专利名称：半薄膜式罐的竖直角部过渡结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及通常被用于低温保存液体的半薄膜式罐(semi-membrane tank)的角部结构。
背景技术：
美国专利No.5,727,492中公开了一种用于保持液化气体例如液化天然气(LNG)的半薄膜式罐。如该专利中所描述，半薄膜式罐由具有水平边缘的弯曲板构成，所述边缘被彼此焊接在一起；并且通过热成型弯曲板的端部以产生用于焊接在竖直圆柱形角部的边缘上的正方形边缘，将这些弯曲板在它们的角部结合在该竖直角部上。这种结构容易在弯曲板与竖直圆柱形角部之间的过渡部位产生高应力，而且在连接点处从弯曲部分向正方向边缘的急剧变化会导致应力集中。
在Becker等的美国专利No.3，314,567中，储液罐的角部由延伸通过大约90°圆弧的圆柱形壁件提供，所述壁件在其每个端部对焊在正交定向的梁件上，所述梁件具有角形凸块，凸块上焊接着圆柱形壁。Corvino的美国专利No.3,414,155提供了一种用于LNG罐的角部，其包括弯曲外侧部分和直角内侧部分，正交延伸的壁件结合在所述内侧部分上。在Bridges等的美国专利No.3,721,362中，罐的角部由专门成形的过渡件提供，相邻的正交壁中的相反指向的波纹件焊接在所述过渡件上。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种用于半薄膜式罐的竖直角部过渡结构，其能够克服现有技术中的缺点。
本发明的另一个目的是提供一种用于半薄膜式罐的竖直角部过渡结构，其能够消除弯曲管壁板与竖直圆柱形角部之间的界面局的潜在疲劳裂纹，并且提高制造这种角部的整体能力。
本发明的这些以及其它目的可以通过下述方式实现，即提供了一种具有中央腹板的改形挤出式竖直铝质工字梁，其中半薄膜式罐的弯曲壁部的端部焊接在所述腹板的一侧上，一个竖直楔形加强角部块形成在腹板的另一侧上，一个未加强的竖直弯曲圆柱形部分可以对焊在该加强角部块的突出窄端上。通过这种结构，由于不需要使弯曲的侧板和端部过渡到平坦的竖直角板，因此角部部分中的高应力可以降低，而且角部部分可以被方便地制造。
结合附图阅读下面的详细描述，可以更清楚地理解本发明的其它目的和优点，在附图中图1是根据本发明的用于半薄膜式罐的竖直角部过渡结构的一个代表性实施例的示意性俯视图。
图2是图1所示结构的侧视图。
图3是图1所示结构在从图2中的左侧看时的端视图。
具体实施例方式
在图中所示的代表性实施例中，一个竖直角部过渡结构10将两个正交定向的半薄膜式罐壁12和14结合在一起，每个所述壁分别由弯曲的侧板16构成，所述侧板的边缘18焊接在挤出式H形型材38的相应边缘上，如图3中最佳显示；每个壁12和14中的侧板16的端部分别焊接在两个挤出式改形工字梁20和22之一上。用于与弯曲侧板18结合的挤出式H形型材38对准改形工字梁的最外侧表面26，如图3所示。竖直的楔形加强角部块28和30分别组合形成在所述改形工字梁的中央腹板32和34上，竖直的未加强弯曲圆柱形部分36焊接在加强角部块28和30的突出边缘40上，以完成过渡结构。
所述改形工字梁20和22优选通过铝的挤出成型而制成，以减少焊接操作，并且通过消除热影响区(HAZ)而确保所述改形工字梁能够发挥材料的全部强度；所述改形工字梁构成了结构支撑件，用于向罐结构的角部提供额外的强度，以确保在船的侧摆和俯仰运动中承受液化气体货物施加的巨大压力负载。未加强弯曲圆柱形部分36通过铝板冷成型而制成，优选通过板材轧制方法制成，并且其具有足够的厚度，以便能够承受罐角部的动态负载所引起的高应力。通过使用挤出件而非轧制件，可以消除潜在的层间撕裂或分离，而且结合部分可以用作各向同性部件。
尽管前面参照特定的实施例描述了本发明，但本领域的技术人员可以作出多种修改和变化。例如，所述竖直的楔形加强角部块可以被替换为焊接在一起的两个不同厚度的材料块，以提供出与所述弯曲圆柱形部分的厚度相匹配的突出边缘。因此，所有这些修改和变化均包含在本发明的范围内。
权利要求
1.一种用于半薄膜式罐壁的竖直角部过渡结构，包括一个竖直的铝制工字梁，其中半薄膜式罐的弯曲壁部分的端部焊接在所述工字梁的一侧上；一个竖直的加强角部块，其挤出成型在工字梁的另一侧上，并且具有一个突出的边缘；一个竖直的铝制弯曲圆柱形部分，其一个边缘对焊在所述加强角部块的突出边缘上。
2.如权利要求1所述的竖直角部过渡结构，其特征在于，所述工字梁和加强角部块由铝挤出制成。
3.如权利要求1所述的竖直角部过渡结构，其特征在于，所述竖直的弯曲圆柱形部分是未加强的部件。
4.如权利要求1所述的竖直角部过渡结构，还包括一个附加的竖直铝质工字梁，其中，罐的正交壁的弯曲板焊接在该附加工字梁的一侧，一个附加的竖直挤出式加强角部块组合形成在该附加工字梁的另一侧，所述附加加强角部块具有一个突出的边缘，所述竖直的弯曲圆柱形部分的另一个边缘焊接在所述附加加强角部块的所述突出边缘上。
5.如权利要求1所述的竖直角部过渡结构，其特征在于，所述竖直的加强角部块向着所述突出边缘渐缩而形成楔形。
全文摘要
公开了一种用于半薄膜式罐壁的竖直角部过渡结构(10)，其中半薄膜式罐壁(12，14)的弯曲水平侧板(16)焊接在竖直铝制挤出改形工字梁(20，22)的一侧，该铝制挤出工字梁(20，22)的另一侧设有一个竖直楔形加强角部块(28，30)，一个竖直未加强弯曲圆柱形部分(36)对焊在竖直楔形加强角部块(28)的突出边缘(40)上。正交定向的半薄膜式罐壁(12，14)的弯曲侧板(16)焊接在另一竖直挤出工字梁(20，22)的一侧，所述另一竖直挤出工字梁的另一侧具有另一突出的竖直楔形加强角部块(28，30)，所述另一加强角部块的突出边缘(40)焊接在竖直未加强弯曲圆柱形部分(36)上，从而完成了罐的角部。
文档编号F17C13/00GK1575247SQ02821287
公开日2005年2月2日 申请日期2002年10月3日 优先权日2001年10月25日
发明者托马斯·沃尔瑟, 戴维·乔丹 申请人:电艇制造公司