专利名称：用于支承深冷介质容器的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种装置，该装置用于使独立的、特别是柱形的、用于深冷介质特别是液化天然气(LNG)的容器/贮罐(Tank)在竖直姿态下支承在船只或固定不动的设备例如离岸/近海支承物(Off-Shore-Lager)或加工站中。
背景技术：
用于深冷介质、特别是液化气的容器和用于支承该容器的结构由于在对容器进行装料和卸料时所出现的、可能相当大的热运动而对结构设计具有很高的要求。LNG对此有特殊要求，因为其温度比大多数技术上的液化气更低(例如乙烯的装载温度约为-ioo°c )。特别是已知柱形容器，该容器基本上可以为一个圆柱体的形式或者也可以为两个平行的且彼此相交的圆柱体的形式；后者还称为双叶式容器。独立的容器本身——也就是说不依靠船只结构或固定不动的设备的支持——是机械稳定的。传统地，用于深冷介质的容器支承在水平姿态中，也就是说具有水平的纵轴线。相应构造是成熟的并且通常是可靠的。然而水平支承的缺点是，不能有效使用船只或固定不动的设备中所提供的基面。竖直姿态下的容器在体积相同时占据较小的基面。
发明内容
因此本发明的目的是给出一种用于在竖直姿态下支承用于深冷介质的容器的装置，该装置构造简单并且可靠。所述目的通过用于使独立的、用于深冷介质特别是LNG的容器在竖直姿态下支承在船只或固定不动的设备中的装置来实现，该装置具有一在该容器上的平的支承部，借助该支承部使该容器通过位于支承部与在船只或设备侧上的相应的平的基座之间的热隔离层支承在该基座上。在此，该容器的底部与船只或设备以一位于底部与船只或设备之间的空气空隙间隔开，并且容器和基座之间能沿着一在热隔离层上或热隔离层内部的平的边界面进行水平相对滑动。优选设计方案在从属权利要求中给出。本发明的构思是，在某种程度上可以说是浮动地且热隔离地支承独立的竖直容器。该容器的浮动支承使得在船只或设备上的位置固定的结构或基座与容器之间能够水平相对运动，从而导致不必强迫容器相对于该位置固定的结构水平布置。容器在某种程度上可以说是能侧向运动。在容器支承在船只中时，由于船只本身的运动这一点是显而易见的，但即使在支承在固定不动的设备中时，由于容器的热运动，可能还与其结构的轻微非对称性相结合，这一点仍然不能避免。因为根据本发明容器能相对于基座运动，所以能克服由于容器的热运动而造成的损坏或机械应力。
相对滑动特别是能实现在机械方面特别结实/牢固的设计方案，因为不需要可动部件。在此，水平相对滑动能以选择性的或组合的方式沿着热隔离层上或热隔离层内部的平的边界面实现。沿着热隔离层的平的边界面的移动例如能通过在这种隔离层的表面上的滑动来实现。在隔离层内部的相对运动例如能通过部分隔离层彼此间的滑过来实现，换句话说，在此多个热隔离层彼此叠置并能相对彼此滑动。在容器的底部和船只或设备之间的空气空隙对容器的热隔离产生特别有利的影响。特别是不需要，大面积地且有承载力地用隔离材料来支承该容器。在竖直的容器中由于其较高的重心，所以对可靠支承的要求特别高。根据本发明的装置的热隔离层优选具有抗压和抗剪的材料，以便热隔离层不仅能承受已填充的容器的载荷，而且还能承受摩擦力，该摩擦力可能在由温差引起的相对运动中出现。为此优选考虑层压板材，即一种用合成树脂浸渍过的木材。通过隔离层防止位置固定的结构部件受到已填充的容器的寒冷的影响。用于容器的支承部特别是能与容器本身固定连接，但或者也可作为其一体形成的部件。在本发明的一种特别优选的设计方案中，支承部具有至少一个从该容器向外突出的支承凸缘。在此尤其还可以是从容器的外表面突出的凸起部。优选地，多个彼此间隔开的向外突出的凸缘分布在容器的周部上。更为优选地，至少两个、优选三个或四个向外突出的支承凸缘以所给出的顺序来布置。在该设计方案中，容器可以说是浮动地利用支承凸缘搁置在位置固定的、包围容器的基座上，即在中间插入有热隔离层，该热隔离层不仅防止船只或固定不动的设备侧上的位置固定的结构部件受到已填充的容器的寒冷的影响，而且同时允许在支承凸缘和基座之间的水平相对运动，该水平相对运动是必要的，以便能实现该容器相对于基座的热膨胀和收缩。在此优选地，支承凸缘关于容器的纵轴线设置在相同的高度上并且分别支承在相应的基座上。在此例如可以是环形地围绕容器的基座或者是彼此间隔开的底座。这种设计方案的结构特别简单。在结构方面优选地，将多个支承凸缘组成一在容器的周向上连续的环形凸缘，该环形凸缘与多个单独的基座或一特别优选地同样在周向上连续的环形基座相连接。在本发明的另一种特别优选的设计方案中，该支承部包括多个支脚，所述支脚在容器底部的区域中在外部设置在该容器上，并且所述支脚利用其接触面分别通过热隔离层支承在船只或设备侧上的基座上，该热隔离层允许该容器和基座之间的水平相对运动。在此，该支脚例如能固定在容器底部上。在此，在结构方面特别有利的是，基座的表面设计成平的。在该设计方案中，该容器可以说是浮动地利用多个支脚搁置在容器下方的位置固定的基座上，即在中间插入有热隔离层，该热隔离层不仅防止在船只或固定不动的设备侧上的位置固定的结构部件受到已填充的容器的寒冷的影响，而且同时允许支承凸缘和基座之间的水平相对运动，该水平相对运动是必要的，以便能实现该容器相对于基座的热膨胀和收缩。
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优选地，该容器的底部是平的，所有支脚都具有相同的高度，支脚的接触面也是平的并且全部位于一个平面中。在此，所有支脚的相同高度与底部的平的设计相结合，确保了，容器特别是在其底部的区域中也不会由于支脚在其纵向方向上的热膨胀和热收缩而变形。在这种优选的设计方案中，支脚的共同的长度变化仅导致容器均勻地/稳定地整体抬起或下降。优选地，容器的底部具有加固结构。特别优选的是，该加固结构是自承载的。一种相应的设计方案是特别结实/牢固的，而此时不需要太提高复杂性。在结构方面优选地，该容器底部的加固结构设计成井格架，其中支脚能设置在井格架的梁条的交叉部位处。这样，底部的加固结构能以特别节约重量的方式实现。在此，井格架可具有关于其中心或其多个中心沿径向方向延伸的梁条和沿切向方向延伸的梁条。多个中心例如能在双叶式容器中实现(见上文)。优选地，该装置具有至少两个从容器向外突出的引导部件，该引导部件沿该容器的周向彼此间隔开一角度地设置，该引导部件分别具有一轴向延伸部，其假想的延长线经过该容器的预先确定的、对于全部引导部件而言相同的、假想的纵轴线。该引导部件分别与船只或设备侧上的位置固定的引导部共同作用。在此，引导部件能沿着其各自的轴向方向实施水平相对运动，然而不能横向于该轴向方向运动。利用这种设计方案的结构，在水平方向上如此固定容器，使得该容器的预先确定的、假想的纵轴线在空间上、即关于位置固定的结构是固定不变的，而在容器和基座之间的必要的可相对运动性不受局限。为此，向外突出的引导部件——例如栓件——如此安装在容器上，使得该引导部件的轴向延伸部的假想的延长线——在栓件的情况下为该栓件的纵轴线——经过预先确定的、假想的竖直纵轴线，容器在空间上固定保持“在该假想的竖直纵轴线上”。在通常情况下，但不是必须的，该假想的竖直纵轴线是容器的中心纵轴线，不管怎样优选是这样一种纵轴线，容器与进料管道和排放管道的连接部位于该纵轴线的区域内。在圆柱形容器的情况下，通常选择中心纵轴线，这以全部引导部件的径向取向为条件。优选地，该引导部件也通过热隔离层与位置固定的引导部共同作用。在此“共同作用”例如可以理解成，栓状的引导部件的侧面由位置固定的引导部的颚板(Backen)引导。优选地，第一组的多个引导部件关于容器的纵轴线设置在相同的高度上。此外优选地，设置有第二组引导部件，该第二组引导部件设置在第一组引导部件的上方。优选地，引导部件以两个组设置在容器的不同的高度上，由此能附加地防止容器侧向翻到。优选地，所述组的每一个均包括三个或多个引导部件，所述引导部件以在容器的周部上彼此间隔开相同的角度的方式设置。优选地，如果容器通过支承凸缘支承、即支承在支承凸缘的高度上的话，以及如果容器在底部的高度上支承在该容器底部上的话，第一组的引导部件设置在支承部的高度上。如果容器通过支脚支承在其底部上，则优选的是，引导部件垂直向下地从容器的底部伸出，并且该引导部件可以与在用于支承容器的基座中的位置固定的引导部共同作用。只要容器的底部和位于其下的位置固定的基座仅通过引导部彼此连接，则不管怎样还能得到容器的足够的水平可运动性。在这个设计方案中，优选地，固定在容器底部上的栓件沿着容器的纵向方向接合到容器下方的位置固定的基座的相应凹部中。此外优选地，引导部件在圆柱形容器的情况下能沿径向方向向外突出。引导部件可能不能独自阻止容器在外力作用下——例如在船只运动时——从基座上抬起。因此，所述装置优选地还具有防抬起结构，该防抬起结构能阻止容器从基座抬起。 特别是要阻止支承部例如支承凸缘从相应的基座上抬起，或阻止支脚从相应的基座上抬起。在一种优选地设计方案中，该防抬起结构在船只或设备侧上包括至少一个悬臂架 (Konsole)，该悬臂架设置在支承部的上方并且通过热隔离层压住容器以及允许在容器和悬臂架之间的水平相对运动。如果使用支承凸缘，则悬臂架被布置成通过热隔离层压住支承凸缘。如果容器通过支脚支承，则防抬起结构被布置用于阻止支脚从基座上抬起。在上述的和下面的说明书中公开的细节特征还可以以不同于本发明所示出的组合的方式使用。本发明特别是涉及下述两种装置用于使独立的、用于深冷介质特别是LNG的柱形容器在竖直姿态下支承在船只或固定不动的设备中的装置，其特征为从容器向外突出的、分布在容器的周部上的支承凸缘， 该支承凸缘关于该容器的纵轴线设置在相同的高度上并且分别通过热隔离层支承在船只或设备侧上的相应的基座上，该热隔离层允许在支承凸缘和基座之间的水平相对运动。用于使独立的、用于深冷介质特别是LNG的柱形容器在竖直姿态下支承在船只或固定不动的设备中的装置，其特征是该容器的底部具有加固结构，该底部是平的，在该容器上的外部在底部的区域中安装有多个支脚，所述支脚都具有相同的高度，支脚的接触面是平的并且全部位于一个平面中，支脚利用其接触面分别通过热隔离层支承在船只或设备侧上的平的基座上，所述热隔离层允许在所述容器和基座之间的水平相对运动。
下面将借助实施例详细阐述本发明，在此本发明并不局限于所述例子图1示出船只的简化横截面图，该船只具有根据本发明的、用于支承处于竖直姿态的两个圆柱形容器的两种装置，该容器用于液化气或另一种深冷介质。图2示出图1中的两个竖直的容器之一连同根据本发明的、用于使其支承在船只中的装置的侧视图。图3示出根据图2的容器在上部引导部件上方的水平剖面。图4示出根据图2的容器在支承凸缘和下部引导部件的上方的水平剖面。图5示出环形支承凸缘的垂直剖面，图中可看到引导部件和防抬起结构。图6示出在上部引导部件的区域中的水平局部剖面。
图7示出在下部引导部件的区域中的水平局部剖面。图8示出用于液化气或另一种深冷介质的圆柱形容器连同根据本发明的装置的简化侧视图。图9示出用于加固根据图8的容器底部的井格架的透视图，该井格架在容器内设置在所述底部上并与该底部连接。
具体实施例方式图1示出横向于船只1的纵轴线的截面图。可以看到两个竖直放置的用于LNG的容器2。在船只1中沿着船只1的长度方向顺续地设置有多个这种布置结构。容器2围绕纵轴线13呈圆柱形并且在其下半部具有环形的、径向突出的环形凸缘 4。环形凸缘4通过一环形地围绕每个容器的基座10来支承相应的容器2。在环形凸缘的上方，悬臂架8位置固定地与船只1连接，该悬臂架8限制环形凸缘 4向上的活动余隙，从而防止竖直的容器2抬起。此外，在环形凸缘4的上方示出突出于容器外表面的栓件5。在此每个容器2使用了六个栓件5，所述栓件5关于纵轴线13在相同的高度上彼此间隔开相同角度地沿着周向设置。栓件5接合到上部引导装置3的引导部件中，下面还将对其进行详细说明。图2示出图1的容器之一。在此也可以清晰地看到设置在外表面的上部区域中的、作为上部引导装置的引导部件的栓件5以及设置在下部区域中的环形凸缘4。这里也再次示出与基座位置固定地连接的悬臂架8。作为对图1中的图示的补充，在此还可以看到设置在环形凸缘4的高度上的栓件 6，该栓件6在此起到下部引导装置的引导部件的作用。在此，在容器上沿着圆柱的周向在环形凸缘4的高度上分别以间隔开相同的角距离的方式总共设置有六个栓件6。也就是说，在图2中示出的容器具有两组上下叠置的引导部件。图3示出根据图2的容器的在上部引导部件5上方剖开的水平截面。栓件5的假想的延长线相交于容器2的纵轴线13。栓件5分别在两侧由图1中的上部引导装置3的颚板11侧向包围。颚板11分别包括由层压板材制成的热隔离层。栓件5可以相应地沿着其纵向延伸运动经过颚板11。然而在横向于其纵向延伸的方向上，颚板11阻止栓件5的每个运动。图4示出根据图2的容器的在支承凸缘4上方的水平截面，其具有下部引导装置的引导部件6。起下部引导装置的引导部件6作用的栓件6从其高度上看与上部引导部件5布置
得一样。栓件6也具有纵向延伸，其假想的延长线相交于容器2的纵轴线13。下部引导装置的栓件6也由颚板11侧向包围，该颚板11同样由层压板材制成。栓件6在此未直接安装到容器2的外壳上，而是部分地埋在环形凸缘4中。
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图5示出环形支承凸缘4和下部引导部件6的垂直截面。在图5左侧示出容器2的竖直壁部。凸缘4安装到该壁部上。栓件6作为下部引导装置的引导部件从凸缘4伸出。容器2通过凸缘4支承在基座10上。在此，在基座10和凸缘4之间设置有由层压板材制成的承载隔离层7。在凸缘4的上方可以看到防抬起结构。悬臂架8位置固定地或不可运动地与船体连接。悬臂架8通过防抬起结构的隔离层9限制凸缘4向上的运动自由度。沿着容器2的周向分别在下部引导装置的全部引导部件6上方设置有这种悬臂架 8。图6示出在上部引导部件5的区域中的水平局部截面。在图6左侧可看到容器2的沿着其周向弯曲的外壁。在该外壁上安装有作为上部引导装置的引导部件5的栓件5。位置固定地与船体连接的引导部12属于该上部引导装置。该引导部通过由层压板材制成的颚板11来限制栓件5的水平运动自由度。图7示出相应于图6的、在下部引导部件6的区域中的水平局部截面。图8同样示出竖直安置的用于LNG的容器2。容器2通过支脚21支承在基座10上。基座10在该实例中属于离岸支承物的底部。底部20基本上设计成平的。支脚21沿着容器2的周向设置在底部20的边缘上并且承载容器2。所有支脚21 —样长。在支脚21和基座10之间分别设置有一由层压板材制成的承载隔离层7。支脚21与容器2固定连接。容器2由于温度变化而改变其膨胀尺寸，从而支脚能在隔离层7上滑动。这里也设置有作为上部引导部件5的栓件5，该栓件同样以如上所述的方式设置。沿着竖直的容器的纵轴线13，在容器2的底部20的下方在纵轴线13的延长线中还设置有作为下部引导装置的引导部件6的栓件6。栓件6基本上垂直地突出于底部20并且接合到基座10的凹陷部中。以此抵抗容器2的水平滑动。因为在此仅设置有单独一个相应的下部引导装置， 所以支脚21在容器2的膨胀尺寸改变时依旧能在承载隔离层7上来回滑动。图9示出用于加固容器底部的、自承载的井格架22。井格架22在容器的内部固定在该容器的底部上。在此多个径向梁条23和切向梁条M彼此焊接，以便形成井格架22。相应地，该井格架22在梁条23J4之间具有大量的交叉部位。支脚在容器2的下方布置成，使得该支脚设置在井格架22的梁条23J4的交叉部位的下方。标图标记列表1 船只2 竖直的容器3 上部引导装置4 支承凸缘
5上部引导装置的引导部件6下部引导装置的引导部件7承载隔离层8防抬起结构的悬臂架9防抬起结构的隔离层10基座11用于引导装置的由隔离层制成的颚板12引导装置的位置固定的引导部13容器的中心纵轴线20 底部21 支脚22 井格架23 径向梁条24 切向梁条
权利要求
1.一种用于使独立的、用于深冷介质——特别是LNG——的容器( 在竖直姿态下支承在船只(1)或固定不动的设备(1)中的装置，所述装置具有一在所述容器上的平的支承部，借助所述支承部使所述容器通过位于该支承部与在所述船只(1)或所述设备(1)侧上的相应的平的基座(10)之间的热隔离层这样支承在该基座上，使得所述容器的底部与所述船只(1)或所述设备(1)以一位于所述底部与所述船只(1)或所述设备(1)之间的空气空隙间隔开，并且所述容器(2)和所述基座(10)之间能沿着一在所述热隔离层上或所述热隔离层内部的平的边界面进行水平相对滑动。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支承部具有至少一个从所述容器(2) 向外突出的支承凸缘G)。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，设有多个从所述容器O)向外突出的、分布在所述容器的周部上的支承凸缘G)。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述多个支承凸缘(4)关于所述容器的纵轴线设置在相同的高度上并分别支承在相应的基座上。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述容器(2)通过一包围该容器O)的环形凸缘⑷来支承。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支承部包括多个支脚(21)，所述支脚在所述底部00)的区域中在外部设置在所述容器( 上，所述支脚利用接触面分别通过一热隔离层(7)支承在所述船只(1)或设备(1)侧上的一基座(10)上，该热隔离层允许在所述容器( 和该基座(10)之间的水平相对运动。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述容器( 的底部00)是平的，所述支脚都具有相同的高度，所述支脚的接触面是平的并且全部都位于一个平面中。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述容器(2)的底部OO)具有加固结构(22)。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述加固结构是自承载的。
10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述容器(2)的底部OO)的加固结构设计成井格架，所述支脚设置在所述井格架的梁条03，的交叉部位上。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，加固结构的井格架02)包括关于中心沿径向方向延伸的梁条03)和沿切向方向延伸的梁条04)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置具有至少两种从容器O)向外突出的引导部件(5，6)，所述引导部件沿所述容器(2)的周向彼此间隔开一角度地设置，所述引导部件分别具有一轴向延伸部，所述轴向延伸部的假想的延长线经过所述容器O)的预先确定的、对于全部引导部件而言相同的、假想的纵轴线(13)，所述引导部件分别与船只(1)或设备(1)侧上的位置固定的引导部(12)共同作用，所述引导部防止引导部件(5，6)横向于轴向方向的水平相对运动并允许沿轴向方向的运动。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述引导部件(5，6)通过热隔离层 (11)与位置固定的所述引导部(12)共同作用。
14.根据权利要求12或13所述的装置，其特征在于，第一组的多个引导部件(6)关于所述容器O)的纵轴线(1 设置在相同的高度上。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，第二组的多个引导部件(5)以一定距离间隔开地设置在所述第一组的上方。
16.根据权利要求14或15所述的装置，其特征在于，每个组包括三个或多个设置成彼此间隔开相同的角度的引导部件(5，6)。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一组的引导部件 (6)设置在所述支承部的高度上。
18.根据权利要求12至17中任一项所述的装置，其特征在于，所述引导部件(5，6)在圆柱形容器(2)上沿径向方向向外突出。
19.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置具有防抬起结构 (8，9)，所述防抬起结构防止所述容器从基座上抬起。
20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述防抬起结构包括船只(1)或设备 (1)侧上的至少一个悬臂架(8)，所述悬臂架设置在所述支承部的上方，所述悬臂架通过允许在所述容器(2)和所述悬臂架(8)之间发生水平相对运动的热隔离层(9)压住所述容器 ⑵。
全文摘要
本发明涉及一种用于使独立的用于深冷介质特别是LNG的容器(2)在竖直姿态下支承在船只(1)或固定不动的设备(1)中的装置。所述装置包括一用于所述容器的支承部，所述支承部使所述容器(2)通过热隔离层(7)支承在船只(1)或设备(1)侧上的相应的基座(10)上，并且在此在容器(2)和基座(10)之间可以水平相对移动。
文档编号F17C13/08GK102159870SQ200980136921
公开日2011年8月17日 申请日期2009年8月21日 优先权日2008年8月21日
发明者F-T·阿佩尔, L·本纳特, S·格哈特 申请人:塔格海底天然气工程有限公司