配备有波纹金属板的拐角布置的次密封膜的密封隔热罐的制作方法

文档序号:13985132
配备有波纹金属板的拐角布置的次密封膜的密封隔热罐的制作方法

本发明涉及用于储存和/或运输流体,例如低温流体,的密封隔热罐领域,该密封隔热罐包括膜。

包括膜的密封隔热罐特别用于储存液化天然气(LNG),该液化天然气储存在约为-162摄氏度的大气压下。这些罐可以安装在陆地或浮式装置上。当这些罐安装在浮式装置上的情况下,罐可被设计成用于运输液化天然气或用于容纳为推动浮式装置提供燃料的液化天然气。



背景技术:

文献WO 2014 167213公开了一种用于储存液化天然气的密封隔热罐,其被集成在诸如设计用于运输液化天然气的船舶的双壳体的承载结构中。罐具有多层结构,该多层结构在厚度方向上从罐的外部到内部依次具有:保持在承载结构上的次隔热屏障,抵靠在次隔热屏障上的次密封膜,抵靠在次密封膜上的主隔热屏障,以及设计成与罐中的液化天然气接触的主密封膜。

次密封膜由多个金属板构成,该金属板具有两个朝罐的外侧突出的垂直波纹,因此允许次密封膜在储存在罐中的流体产生的热应力的作用下发生变形。次隔热屏障具有多个标准尺寸的隔热板,该隔热板与承载结构并置并由空隙隔开。次密封膜的每个金属板的长度和宽度基本上与次热隔热屏障的标准隔热板的长度和宽度相对应,并且相对于所述隔热板偏移地布置,使得其延伸穿过四个隔热板,并且使波纹金属板的波纹插入分隔所述隔热板的间隙内。

在两个壁之间的拐角的区域中,次隔热屏障具有一有角度的结构,其由两个有角度的隔热板构成,其中两个有角度的隔热板分别布置成抵靠在两个壁的承载结构上并一起形成次隔热屏障的一个拐角。这两个有角度的隔热板中的每一个都在其内部面上具有金属连接带。将金属角板焊接到两个有角度的隔热板中的每一个的金属连接带上,以提供次密封膜的密封。在每个壁的边缘处,波纹金属板通过焊接到金属连接带而提供了次密封膜与有角度的结构的连接。在壁边缘处的金属板的尺寸可以不同于其他金属板的尺寸,以适应有角度的结构的尺寸。

然而,次隔热屏障和上述次密封膜的布置并不完全令人满意。

更具体地说,一方面,特别是由于制造承载结构期间的公差范围,这样的布置不允许每个壁的次隔热屏障的结构尺寸公差得到补偿。更具体地说,承载结构的结构公差能够达到几厘米,例如大约4厘米。

而且,这种布置限制了能够制造的罐的尺寸。更具体地说,布置在罐壁的两个相对的拐角的区域中的两个有角度的结构之间的尺寸必须基本上对应于次隔热屏障的标准隔热板的宽度或长度的整数倍。



技术实现要素:

本发明的一个理念是提出一种呈现多层结构的密封隔热罐,其能够弥补现有技术的上述缺点中的至少一个缺点。

根据一个实施例,本发明提供了一种用于储存流体的密封隔热罐,所述罐具有多个呈现多层结构的壁,该多层结构在厚度方向上从罐的外部到内部依次具有:保持在承载结构上的次隔热屏障,抵靠在次隔热屏障上的次密封膜,抵靠在次密封膜上的主隔热屏障,以及抵靠在主隔热屏障上并设计成与罐中的流体接触的主密封膜。

第一壁,其具有一个次隔热屏障,包括:

-第一隔热板,其沿着所述第一壁的承载结构与相邻的第二壁的承载结构之间的交叉点布置;和

-第二隔热板,其沿着与第二壁相对的所述第一隔热板的一个边缘与所述第一隔热板并置;

-其中第一和第二隔热板中的每个隔热板具有与承载结构相对的内部面,该内部面设置有小金属板;

第一壁,其具有次密封膜,包括:

-第一金属板,其具有至少两个垂直波纹并具有彼此相对的第一边缘和第二边缘,所述第一边缘和第二边缘分别被转向成面向第二壁并远离第二壁;第一金属板的第一边缘一方面焊接到第一隔热板的小金属板上以将第一金属板保持在第一隔热板上,并在另一方面焊接到金属角板的第一凸缘上,其中金属角板具有焊接到所述第二壁的次密封膜的金属板的第二凸缘;以及

-第二金属板,其具有至少两个垂直波纹,所述波纹中的一个布置在第一金属板的一个波纹的延伸部中,第二金属板具有彼此相对的第一边缘和第二边缘,第一边缘和第二边缘分别面向第二壁并且在远离第二壁的方向上;第二金属板的第二边缘焊接到第二隔热板的小金属板上;

第一金属板的第二边缘和第二金属板的第一边缘被焊接在一起,第一金属板的第二边缘和第二金属板的第一边缘之间的一个边缘是啮合边缘,允许第一和第二金属板彼此搭接焊接。

因此,通过借助于两块板,即第一金属板和第二金属板,来产生第一隔热板和第二隔热板之间的次密封膜的密封,可以通过调整第一金属板和第二金属板之间的重叠宽度或第二金属板的宽度对承载结构的至少一部分尺寸公差进行补偿。

类似地,调整第一金属板和第二金属板之间的重叠宽度或第二板的宽度的这种可能性使得在选择罐的尺寸时能够有更大的灵活性。

此外,第二隔热板的尺寸也能够被调节,以便补偿次隔热屏障的制造尺寸公差和/或为了适应罐的理想的尺寸。

另外,第一金属板和第二金属板的连接因此能够在罐的拐角的区域中形成密封膜的金属板与次隔热屏障的隔热板之间的偏移,使得相邻平面区域中的次密封膜的金属板能够延伸穿过多个隔热板。

最后,次密封膜通过第一金属板具有波纹,该波纹直至罐的两个相邻壁之间的交点附近,这使得罐在有角度的结构的区域中具有优异的灵活性。

根据实施例,储存流体的这种密封隔热可以具有一个或多个以下特征:

-啮合边缘具有大于4厘米的宽度。

-第一壁的次密封膜还具有在平面区域中的多个标准金属板,该平面区域从第二金属板的第二边缘向与第二壁相对的第三壁延伸,其中每个标准金属板具有至少两个垂直波纹,其中一个平行于所述交点,平行于多个标准金属板的交点处的波纹彼此隔开标准的波纹间的距离,并且其中与交点平行的第一金属板的波纹和与交点平行的第二金属板的波纹隔开一波纹间的距离,该距离与标准的波纹间的距离不同。换句话说,平行于交点的第一金属板的波纹与平行于交点和与交点相邻的第二金属板的波纹之间的波纹间距离具有一个尺寸,该尺寸与壁的标准平面区域中的平行于所述交点的两个波纹间的标准的波纹间的距离不同。

-第一金属板的第二边缘和第二金属板的第一边缘彼此焊接在一起,垂直于将第一和第二隔热板隔开的间隙。

-第一隔热板通过多个联接元件与第二隔热板结合,每个联接元件一方面固定到第一隔热板的内部面的边缘上,另一方面固定到第二隔热板的内部面的相对边缘上,以便与第一和第二隔热板的相互分离相对。

-所述联接元件是联接板,所述联接板各自具有外部面和外部面,其中外部面抵靠所述第一和第二隔热板(44,50)的内部面,联接板中的至少一个具有设置有小金属板的内部面,第一金属板的第二边缘和第二金属板的第一边缘被焊接到所述小金属板上。

-第一金属板具有多个波纹,该多个波纹沿着与第二壁成正割的方向延伸,及单个波纹,该单个波纹沿着平行于第一和第二壁之间的交点的轴线延伸。

-第二金属板具有多个波纹,该多个波纹沿着与第二壁成正割的方向延伸,及单个波纹或两个波纹,单个波纹或两个波纹中的每个波纹沿着平行于第一和第二壁之间的交点的轴线延伸。

-金属角板沿第一凸缘和第二凸缘具有一波纹,该波纹从所述金属角板的一端延伸到另一端,从而允许金属角板在平行于第一和第二壁的交点的方向上变形,所述波纹在第一金属板中的其中一个波纹的延伸部中延伸,而第一金属板在与第二壁成正割的方向上延伸。

-罐包括多个金属角板,每个金属角板具有单个波纹,每个金属角板在第一金属板的波纹的延伸部中被焊接到第一金属板。

-金属角板或每个金属角板也被焊接到第一隔热板的金属板上。

-第一金属板和第二金属板的波纹沿着承载结构的方向突出到罐的外部,第一隔热板和第二隔热板的内部面具有垂直凹槽,用于分别容纳第一金属板和第二金属板的波纹。

-第一隔热板在与第二壁成正割的两个凹槽之间的每个间隔中具有小金属板,第一金属板的第一边缘和所述金属角板或金属角板中的一个的第一凸缘被焊接到其上。

-第二隔热板在与第二壁成正割的两个凹槽之间的每个间隔中具有金属板,第二金属板的第二边缘被焊接到其上。

-第一金属板和第二金属板的波纹朝向罐的内侧突出,主隔热屏障包括隔热板,每个隔热板具有外部面,所述外部面具有垂直凹槽,该垂直凹槽容纳次密封膜的第一金属板和第二金属板的波纹。

-第一壁的次隔热屏障还在平面区域中具有多个并置的标准隔热板,平面区域从与第二壁相对的第二板的一个边缘向与第二壁相对的第三壁延伸,其中每个标准隔热板均具有成矩形的平行六面体形状以及与承载壁相对的内部面,该内部面设置有小金属板,并且第一壁的次密封膜在平面区域中也具有多个标准金属板,平面区域从第二金属板的第二边缘向第三壁延伸,每个标准金属板具有至少两个垂直的波纹并彼此焊接在一起,并且每个标准金属板横跨多个标准隔热板布置并焊接到所述标准隔热板的小金属板上,标准金属板中的一个邻接第二金属板,并具有朝向第二壁的一个边缘,该边缘一方面焊接到第二隔热板的小金属板上,另一方面焊接到第二金属板的第二边缘上。

-标准隔热板具有相同的尺寸,并且第二隔热板在从朝向第二壁的一个边缘向与第二壁相对的一个边缘延伸的方向上具有一尺寸,该尺寸与标准隔热板的对应尺寸不同。

-第一板的主隔热屏障具有第一隔热块,第一隔热块通过固定构件固定到次隔热屏障的第一隔热板上,并且第一金属板具有用于固定构件通过的孔并且在所述孔的周边处被焊接到固定构件。

-根据一个实施例,第一隔热块通过穿过形成在所述第一隔热块中的孔的螺纹销被固定到第一隔热板上,所述螺纹销与形成在盖形螺母中的螺纹孔协作,所述盖形螺母穿过形成在第一金属板中的孔并且具有与螺纹孔协作的螺纹部分,所述螺纹孔形成在固定到第一隔热板的小锚定板中,盖形螺母还具有凸缘,该凸缘将第一金属板按压在第一隔热板上,并焊接在所述孔的周边上的第一金属板上。

-第一隔热板与第二壁的第一隔热板形成预组装的有角度的结构,所述预组装的有角度的结构在第一壁和第二壁之间的交点处形成罐的拐角。

这样的罐可以形成陆基储存装置的一部分,例如用于储存LNG,或者可以安装在陆上或海上的浮式结构中,特别是LNG载运船,浮式储存及再气化装置(FSRU),浮式生产储油卸油装置(FPSO)等。

根据一个实施例,用于运输冷液体产品的船舶具有双壳体和设置在双壳体中的上述罐。

根据一个实施例,本发明还提供一种用于向这种船舶供给或从这种船舶排卸的方法,其中通过隔热管道将流体从浮式或陆基储存装置输送到船舶的罐中,或者将流体从船舶的罐中输送到浮式或陆基储存装置中。

根据一个实施例,本发明还提供了一种用于输送流体的系统,该系统包括前述的船舶、隔热管道和泵,其中隔热管道被布置成以将安装在船舶壳体中的罐连接到浮式或陆基储存装置上,泵则用于通过隔热管道将流体从浮式或陆基储存装置输送到船舶的罐中,或者将流体从船舶的罐中输送到浮式或陆基储存装置中。

本发明基于提供易于在大面积上实施的密封隔热多层结构的理念。

附图说明

参照附图,通过以下仅以说明性和非限制性方式提供的多个具体实施例的描述,将更好地理解本发明并且本发明的其他目的、细节、特征和优点将变得更加清楚。

图1是用于在两个壁之间的拐角区域中储存流体的密封隔热罐的截面图。

图2是罐壁的平面区域的剖面透视图。

图3是一透视图,其示出了罐的拐角区域中的次隔热屏障。

图4是一透视图,其示出了罐的拐角区域中的次隔热屏障和次密封膜。

图5是在两个相邻的第一隔热板之间的间隙区域中的次隔热屏障和次密封膜的局部分解图。

图6是一截面图,其部分地示出了罐的拐角区域中的次隔热屏障和次密封膜。

图7是图6的区域VII的细节图。

图8是从上面看的视图,其部分地示出了罐的拐角区域中的一个壁的次密封膜。

图9是示出了罐的拐角区域中的次隔热屏障、次密封膜和主隔热屏障的截面图。

图10是示出了罐的拐角区域中的次隔热屏障、次密封膜和主隔热屏障的透视图。

图11是示出了罐的拐角区域中的主密封膜的分解透视图。

图12是示出了罐的拐角区域中的主密封膜的透视图。

图13是密封隔热罐的截面图,该密封隔热罐用于在罐的两个壁之间的拐角区域中储存另一个实施例的流体。

图14是LNG载运船的罐和用于供给/排放到所述罐中或从所述罐中供给/排放的终端的示意性剖视图。

图15是根据一个变型的部分地示出了罐的拐角区域中的次隔热屏障和次密封膜的截面图。

图16是图15的区域XVI的细节图。

图17是示出了罐的三个壁之间的相交处的次隔热屏障的透视图。

图18是部分地示出了罐的三个壁之间的相交处的次隔热屏障和主隔热屏障的透视图。

图19是部分地示出了罐的三个壁之间的相交处的主密封膜的透视图。

具体实施方式

常规地,术语“外部”和“内部”用于限定一个元件相对于另一个元件关于罐的内部和外部的相对位置。

关于图1和图2,其公开了一种用于储存液化天然气的密封隔热罐的多层结构。罐的每个壁从罐的外部到内部具有:具有隔热板2的次隔热屏障1,隔热板2通过次保持构件8并置和锚定在承载结构3上,由次隔热屏障1的隔热板2承载的次密封膜4,具有隔热板6的主隔热屏障5,隔热板6通过主保持构件19并置和锚定在次隔热屏障1的隔热板2上,以及主密封膜7,该主密封膜由主隔热屏障5的隔热板6承载并被设计成与罐中的液化天然气接触。

承载结构3尤其可以由自支撑金属板或者通常由具有适当机械特性的任何类型的刚性隔板构成。承载结构3尤其可以由船舶的壳体或双壳体形成。承载结构3具有限定罐的整体形状的多个壁,通常该整体形状为多面体形状。

次隔热屏障1具有多个隔热板2,该多个隔热板2通过未示出的树脂珠,和/或焊接到承载结构3上的销被固定在承载结构3上。

如图1所示,隔热板2各自具有夹在刚性内板10和刚性外板11之间的一层隔热聚合物泡沫9。刚性内板10和刚性外板11,例如是被胶合到该层隔热聚合物泡沫9的胶合板。隔热聚合物泡沫可以尤其是聚氨酯泡沫,该聚氨酯泡沫有利地通过玻璃纤维被加强,玻璃纤维有助于降低泡沫的热收缩系数。

在如图2所示的壁的平面区域中,隔热板2具基本上成矩形的平行六面体形状,并且沿着彼此平行且彼此由间隙12隔开的行并置,间隙确保了功能安装间隙。隔热板2具有例如3m的长度和1m的宽度。间隙12填充有图2所示的隔热衬里13,例如玻璃棉、岩棉或具有开孔的柔性合成泡沫。隔热衬里13有利地由多孔材料制成,以便在隔热板2之间的间隙12中形成气体流动的空间。间隙12具有例如约30mm的宽度。

如图2所示,隔热板2的内板10具有两个系列的彼此垂直的凹槽14,15,以形成凹槽的网络。系列凹槽14,15中的每一个平行于隔热板2的两个相对侧。凹槽14,15被设计成用于容纳形成于次密封膜4的金属板上的波纹,该波纹突出到罐的外部。

在所示的实施例中,在壁的平面区域中,每个内板10具有沿隔热板2的纵向方向延伸的三个凹槽14和沿着隔热板2的横向方向延伸的九个凹槽15。

凹槽14,15部分或全部穿过内板10的厚度,并且在这最后一种情况下通向该层隔热聚合物泡沫9的区域。此外,在凹槽14,15之间的相交区域中,隔热板2具有间隙孔16,该间隙孔16形成于该层隔热聚合物泡沫9中。间隙孔16允许容纳在次密封膜4的金属板的波纹之间的相交处形成的衔接区域。

而且,内板10设置有小金属板17,18,用于将次密封膜4的波纹金属板的边缘固定到隔热板2。小金属板17,18沿两个垂直方向延伸,其中每个方向平行于隔热板2的两个相对侧。小金属板17,18例如通过螺钉、铆钉或U形钉固定到隔热板2的内板10上。小金属板17,18置于形成于内板10中的凹口中,使得小金属板17,18的内表面与内板10的内表面接触。

内板10还设置有螺纹销19,该螺纹销朝罐的内部突出,并设计成确保主隔热屏障5固定到次隔热屏障1的隔热板2上。

为了确保隔热板2固定到销8上,其中销8固定在承载结构3上,隔热板2设置有图2所示的圆柱形凹口20,凹口20在隔热板的整个厚度上贯穿隔热板2并形成在隔热板2的四个拐角中的每一个的区域中。圆柱形凹口20具有未示出的横截面的变化,限定了与销8的螺纹端协作的螺母的支承表面。

而且,内板10沿其边缘在两个连续的凹槽14,15之间的每个间隔中具有容纳联接板22的停止部分,联接板22分别穿过两个相邻的隔热板2,跨过隔热板2之间的间隙12布置。每个联接板22被固定到两个相邻的隔热板2中的每一个,以便阻止其相互分离。联接板22具有成矩形的平行六面体形状,并且例如由胶合板构成。联接板22的外部面固定在停止部分21的底部。停止部分21的深度基本上等于联接板22的厚度,使得联接板22的内部面基本上一直延伸到内板10的其他平面区域的区域。因此,联接板22能够确保次密封膜4的承载的连续性。

为了保证相邻板之间的连接力的良好的分布,多个联接板22沿隔热板2的内板10的每一边缘延伸,一个联接板22布置在一系列平行凹槽的两个相邻的凹槽14,15之间的每个间隔中。联接板22可以通过任何合适的方式固定到隔热板2的内板10上。然而,已经观察到,在联接板22的外部面和隔热板2的内板10之间施加粘合剂以及使用诸如U型钉的机械固定构件的组合,允许联接板22被按压在隔热板2上,这点是特别有利的。

次密封膜4具有多个波纹金属板24,每个波纹金属板24具有基本上成矩形的形状。波纹金属板24相对于次隔热屏障1的隔热板2偏置布置,使得每个所述波纹金属板24共同延伸在四个相邻的隔热板2上。每个波纹金属板24具有沿第一方向延伸的第一系列平行波纹25和沿第二方向延伸的第二系列平行波纹26。系列波纹25,26的方向是垂直的。系列波纹25,26中的每一个平行于波纹金属板24的两个相对的边缘。波纹25,26朝向罐的外侧,即朝向承载结构3的方向突出。波纹金属板24在波纹25,26之间具有多个平坦表面。在两个波纹25,26之间的每个交点的区域中,金属板具有接合区域,该接合区域具有朝向罐的外侧突出的顶部部分。波形金属板24的波纹25,26容纳在形成于隔热板2的内板10中的凹槽14,15中。相邻的波纹金属板24焊接在一起以便重叠。通过点焊将波纹金属板24固定在小金属板17,18上。

波纹金属板24沿其纵向边缘并在其四个拐角的区域中具有切口28,其允许销19的通过,该销19设计成确保主隔热屏障5固定到次隔热屏障1。

波纹金属板24例如由制成:即,铁和镍的合金,其膨胀系数通常在1.2×10-6和2×10-6K-1之间,或者为锰含量高的铁的合金,其膨胀系数通常约为7×10-6K-1。或者,波纹金属板24也可以由不锈钢或铝制成。

主隔热屏障5具有基本上成矩形的平行六面体形状的多个隔热板6。隔热板6的尺寸与隔热板2的尺寸相等,除了厚度可以不同并且优选地小于隔热板2的厚度。隔热板6在这种情况下相对于次隔热屏障1的隔热板2偏置,使得每个隔热板6延伸过次隔热屏障1的四个隔热板2。

隔热板6具有与次隔热屏障1的隔热板2类似的结构,即由一层隔热聚合物泡沫组成的夹层结构,该层隔热聚合物泡沫夹在例如由胶合板制成的两个刚性板之间。

主隔热屏障5的隔热板6的内板30设置有小金属板32,33,用于固定主密封膜7的波纹金属板。小金属板32,33在两个垂直方向上延伸,这两个垂直方向分别平行于隔热板6的两个相对的边缘。小金属板32,33固定在形成于隔热板5的内板30中的凹槽中,并且通过螺钉、铆钉或U形钉固定在其上。

此外,隔热板6的内板30设置有多个应力释放槽34,该应力释放槽34允许主密封膜7变形而不对隔热板6施加显著的机械应力。这种应力释放槽34尤其在文献FR 3001945中被公开。

主隔热屏障5的隔热板6通过螺纹销19被固定在次隔热屏障的隔热板2上。为了实现这个目的,每个隔热板6沿其边缘具有多个切口35并在其角拐角区域中具有延伸其内的螺纹销19。隔热板2的外板突出到切口35的内部,以形成用于保持构件的支承表面,该保持构件具有滑动到每个螺纹销19上的螺纹孔。保持构件具有凸耳,该凸耳容纳在切口35内侧并抵靠在向切口35内侧突出的外板的部分上,以将外板夹在保持构件的凸耳和第二隔热屏障1的隔热板2之间,从而将每个隔热板6固定到它横跨的隔热板2上。

主隔热屏障5具有多个封闭板38,其允许主密封膜7的支承表面在切口35的区域中被补充。

主密封膜7通过组装多个波纹金属板39而获得。每个波纹金属板39具有沿第一方向延伸的称为上部波纹的第一系列平行波纹40和沿垂直于第一系列的第二方向上延伸的称为下部波纹的第二系列平行波纹41。波纹40,41朝罐的内部突出。波纹金属板39例如由不锈钢或铝制成。在一个未示出的实施例中,第一和第二系列的波纹具有相同的高度。

回到图1,观察在第一壁42和第二壁43之间的拐角区域中的罐的壁的结构。

在所示的实施例中,第一壁42与第二壁43之间形成的角度大约为90°。然而,该角度可以具有任何其他值,例如约135°。

每个壁42,43的次隔热屏障1具有一组第一隔热板44,每个第一隔热板44沿着第一壁42的承载结构3与第二壁43的承载结构3之间的交点45布置。每个第一隔热板44具有矩形梯形形式的部分,以便与另一个相邻壁的第一隔热板44形成次隔热屏障1的拐角。

因此,次隔热屏障1的每个第一隔热板44具有固定到承载结构3的外部面46,用于支撑次密封膜4的内部面47,与第一和第二壁42,43的承载结构3之间的交点相对的边缘48,其与内部面46和外部面47相垂直,及与交点45相邻的边缘49,其成倒角且与另一壁的第一隔热板44的倒角边缘49相协作以形成次隔热屏障1的拐角。每个第一隔热板44也具有两个平行的终端边缘,这两个平行的终端边缘沿着交点45的方向彼此相对,与内部面46,外部面47和边缘48垂直,其中边缘48与交点45相对。

根据一个实施例,每个壁42,43的第一隔热板44通过它们的倒角边缘49通过粘合剂而连接在一起,以形成预组装的有角度的结构。

此外,每个壁42,43的次隔热屏障1还具有一组第二隔热板50,该组第二隔热板50与一组第一隔热板44并置,并且沿着背对交点49的第一隔热板44的边缘48延伸。在所示实施例中,第二隔热板50具有与图2公开的其他隔热板2类似的结构。

然而,第二隔热板50能够具有与隔热板2的宽度不同的宽度。所述第二隔热板50的宽度更具体地能够被适配以补偿次隔热屏障的制造尺寸公差和/或为了适应罐的理想的尺寸。因此,在所示的实施例中,如果第二隔热板50中的每一个具有沿所述第二隔热板50的纵向方向延伸的三个凹槽14,并且随之具有基本对应于三个波纹间隔的宽度作为次隔热屏障1的另一个标准隔热板2,那么它们也可以有不同的宽度,例如根据想要制造的罐的尺寸具有一个基本对应于两个波纹间间隔的宽度。

每个第一隔热板44通过多个联接元件22连接到相邻的第二隔热板50,该联接元件一方面固定到第一隔热板44的内部面47的边缘上,另一方面固定到相邻的第二隔热板50的内部面10的边缘上,以便与相邻的第一隔热板44和第二隔热板50的相互分离相对。

参照图3,详细观察次隔热膜1的第一隔热板44的结构。

第一隔热板44具有夹层结构,该夹层结构由一层隔热聚合物泡沫51组成,该层隔热聚合物泡沫51夹在由例如胶合板制成的两个刚性板52,53之间。

第一隔热板44的内板52具有垂直凹槽54,55的网络,该凹槽54,55被设计成容纳次密封膜4的一组第一金属板的波纹。内板52具有单个凹槽54,该单个凹槽在平行于第一壁42的承载结构3和第二壁43的承载结构3之间的交点45处延伸。内板52还具有垂直于所述单个凹槽54的多个凹槽55,多个凹槽55彼此平行并在交点45的方向上彼此间隔开。

第一隔热板44的内板52还设置有多个小金属板56,该小金属板56例如由Invar制成并且被设计成用于固定下文中将详细描述到的次密封膜的第一金属板的边缘。小金属板56沿两个垂直方向布置,所述两个垂直方向分别平行于所述第一隔热板54的两个终端边缘58,59和背对交点45的所述第一隔热板44的边缘48。小金属板56也被设计成用于固定金属角板,这允许在有角度的区域中确保次密封膜的密封,并且这将在下文中进行详细描述。小金属板56被固定在形成在第一隔热板44的内板52中的凹口中,并且通过螺钉、铆钉或U形钉固定到其上。

在所示的实施例中,设计成用于固定金属角板的小金属板56中的一个设置在两个波纹55之间的每个间隔中。此外,内板52也与例如由复合膜制成的热保护元件57重叠,其被布置一区域中,其中该区域一方面与第一金属板上的金属角板的焊接区域相对,另一方面不与小金属板56重叠。热保护元件57因此允许第一隔热板44并且特别是其那层聚合物泡沫51免受那些在焊接金属角板和第一金属板的操作过程中易于对其造成损害的温度的影响。

内板52还设置有小的锚定板58,该锚定板被设计为确保主隔热屏障的隔热块固定在次隔热屏障1的第一隔热板44上。小锚定板58例如是粘结到内板52上。

参照图4,观察到罐的拐角区域中的次密封膜4的结构。

每个壁42,43的次密封膜4具有基本上为矩形整体形状的一组第一金属板60。第一金属板60具有相对的第一和第二边缘61,62,该第一和第二边缘61,62平行于两个壁之间的交点处。第一边缘61面向另一相邻的壁,第二边缘62背向另一相邻的壁。第一金属板60还具有第三和第四边缘63,64,它们平行并且垂直于第一和第二边缘61,62。

每个第一金属板60具有在平行于第一和第二边缘61,62的方向上延伸的单个波纹65。第一金属板60还具有一系列垂直于所述波纹65的多个波纹66,即平行于第三和第四边缘63,64。例如,第一金属板60在这种情况下具有一系列垂直于单个波纹65的九个波纹66。波纹65,66在承载结构3的方向上朝向罐的外部突出并且每个波纹容纳在一个相应的凹槽中54,55,所述凹槽54,55形成在第一隔热板44中的一个的内板52中。

每个第一金属板60横跨两个相邻的第一隔热板44布置,并固定到每个所述隔热板上。为了实现这一点,第一金属板60的第一边缘61被焊接到小金属板56上,同时它们的第三和第四边缘63,64被垂直焊接到热保护元件105上。第一金属板60也被密封焊接以便在其第三和第四边缘63,64的区域中彼此重叠。

此外,次密封膜2具有多个金属角板67。金属角板有利地由一种材料制成,该材料与次密封膜4的其他金属板24,60的材料相同。

每个金属角板67具有两个凸缘,这两个凸缘分别平行于两个相邻壁42,43中的每一个。每个金属角板67具有波纹68,波纹68沿着其两个凸缘从金属角板67的一端延伸到另一端以允许金属角板67在平行于两个相邻壁42,43的承载结构之间的交点的方向上变形。次密封膜4具有用于每个方向的波纹66的金属角板67,所述金属角板的波纹68在其中一个波纹66的延伸部中延伸,以确保在罐的拐角区域中的次密封膜4的波纹网络的连续性。

每个金属角板67通过其中一个凸缘被焊接到第一壁42的第一隔热板44的两个小金属板56上,并且通过其中另一个凸缘被焊接到第二壁43的第一隔热板的两个小金属板56上。每个凸缘在其有角度的区域处被焊接到小金属板56,该有角度的区域位于其中一个侧向边缘和其与另一凸缘相对的终端边缘之间。

此外,参照图5,可以看到,相同壁的相邻的第一隔热板44通过联接板69结合在一起,联接板69固定到两个第一相邻隔热板44中的每一个的内部面52上。联接板69的内部面部分地与小金属板82重叠,小金属板82在小金属板56的定位方向上延伸,并允许将两个金属角板67和第一金属板60固定在将两个相邻第一隔热板隔开的间隙的区域中。在未示出的版本中,小金属板82由热保护元件代替,并且小金属板被施加到金属角板67的内部面,并且小金属板被施加金属角板67的内部面和第一金属板60的内部面上。

如图4所示,每个第一金属板60的第一边缘61被密封地焊接到金属角板67的一个凸缘上。

此外,第一金属板60具有多个孔83,一锚定构件穿过其中并且允许主隔热屏障的隔热块被锚定。参照图6和图7,可以看出,盖形螺母84穿过每个孔83。盖形螺母84在其外周具有螺纹部分,该螺纹部分与形成在一个小锚定板58中的螺纹孔配合。而且,盖形螺母84具有带螺纹的盲孔,其被设计成容纳用于固定隔热屏障的隔热块的销。盖形螺母84还具有凸缘85,允许第一金属板60夹在所述凸缘85和小锚定板58之间。根据一个实施例,每个凸缘85被焊接到孔83的周边上的第一金属板60上,以确保次密封膜的密封。

在图6和图7所示的变型中,每个小锚定板58通过内板52保持在其中一块第一隔热板44上。为了实现这个目的,小锚定板58容纳在内板52的壳体中。此外,内板52具有边缘106,该边缘部分地与壳体重叠并覆盖小锚定板58的边缘107的一部分,以便将所述小锚定板58保持在该层隔热聚合物泡沫51上。在这样的实施例中,为了确保将每个小锚定板58固定到其中一个隔热板44上,小锚定板58在内板52例如通过粘合剂固定到该层隔热聚合物泡沫51上之前预先附接到该层隔热聚合物泡沫51上。另外,每个小锚定板58还可以通过粘合剂固定到聚合物泡沫51的隔热层上。

在另一个变型中,如图15和16所示,每个小锚定板58不是通过其内板52保持在其中一个隔热板44上,并且每个小锚定板58通过粘合剂固定到各自的隔热板44的该层隔热聚合物泡沫上。每个小锚定板58放置在形成于各自的隔热板44的内板52中的壳体中。有利地,形成在内板52中的壳体具有肩部108,该肩部用作支承表面,支承表面用于小锚定板58的内部边缘部分。

根据未示出的另一个实施例,每个小锚定板58可被一层胶合板重叠,其胶合板设置有允许盖形螺母85通过的孔。该层胶合板在这种情况下有助于确保第一金属板60的支撑。

此外,参照图8,观察到每个壁的次密封膜4具有一组第二金属板86,其一方面固定到第二隔热板50上,另一方面,焊接到第一金属板60上。

第二金属板86具有基本上成矩形的整体形状,该整体形状由彼此相对且平行于两个壁42,43之间的相邻交点的第一和第二边缘87,88限定。第一边缘87朝向罐的相邻拐角,而第二边缘88朝向远离该拐角的方向。第二金属板86还具有第三和第四边缘89,这里仅示出其中的一个,它们平行并且垂直于第一和第二边缘87,88。

在所示的实施例中,第二金属板86各自具有在平行于第一和第二边缘87,88的方向上延伸的单个波纹90。第一金属板还具有一系列垂直于所述波纹90,即平行于第三和第四边缘89的多个波纹91。例如,第二金属板86在这种情况下具有一系列的九个波纹91。

在未示出的另一实施例中,特别是如果想要对金属板24的平面区域相对于次隔热屏障1的标准隔热板2产生不同的偏移,第二金属板86也可以具有两个波纹90,这两个波纹在平行于第一和第二边缘87,88的方向上延伸。

波纹90,91在承载结构3的方向上朝向罐的外侧突出,并且每个波纹容纳在形成于第二隔热板50中的一个的内板中的一个相应的凹槽中。

每个第二金属板86横跨两个相邻的第二隔热板50布置,并且被锚定到它们中的每一个上。为了实现这一点,第二隔热板50具有小金属板92,93,其在两个垂直方向上延伸,并且各自平行于第二隔热板50的两个相对的侧面。每个第二金属板86的第二边缘88焊接到小金属板92,并且它们的第三和第四边缘89焊接到小金属板93。第二小金属板86也密封地焊接以在其第三和第四边缘89的区域中彼此重叠。

此外,每个第二金属板86的第一边缘87密封地焊接到第一金属板60中的一个的第二边缘62上。第一金属板60的第二边缘62的一个边缘和第二金属板86的第一边缘87具有一个啮合部分,即具有高度差的部分,从而它超越了另一个边缘。在所示的实施例中,啮合部分形成于第一金属板60的第二边缘87中。

根据一个实施例,第二啮合边缘62具有足够的尺寸,使得第一金属板60和第二金属板86重叠的宽度的调整至少能够补偿相关壁的次隔热屏障1和次密封膜4的结构公差。根据一个实施例,啮合边缘具有大于或等于4cm的宽度。

根据另一实施例,第一金属板60的宽度被调整以补偿承载结构3的制造公差。

第二金属板86的第一边缘87和第一金属板60的第二边缘62垂直于将第一隔热板44与第二隔热板50隔开的间隙而焊接在一起。因此,第二金属板86的第一边缘87和第一金属板62的第二边缘62抵靠在联接板22上,该联接板22将第一隔热板44和第二隔热板50结合在一起。

根据一个实施例,所述一些联接板22或全部的联接板22在其内部面上设有未示出的热保护元件,第二金属板86的第一边缘87和第一金属板60的第二边缘62彼此焊接在一起以便互相承载。

此外,从第二金属板86的第二边缘88在与相邻的罐的拐角相对的方向上取向,次密封膜4具有多个标准金属板24,即正如图2中所公开的平面区域中设有的那种类型的标准金属板。邻接第二金属板86的标准金属板24横跨两个第二隔热板50和两个标准隔热板2布置,将所述标准金属板24固定到第二隔热板50上是通过小金属板92,93实现的。

参照图9和图10,可以观察到,主隔热屏障5在罐的拐角的区域内具有多个预先组装的成对的隔热块94,其中一个隔热块抵靠第一壁42的第一金属板60中的其中一个,并被固定到第一壁42的第一隔热板44中的其中一个上,同时另一个隔热块抵靠第二壁43的第一金属板60中的其中一个,并被固定到第二壁43的第一隔热板44中的其中一个上。

隔热块94具有内部面,承载在其上的角板95以及抵靠第一金属板60中的一个的外部面。隔热块94具有复合结构并具有一层隔热聚合物泡沫,该层隔热聚合物泡沫夹在粘结到该层聚合物泡沫的两张胶合板之间。

角板95是例如由不锈钢制成的金属角板。角板95具有两个凸缘,两个凸缘分别抵靠一对隔热块的每个隔热块94的内部面。参照图9,可以观察到,角板的每个凸缘具有销96,用于固定到隔热块94,所述隔热块94焊接到所述凸缘的外部面并且朝向罐的内部突出。隔热块94具有孔,其允许销96通过并在其内部面上形成。孔与通向隔热块外部面的圆柱形凹槽连通。拧到销96上的螺母抵靠在圆柱形凹槽的底部上,从而确保角板95固定在所述隔热块94上。因此,角板95允许隔热块94成对连接,以形成预组装模块。

每个角板95的每个凸缘在其内部面上还具有朝向罐的内部突出的销97。这种销97允许焊接设备在将主密封膜7的元件焊接到角板95期间被固定。

为了确保隔热块94固定在次隔热屏障1的第一隔热板44上,角板95和隔热块94设有允许销98通过的孔。销98各自被设计成与盖形螺母84中的一个配合,参照图7所述的内容。

而且,在两个隔热块94的罐的拐角附近的边缘之间布置有有角度的连接器99,其由诸如聚合物泡沫的隔热材料制成,从而允许在罐的拐角区域中确保隔热连续性。而且,隔热接合元件100插入在两对相邻的隔热块94之间,以确保隔热的连续性。

如图11和12所示,与有角度的区域邻接的主密封膜7的金属板39沿着面向角板95上的罐的拐角的边缘焊接。此外,主密封膜7具有多个金属角部件101,每个金属角部件101被焊接以便与两个相邻的角板95重叠。角部件101由与主密封膜7的其它金属板39相同的材料制成。每个角部件101具有两个凸缘,该两个凸缘分别平行于两个相邻的壁42,43中的每一个。每个角部件101具有沿着两个凸缘从角部件101的一端延伸到另一端的波纹102,以允许角部件101在平行于形成在壁42,43的相交处的脊的方向上变形。

每个角部件101的波纹102在主密封膜7的波纹方向41中的一个方向的延伸处延伸,以确保罐的拐角区域中的主密封膜7的波纹网络的连续性。

应该注意的是,虽然上面已经公开了罐的一个拐角,但罐的其他拐角也可以具有相同的布置。

在图17和18中,观察到在三个壁42,43,110之间的交点处的次隔热屏障1和主隔热屏障5的结构。这里示出的三个壁分别构成底壁42,端壁43和下斜壁110。下斜壁110与底壁42形成135°的角度。下斜壁110和底壁42与端壁43垂直。这样的布置对应例如相当于一个具有大致多边体形状的罐,该罐具有两个由八个壁相互连接的八边形端壁,即一个底壁和一个水平的顶壁,两个垂直的侧壁,两个下斜壁,每个下斜壁将一个侧壁连接到顶壁,以及两个下斜壁,每个下斜壁将一个侧壁连接到底壁。

在该区域中,如图17所示,次隔热屏障1具有预组装的有角度的结构,该有角度的结构由一组三个第一隔热板44a,44b,44c形成,这三个第一隔热板44a,44b,44c分别固定在三个壁42,43,110的每个壁的承载结构上。每个隔热板44a,44b,44c具有与图3所示的隔热板44相同的夹层结构,即由夹在两个刚性板之间的一层隔热聚合物泡沫构成,所述两个刚性板例如由胶合板制成。

隔热板44b和44c通过具有67.5°倾角的倒角边缘固定在一起。而且,隔热板44b,44c分别通过具有45°倾角的倒角边缘而固定在隔热板44a上。还观察到隔热板44a不具有平行六面体形状而具有V形,其角度对应于底壁42与下斜壁110之间的角度。

此外,图17所示的由金属制成并密封的角部件111横跨三个隔热板44a,44b,44c固定。为了实现这一点,角部件111具有三个凸缘,这三个凸缘分别平行于三个壁42,43,110中的每一个。角部件111有利地由一种材料制成,该种材料与次密封膜4的其他金属板24,60的材料相同。

此外,在该区域中,次密封膜4也具有金属角板,每个金属角板具有分别平行于两个相邻壁的两个凸缘。金属角板具有与上面图4所述的相同的结构。此外,在该区域中,次密封膜具有未示出的单个波纹金属板。次密封膜4,特别是固定到附图标记为44b和44c的每个隔热板上的次密封膜4具有波纹金属板,该波纹金属板仅具有两个彼此垂直的波纹,这两个垂直的波纹在另一个波纹的延伸部中延伸。面向相邻壁的所述板的两个边缘焊接到所述隔热板44c或44d上并焊接到金属角板上。背向相邻壁的其他边缘分别被焊接,以与第一相邻金属板的第三边缘或第四边缘重叠。这种搭接焊接借助于具有足够尺寸的啮合边缘来进行,使得重叠宽度的调整至少能够补偿次热隔热屏障1和次密封膜4的结构公差。

此外,如图18所示,在三个壁42,43,110之间的相交区域中,主隔热屏障5具有预先组装的有角度的结构,该有角度的结构由三个隔热块94a,94b,94c构成,这三个隔热块分别抵靠三个隔热板44a,44b,44c中的每一个上。隔热块94a,94b,94c借助于螺纹销固定到它们各自的隔热板44a,44b,44c上,该螺纹销穿过形成在所述隔热块94a,94b,94c中的孔并且如图7所公开的那样各自与盖形螺母84配合。此外,隔热块94a,94b,94c各自具有内部面,具有三个凸缘的角部件112,其中三个凸缘分别抵靠每个所述隔热块94a,94b,94c上,而隔热块94a,94b,94c抵靠所述内部面。

此外,如图19所示,布置在壁42,43,110的拐角区域中的主密封膜7的每个金属板39具有面向相邻壁的两个边缘,所述边缘被焊接到有角度的部分112和相邻的角板95上。

图13所示的实施例原则上与上述实施例的不同之处在于,次密封膜4具有朝向罐的内部突出而不朝罐的向外部突出的波纹103。标准金属板24和次密封膜4的第一金属板60和第二金属板86也具有两个系列的垂直波纹103。

同样在该实施例中,隔热板6的外板30和主隔热屏障5的隔热块94具有彼此垂直的两个系列的凹槽104,以形成凹槽的网络。凹槽104因此被设计成容纳波纹103,该波纹103朝向罐的内部突出,且形成于次密封膜4的金属板24,60,86上。

在这样的实施例中,次密封膜具有与上面公开的次密封膜相同的整体结构,唯一的区别在于波纹66朝向罐的内部的方向。

上述制造用于储存流体的密封隔热罐的技术可以用于不同类型的储罐中,例如用于在陆基装置或浮式装置中形成LNG储罐,例如LNG载运船等。

参照图14,LNG载运船70的剖视图示出了安装在船舶的双壳体72中的大致呈棱柱形的密封隔热罐71。罐71的壁具有设计成与包含在罐中的LNG接触的主密封屏障,布置在主密封屏障和船舶的双壳体72之间的次密封屏障,以及分别布置在主密封屏障和次密封屏障之间及次密封屏障和双壳体72之间的两个次隔热屏障。

以本身已知的方式,布置在船舶的上甲板上的供给/排放管道73可以通过适当的连接器连接到船舶或港口终端,以将LNG货物输送到罐71中或从罐71中将LNG货物输送出来。

图14示出了具有供给和排放站75,水下管道76和陆基装置77的海上终端的示例。供给和排放站75是具有可移动臂74和支撑可移动臂的塔架78的固定的海上设施。可移动臂74带有成束的隔热柔性管79,其能够连接到供给/排放管道73。可定向的可移动臂74适用于所有尺寸的LNG载运船。未示出的连接管在塔架78内部延伸。供给和排放站75允许从LNG载运船70供给和排放到陆基装置77或从陆基装置77供给和排放到LNG载运船70。该装置具有用于储存液化气体的罐80以及通过水下管道76连接到供给和排放站75的连接管道81。水下管道76允许在供给或排放站75与陆基装置77之间在长距离例如5km上传输液化气,这允许在供给和排放操作期间将LNG载运船70保持在离岸很远的距离处。

为了产生用于输送液化气所需的压力,使用在船舶70上的船载泵和/或安装在陆基装置77中的泵和/或设置在供给和排放站75上的泵。

尽管已经结合若干具体实施例描述了本发明,但是显而易见的是,本发明在任何方面不受限制,并且除了其组合物外还包括所公开的手段的所有技术等同物,前提是它们都在本发明的权利保护范围内。

动词“由......构成”、“包括”或“包含”及其共轭形式的使用不排除除了在权利要求中使用的那些元素和步骤之外的其他元素和步骤的存在。除非另有说明,否则对于元素或步骤的不定冠词“一”或“一个”的使用不排除多个这样的元素或步骤的存在。

在权利要求中,括号中的任何附图标记不应被解释为是对权利要求的限制。

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