适于形成密封和隔离容器中的隔离阻挡部的防护元件的制作方法_2

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离层和/或辅 助隔离层,结果是防护箱子因此形成能够支撑密封膜的基本平坦的表面。
[0040] 箱子1的刚性结构包括平坦的矩形盖板2、平行于盖板的平坦的矩形底板3W及布 置在盖板2与底板3之间并且垂直于盖板和底板的支柱4。支柱布置成多行,其中每行支柱 4经由布置在底板3与成行的支柱的下端之间的条板5搁置在底板3上。支柱4、条板5W及板2和3的装配借助于固定元件实现,例如U形钉、钉子或螺钉。
[0041] 支柱4显著地能够传递施加在盖板2上的应力并且因此具有抗压缩的功能。防护 衬里(图1中没有示出)布置在底板3和盖板2之间并且填充支柱4之间的空间。
[0042] 支柱可WW各种方式布置。在图1中,支柱的连续的行相对于彼此偏移。更确切来 说,一行中的支柱4W规则间隔隔开,并且连续的两行在它们的长度方向上偏移半个间隔。 运样的布置使得能够在箱子1中的支柱4的数量与负载的适当分布之间实现良好的折衷。 在图2中,支柱的行替换为对准的。支柱4的其他布置也是可能的。
[0043] 在图1中,盖板2是加强盖板,该盖板包括通过一系列平行实屯、梁8隔开的上板6 和下板7。具体地,梁8平行于箱子1的纵向侧面延伸。每个梁8沿着支柱4的行定位并且 定位在支柱的行上方。梁8具有矩形截面。梁8W及板6和7刚性接合在一起,例如粘合 或钉在一起。运样的加强盖板结构使得其可W获得良好的刚度,并且在存在局部应力的情 况下可有效分布载荷。 W44] 每个梁8与其他梁8隔开W便界定梁8之间W及板6与7之间的空间9。运些空 间9形成平行于箱子1的纵向侧面的通道,该通道,例如,可W用于循环防护箱子的两侧之 间的流体。因此,防护箱子的并列布置使得其可W在容器的壁中形成回路,可W将中性气体 (惰性气体)喷射至壁中W使容器的壁成中性,并且因此防止在泄漏并且存在氧气的情况 下发生爆炸的所有风险。
[0045] 刚刚描述的刚性结构可W由木头或复合材料制成,例如由具有或者没有加强纤维 的聚合树脂制成。根据其他实施方式,盖板2可WW不同的方式制成,例如W实屯、板的形式 制成。根据其他实施方式,可W省去底板3和/或条板5。
[0046] 图2图解地示出在中间高度处横穿支柱4的平面上的防护箱子的截面的视图。箱 子的由例如聚氨醋泡沫的隔离材料的块体10构成的隔热衬里具有矩形平行六面体的形 状,其尺寸基本上与箱子的底板和盖板之间的空间相对应。箱子包括与图1的结构相似的 刚性结构,其中支柱4的位置改变。
[0047] 图2示出,隔离材料块体10由多个方形截面柱形空隙11穿透,该空隙的轴线平行 于支柱4,并且每个空隙接收一个支柱4。空隙11的截面尺寸在所有情况下均大于支柱4 的对应尺寸,运使得留出间隙12,W便于插入支柱,并且最主要是允许隔离材料块体10与 固定有支柱4的盖板2之间的不同的热收缩。运点将通过比较图2和图3说明。 W48] 图2示出在常溫下的箱子,表示制造条件,即,例如包括10°C和30°C之间的环境溫 度。图3表示在低溫使用溫度下的箱子,例如,在箱子用于LNG容器的辅助阻挡部的情况下, 则溫度在(TC和约-100°C之间,并且在箱子用于LNG容器的主要阻挡部的情况下,则溫度在 约-100°C和-160°C之间。
[0049] 在图3中,轮廓100图解地表示在常溫下的隔离材料块体的尺寸,并且轮廓10表 示在低溫使用溫度下的隔离材料块体。可W看出,在该冷却状态下,空隙11的收缩多于支 柱4,使得间隙12大大减少(它们在图3中不再可见)。为此,图2中的空隙11的尺寸和 位置WW下方式限定:
[0050]-考虑块体10的局部热收缩,每个空隙11具有的截面尺寸大于支柱4的对应尺 寸;
[0051] -考虑块体10的总体热收缩,空隙11的截面尺寸与空隙距隔离材料块体10的中 屯、的距离成比例地增加,该中屯、在运里由对角线的交叉点13表示;实际上,隔离体的总体 热收缩出现在隔离块体10的中屯、13的方向上。
[0052] 此外,因为在图3的收缩状态中间隙12基本消除,所W可W看出空隙11的中屯、的 位置最初相对于支柱的中屯、偏移,使得支柱4在所有情况下均更靠近空隙11的面向隔离材 料块体10的中屯、13的壁。
[0053] 换言之,通过利用在环境溫度下比支柱本身更宽的几何形状限定穿透隔离块体的 孔,支柱的表面与隔离材料的面对的表面之间的间隙在低溫下补偿隔离块体的收缩。在热 负载下,隔离块体中的孔的内部表面将与支柱接触或者非常接近支柱,运并不会在该块体 中产生应力,或者在最坏的情况下,产生可接受水平的应力,W使得隔离材料能够在长使用 寿命下完整无损。
[0054] 为了实现运个原则,参照图2和图4,在下文中通过实例的方式提出更加准确的尺 寸设置规则。 阳化5] 箱子的纵向轴线用X表示,并且垂直于该轴线的支柱的行由指数m编号,因此在图 2的箱子中m从1变化至5。W同样的方式,箱子的横向轴线用y表示,并且垂直于该轴线 的支柱的行由指数n编号,因此在图2的箱子中n从1变化至4。
[0056] 位于行m和行n的交叉处的支柱指定为Pm。,运个支柱具有矩形截面,该矩形截面 沿着轴线X和轴线y分别具有尺寸1^。。和£胃。支柱Pm。的中屯、指定为Cm。,并且关于箱子的中 屯、13考虑的Cm。的坐标指定为Xm。和Ym。。运些量在支柱的截面沿高度方向变化的情况下进 一步取决于在该高度方向上的坐标h。
[0057] 隔离材料10在方向X和y上的热膨胀系数分别指定为a X和a Y。
[0058]用于箱子和支柱4的刚性结构的材料在方向X和y上的热膨胀系数分别指定为 口Px和口PY。
[0059] 位于防护箱子的高度h处的隔离体中的点的使用溫度与制造溫度之间的溫度变 化指定为ATh。该溫度变化在平面x,y中基本上不变。
[0060] 防护箱子的下部(该处溫度变化最小)中的支柱中的点的溫度变化指定为ATh。,。
[0061] 防护箱子的上部(该处溫度变化最大)中的支柱中的点的溫度变化指定为 A Tcoid。
[0062] 支柱4的总体制造公差,包括定位支柱的公差W及支柱的截面上的尺寸公差,指 定为Vp。
[0063] 隔离材料块体10的总体制造公差,包括定位空隙11的公差W及空隙11的截面的 尺寸公差,指定为Vi。 W64] 支柱Pm。的空隙11在方向X和y上的尺寸分别指定为化m。和Dym。。支柱Pm。的空 隙11的截面的中屯、指定为Cm。,并且关于箱子的中屯、13考虑的Cm。在方向X和y上的坐标 分别指定为XCm",YCm。。运些量在空隙的截面沿高度方向变化的情况下进一步取决于在该高 度方向上的坐标h。 W65] ?矩形截面的通孔为a X〉〉a Px并且a Y〉〉a Py;
[0066] 对于截面变化的空隙11,W下规则可W用于通孔的位置和尺寸: 阳067] DXmn,h= (Xmn+Lmn/2)*a x*ATh+Vp+VLmn
[0068] DyimUi二(Ymn+Ca/2faY*ATh+Vp+Vi+£mn W例XCmn,h=Xmn+DXmn,h/2
[0070] YCmn,h= Ymn+Dymn,h/2
[0071] 对于截面恒定的空隙11,W下规则可W用于通孔的位置和尺寸: 阳 07引 DXmn=maXh(DXmn,h) W73]Dymn=maxh(Dymn,h)
[0074] XCmn=Xmn+DXmn/2 [007引YCmn= Ymn+Dymn/2
[0076] ?隔离体的热膨胀系数和用于箱子的刚性结构的材料的热膨胀系数非常相似的情 况: 阳077] 对于截面变化的支柱4和空隙11,W下规则可W用于通孔的位置和尺寸:
[007引DXmn,h= (Xmn,h+Lmn,h/2)*aX*ATh+Vp+VLmn,h-[狂mn,h+Lmn,h/2)*aPx*AThJ+ 0Uh+L mn,h/2)*apx*(ATc"id-AThJ*h/田
[0079] Dy!肌h=(Ym站+Cm站/2)*化*AT]、+Vp+Vi+C腿山-[(Ymn山+£"u],h/2)*apY*ATh〇t)+(Ymnii+lmi.h/2)*apY*(ATe〇id-ATb〇t)*h/H;
[0080] XCmn,h=Xmn,h+DXmn,h/2 阳〇 川YCmn,h=Ymn,h+Dymn,h/2
[0082] 对于截面恒定的空隙11,W下规则可W用于通孔的位置和尺寸: 阳08;3] DXmn=maxh(狂mn,h+Lmn,h/2) *aX*AVVp+VLmn,h-[狂mn,h+Lmn,h/2) *aPx*AThJ)
[0084] 拉和n可laxi斯Y鸣h+片皿h/2 )*ay*ATh)禪p+Vi+£i皿h-[(Ymn山+tmn山O )*坊於井AThOt] 阳0财XCmn=Xmn+DXmn/2<
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