)处产生不利的应力集中。
这就是说，即使当隔膜部件20的外部应力状态不利地改变时，锚孔25和35所产生的应力比隔膜部件其他部分产生的应力要小，因此即使在外部应力状态改变时，也能够保证锚定件稳定地保持在锚孔25和35内。换句话说，保持在锚孔25和35内的锚定件有效地受到该皱起部件的中部区域周围的皱起的保护，因此即使在外部应力状态改变时，也可以稳定地保持在其指定位置上。
当隔膜部件20由于LNG存储罐的内部压力而收缩时，水平皱起部件和垂向皱起部件将按照图4中的点画线所示进行变形。最好如图4所示，在锚定件周围的中部区域的变形要小于皱起部件的其他部分的变形。这最终保证锚定件保持在锚孔25和35内，从而即使在外部应力状态改变时也能够有效保护锚定件。
如上所述，本发明提供一个用于LNG存储罐的隔膜部件。在该隔膜部件中，交替地形成多个具有同样剖面形状的水平皱起部件和垂向皱起部件，而锚孔在形成在水平皱起部件和垂向皱起部件之间。当由于热应变而导致隔膜部件收缩时，该隔膜部件允许水平皱起部件和垂向皱起部件有效地克服不利的外部应力，同时减少保持在锚孔内的锚定件的应力集中。
尽管为说明目的描述了本发明的最佳实施方式，本领域的普通技术人员应该能够理解，各种改进、增加和减少均是可能的，均不偏离后面后面权利要求中所公开的本发明的范围和实质内容。
权利要求
1．一种用于LNG存储罐的隔膜部件，包括多个具有相同剖面的水平皱起部件和垂向皱起部件，所述的水平皱起部件和垂向皱起部件互相交替地、规则地在所述的隔膜部件上形成，每一个水平皱起部件和垂向皱起部件由下述部件构成两个外侧皱起，所述的两个外侧皱起具有同样的剖面形状和同样的尺寸，所述的两个外侧皱起沿着直线和平行地在每一个皱起部件两侧延伸，而在所述的两个外侧皱起之间形成一个中间空隙；两个中央皱起，所述的两个中央皱起与所述的两个外侧皱起具有同样的长度，所述的两个中央皱起从两个外侧皱起之间的中间空隙的中央部分沿着相反的方向伸出，而在所述的两个外侧皱起和所述的两个中央皱起之间留出一个中部区域；以及一个锚孔，该锚孔在两个外侧皱起和两个中央皱起之间留出的中部区域的中心上形成。
2．根据权利要求1所述的隔膜部件，其特征在于，所述的两个垂向皱起部件和两个水平皱起部件形成一个方格，该方格内的每一个外侧皱起的长度大于所述的方格的宽度的1／2。
3．根据权利要求1所述的隔膜部件，其特征在于，所有所述的垂向皱起部件和水平皱起部件具有同样的截面形状，或者为半圆截面形状，或者为椭圆截面形状。
全文摘要
一种用于LNG存储罐的隔膜部件,包括交互制成的多个具有相同截面的水平皱起部件和垂向皱起部件。两个外侧皱起有同样的剖面形状和尺寸并沿直线平行地在每一个皱起部件两侧延伸,而形成一个中间空隙。两个中央皱起与两个外侧皱起具有同样的长度,并从中间空隙沿相反方向伸出,而在四个皱起之间留出一个中部区域而形成一个方格,每一个外侧皱起的长度大于方格宽度的1/2。
文档编号B65D25/02GK1281118SQ9912521
公开日2001年1月24日 申请日期1999年11月29日 优先权日1999年7月20日
发明者金青均, 车百洵, 李英淑, 洪性浩, 尹仁铢, 吴秉泽 申请人:韩国Gas公社