本发明涉及密封且隔热的膜罐的领域。特别地,本发明涉及用于对诸如液化天然气体、液化石油气体、氨体、氢气或乙烷之类的液化气体进行储存和/或运输的密封且隔热的罐的领域。这些罐可以安装在岸上或安装在浮式结构上。在浮式结构中,罐可以用于对液化气体进行运输、或者用于对用作燃料以对浮式结构供应动力的液化气体进行接纳。
背景技术:
1、在海上时,浮式结构经受与天气条件相关的各种运动。这些运动对容纳在罐中的液化气体产生影响,由此液化气体经受在罐中晃动,这可能会对罐壁造成冲击。如果因晃动引起的负载超过罐壁吸收或分散晃动的机械能力,则对罐壁的冲击可能会损坏这些罐壁。必须保持罐壁的完整性,以保持罐的流体密封性和隔热特性。
2、因此,重要的是,在设计罐壁时,对由晃动造成损坏的概率进行估算,以便对所述壁是否足够稳固进行确定。这些概率目前是使用对模型罐的测试来估算的。因此,有用的是,在罐壁中设置一个或更多个传感器来提供反馈并对这些估算进行检查的。
3、例如,文献wo 2006/004419 a1描述了一种罐,在该罐中,至少一个光学干涉量度传感器布置在罐的密封膜的下方并且与该膜接触,以便对施加至该膜的力进行测量。
技术实现思路
1、本发明的一个核心思想是提出一种适于制造密封且隔热的罐壁的隔绝板件,其中,该隔绝板件易于对力测量仪器进行安装,而无需对密封膜进行特定修改。
2、根据一个实施方式,本发明提供了一种适于制造密封且隔热的罐的壁的隔绝板件,该隔绝板件包括:
3、-平行六面体形的次级隔热元件,该次级隔热元件包括底板和设置在底板上的次级隔热块状件,
4、-次级密封膜元件,该次级密封膜元件设置在次级隔热元件上,
5、-平行六面体形的初级隔热元件,该初级隔热元件包括初级隔热块状件和设置在初级隔热块状件上的初级覆盖板,所述初级隔热元件具有在厚度方向上贯穿初级隔热元件的至少一个平行六面体形的凹部,并且包括设置在凹部的底部处且在次级密封膜元件上的平面的支撑元件,以在平面的支撑元件与初级隔热元件的顶表面之间形成用于力测量仪器的至少一个接纳容积部,该接纳容积部在初级隔热元件的顶表面中是敞开的。
6、这种隔绝板件可以包括多个凹部,所述多个凹部各自设计成对力测量仪器进行接纳。
7、通过简单地将力测量仪器安装在为此目的设置的凹部中,可以容易地为这种隔绝板件设置力测量仪器。
8、根据实施方式,这种隔绝板件可以具有以下特征中的一个或更多个特征。
9、根据一个实施方式,隔绝板件还包括力测量仪器,该力测量仪器被接纳在接纳容积部中并且搁置在平面的支撑元件上,以及其中,该力测量仪器包括力冲击板,该力冲击板具有在处于操作中时从初级覆盖板突出的力冲击表面。“处于操作中”是指罐壁与对罐进行填充的液化气体处于热平衡以及因此隔绝板件与对罐进行填充的液化气体处于热平衡的状态。
10、根据一个实施方式,在处于操作中时,力冲击表面从初级覆盖板突出小于2mm。
11、这种从力冲击表面略微突出的定位确保了力冲击表面与初级密封膜良好地接触,至少在液化气体对初级密封膜进行冲击时,力冲击表面与初级密封膜良好地接触,同时确保了这种接触不会导致初级密封膜发生过度局部变形,这种过度局部变形可能对所述密封膜的机械强度产生不利影响。
12、根据一个实施方式,力测量仪器还包括:
13、-背板,背板被组装在力冲击板上;
14、-第一保持框架,第一保持框架具有沿初级覆盖板延伸的顶表面、位于与顶表面相反的一侧上的底表面、以及对力冲击板和背板进行接纳的中空的中央空间;以及
15、-第二保持框架,
16、第一保持框架具有被转动成朝向平面的支撑元件的凹部,
17、背板被紧固至第二保持框架,并且第二保持框架被接纳在第一保持框架的凹部中。
18、根据一个实施方式,第一保持框架是由胶合板制成的。
19、根据一个实施方式,第二保持框架是由钛制成的。
20、根据一个实施方式,力测量仪器还包括设置在第一保持框架与平面的支撑元件之间的支承板。
21、根据一个实施方式,支承板是由胶合板制成的。
22、根据一个实施方式,第一保持框架和/或第二保持框架被胶合至支承板。
23、根据一个实施方式,背板被胶合至支承板。
24、根据一个实施方式,力测量仪器在力冲击板与第一保持框架之间具有介于1mm至3mm之间的间隙。
25、根据一个实施方式,平面的支撑元件包括紧固板,第一保持框架是通过多个外部紧固元件而被紧固至紧固板的,所述多个外部紧固元件贯穿第一保持框架并且被接纳在紧固板中的对应的外部紧固盲孔中。因此,根据一个实施方式,平面的支撑元件由紧固板组成。
26、根据一个实施方式,支承板被胶合至平面的支撑元件。支承板优选地被胶合至紧固板。
27、根据一个实施方式,次级隔热元件还包括次级覆盖板,次级隔热块状件被设置在底板与次级覆盖板之间,以及次级密封膜元件被设置在次级覆盖板上。次级覆盖板比次级隔热块状件薄。此外,次级隔热块状件的高度在存在次级覆盖板的情况下被调节,以确保次级隔热元件的设定厚度保持不变。
28、根据一个实施方式,次级密封膜元件对整个次级覆盖板进行覆盖。
29、根据一个实施方式,平面的支撑元件包括泡沫块状件,或者平面的支撑元件由泡沫块状件组成。
30、根据一个实施方式,背板是以可移除的方式紧固至第二保持框架的。特别地,根据一个实施方式,背板是通过多个内部紧固元件而被紧固至第二保持框架的,所述多个内部紧固元件贯穿第二保持框架并且被接纳在背板中的对应的内部紧固盲孔中。
31、根据一个实施方式,力测量仪器包括至少一个压电传感器,该压电传感器包括压电单元,该压电单元设置在形成于力冲击板与背板之间的内部空间中。
32、根据一个实施方式,力测量仪器在力冲击板与背板之间具有大于0.1mm的间隙。特别地,当处于操作中时,该间隙可以介于0.1mm与0.5mm之间。
33、根据一个实施方式,力测量仪器还包括连接线缆,该连接线缆构造成将所述至少一个压电传感器连接至数据获取系统。
34、根据一个实施方式,第一保持框架的加强件包括围绕整个中空的中央空间的槽,垫圈被接纳在该槽中,并且垫圈被中断以使连接线缆能够通过。
35、根据一个实施方式,连接线缆穿过第一保持框架并且通向第一保持框架的顶表面。
36、根据一个实施方式,本发明还提供了一种用于对液化气体进行储存或运输的密封且隔热的罐,所述罐包括被紧固至承载壁的罐壁,该罐壁包括:
37、-次级隔热屏障,该次级隔热屏障设置在承载壁上;
38、-次级密封膜,该次级密封膜设置在次级隔热屏障上;
39、-初级隔热屏障,该初级隔热屏障具有支撑表面;以及
40、-初级密封膜,该初级密封膜用于与容纳在罐中的液化气体相接触,该初级密封膜包括平行的第一系列波纹状部和平行的第二系列波纹状部以及位于波纹状部之间的平坦部分,所述第一系列波纹状部和所述第二系列波纹状部沿相交的方向延伸,所述平坦部分搁置在初级隔热屏障的支撑表面上,
41、其中,次级隔热屏障的至少一部分、次级密封膜的至少一部分和初级隔热屏障的至少一部分是通过将多个隔热元件并置在承载壁上而制成的,
42、其中,至少一个隔热元件是根据上述实施方式中的任一实施方式的隔绝板件。
43、应当清楚的是,通过简单地将诸如以上限定的隔绝板件之类的隔绝板件设置在罐壁的相对应的位置中,即可容易地将力测量仪器安装在这种罐中的期望位置中。此外,将力测量仪器定位在凹部中可以防止力测量仪器的存在过度地干扰初级隔热屏障的隔热性能。
44、根据实施方式,这种罐可以包括以下特征中的一个或更多个特征。
45、根据一个实施方式,在第一系列波纹状部中的波纹状部下方布置有波状加强件,波纹状部中的连续的两个波状加强件中的每个波状加强件包括基板和中空的加强部分,该基板包括用于搁置在初级隔热屏障的支撑表面上的下壁,该中空的加强部分在罐壁的厚度方向上设置在基板的顶部上,所述两个波状加强件在波纹状部中于节点的两侧纵向地延伸。
46、根据隔绝板件包括上述连接线缆的一个实施方式,连接线缆被连接至传输线缆,该传输线缆延伸穿过至少一个中空的加强部分。
47、这使得能够将连接至连接线缆的传输线缆铺设在初级密封膜下方,而无需刺穿初级密封膜或次级密封膜,除非可能在为此目的而预期的特殊区域中。例如,该特殊区域可以在通常设置于罐中的组合穹顶状件中。
48、根据一个实施方式,本发明还提供了一种用于对根据上述实施方式中的任一实施方式的密封且隔热的罐进行组装的组装方法,该组装方法包括:
49、-提供上述隔绝板件,将惰性块状件接纳在接纳容积部中而使得惰性块状件的表面与所述隔绝板件的初级覆盖板齐平,例如,惰性块状件是由胶合板制成的,
50、-将多个隔热元件并置在承载壁上,其中,隔热元件中的至少一个隔热元件是所述隔绝板件,以及
51、-将惰性块状件从所述隔绝板件移除并且将力测量仪器设置在接纳容积部中。
52、在一个实施方式中,液化气体是lng,即在大气压力下以约-162℃的温度储存的具有高甲烷含量的混合物。还可以设想其他液化气体,特别是氢气、液化石油气体、乙烷、丙烷、丁烷或乙烯。液化气体还可以在压力下储存,例如,液化气体还可以在介于2bar与20bar之间的相对压力下储存,特别地,液化气体还可以在约2bar的相对压力下储存。该罐可以使用各种技术来生产,特别地,该罐可以呈一体化膜罐或自支撑罐的形式。
53、这种罐可以是岸上储存设施的一部分,例如用于对lng进行储存,或者这种罐可以安装在沿海或深水浮式结构上,特别地,该沿海或深水浮式结构是液化天然气体运载器、浮式储存和再气化单元(fsru)、浮式生产、储存和卸载(fpso)单元等。这种罐还可以用作任何类型的船舶上的燃料罐。
54、根据一个实施方式,船舶包括船体和被设置于船体中的如上所述的罐。
55、根据一个实施方式,该船舶是用于对液化气体进行运输的船舶,船体是双船体,并且上述罐被设置在双船体中。
56、根据一个实施方式,该船舶是包括使用液化气体作为燃料的推进系统的船舶,并且上述罐被连接至推进系统以将液化气体供给至推进系统。
57、根据一个实施方式,本发明还提供了一种用于液化气体的转移系统,该系统包括:上述船舶;隔绝管道,该隔绝管道被布置成将安装在船舶的船体中的罐连接至浮式或岸上储存设施;以及泵,该泵用于将液化气体流/流体流从浮式或岸上储存设施通过隔绝管道驱动至船舶上的罐,或者将液化气体流/流体流从船舶上的罐通过隔绝管道驱动至浮式或岸上储存设施。
58、根据一个实施方式,本发明还提供了一种用于装载到这种船舶上或者从这种船舶卸载的方法,其中,将液化气体从浮式或岸上储存设施通过隔绝管道输送至船舶上的罐,或者将液化气体从船舶上的罐通过隔绝管道输送至浮式或岸上储存设施。