Герметичный и теплоизолированный резервуар со вспомогательной герметизирующей мембраной и оборудованный угловой конструкцией с гофрированными металлическими листами
SEALED AND HEAT-INSULATED RESERVOIR WITH AUXILIARY SEALING MEMBRANE AND EQUIPPED WITH ANGULAR STRUCTURE WITH CORRUGATED METAL SHEETS

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Изобретение относится к области герметичных и теплоизолированных резервуаров, содержащих мембраны, для хранения и/или транспортировки жидкости, такой как криогенная жидкость.
Герметичные и теплоизолированные резервуары, содержащие мембраны, используются, в частности, для хранения сжиженного природного газа (СПГ), который хранится при атмосферном давлении при приблизительно - 162°C. Эти резервуары могут быть смонтированы на наземной или на плавучей установке. В случае плавучей установки, резервуар может быть разработан для транспортировки сжиженного природного газа или приема сжиженного природного газа, используемого в качестве топлива для двигателя плавучей установки.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Герметичный и теплоизолированный резервуар для хранения сжиженного природного газа, который встроен в несущую конструкцию, например, двойной корпус морского судна, разработанного для транспортировки сжиженного природного газа, раскрыт в документе WO 2014167213. Резервуар имеет многослойную конструкцию, содержащую последовательно в направлении толщины снаружи внутрь резервуара вспомогательный теплоизолирующий барьер, удерживаемый на несущей конструкции, вспомогательную герметизирующую мембрану, опирающуюся на вспомогательный теплоизолирующий барьер, основной теплоизолирующий барьер, опирающийся на вспомогательную герметизирующую мембрану, и основную герметизирующую мембрану, разработанную для нахождения в соприкосновении со сжиженным природным газом, содержащимся в резервуаре.
Вспомогательная герметизирующая мембрана состоит из множества металлических листов, имеющих две перпендикулярные гофрировки, выступающих в направлении наружной стороны бака, тем самым обеспечивая возможность вспомогательной герметизирующей мембране деформироваться под воздействием тепловых напряжений, вызванных жидкостью, хранимой в резервуаре. Вспомогательный теплоизолирующий барьер имеет множество изолирующих панелей стандартных размеров, прилегающих к несущей конструкции и разделенных промежутками. Каждый металлический лист вспомогательной герметизирующей мембраны имеет длину и ширину, практически соответствующие размерам стандартных изолирующих панелей вспомогательного теплоизолирующего барьера и расположен со смещением относительно упомянутых изолирующих панелей так, что он смещен поперек четырех изолирующих панелей и что гофры гофрированных металлических листов входят внутрь промежутков, разделяющих упомянутые изолирующие панели.
В области угла между двумя стенками вспомогательный теплоизолирующий барьер имеет уголковую конструкцию, состоящую из двух расположенных под углом друг к другу изолирующих панелей, которые соответственно упираются в несущую конструкцию обеих стенок и совместно образуют угол вспомогательного теплоизолирующего барьера. Каждая из этих двух расположенных под углом друг к другу изолирующих панелей имеет на своей внутренней поверхности металлическую соединительную полосу. Металлическая угловая пластина приварена к соединительной полосе каждой из двух расположенных под углом друг к другу изолирующих панелей так, чтобы обеспечить герметичность вспомогательной герметизирующей мембраны. На крае каждой стенки гофрированные металлические листы обеспечивают соединение вспомогательной герметизирующей мембраны с уголковой конструкцией, будучи приваренной к металлическим соединительным полосам. Размеры металлических листов на крае стенки могут отличаться от размеров у других металлических листов, чтобы можно было подогнать под размеры уголковой конструкции.
Структура вспомогательного теплоизолирующего барьера и вышеупомянутой вспомогательной герметизирующей мембраны, однако, не в полной мере удовлетворительна.
Более конкретно, в первую очередь, такая структура не допускает компенсацию на конструктивные размерные допуски вспомогательного теплоизолирующего барьера каждой стенки из-за, в частности, отклонения в пределах поля допуска при изготовления несущей конструкции. Более конкретно, конструктивные допуски несущей конструкции могут достигать нескольких сантиметров, например, приблизительно 4 см.
Более того, такая структура накладывает ограничения в отношении размеров резервуаров, которые возможно изготовлять. Более конкретно, размер между двумя уголковыми конструкциями, расположенными в области двух противоположных углов стенки резервуара, должен соответствовать практически целому кратному ширины или длины стандартной изолирующей панели вспомогательного теплоизолирующего барьера.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Идея в основе изобретения заключается в предложении герметизированного и теплоизолированного резервуара, имеющего многослойную конструкцию, который позволяет устранить как минимум один из вышеупомянутых недостатков существующего уровня техники.
В соответствии с одним вариантом осуществления, изобретение предлагает герметизированный и теплоизолированный резервуар, предназначенный для хранения жидкости, упомянутый резервуар имеет множество стенок, имеющих многослойную конструкцию, содержащую последовательно в направлении толщины снаружи внутрь резервуара вспомогательный теплоизолирующий барьер, удерживаемый на несущей конструкции, вспомогательную герметизирующую мембрану, опирающуюся на вспомогательный теплоизолирующий барьер, основной теплоизолирующий барьер, опирающийся на вспомогательную герметизирующую мембрану, и основную герметизирующую мембрану, опирающуюся на основной теплоизолирующий барьер и разработанную для нахождения в соприкосновении с жидкостью, содержащейся в резервуаре;
первая из стенок, имеющая вспомогательный теплоизолирующий барьер, содержит:
- первую изолирующую панель, расположенную вдоль пересечения между несущей конструкцией упомянутой первой стенки и несущей конструкцией соседней второй стенки; и
- вторую изолирующую панель, прилегающую к первой изолирующей панели вдоль одного края упомянутой первой изолирующей панели напротив второй стенке;
- каждая первая и вторая изолирующие панели имеют внутреннюю поверхность, напротив несущей конструкции и снабженную малой металлической пластиной;
первая стенка, имеющая вспомогательную герметизирующую мембрану, содержит:
- первый металлический лист, имеющий по меньшей мере два перпендикулярных гофра и имеющий первый и второй края, которые расположены напротив друг друга, и которые повернуты так, что соответственно обращены ко второй стенке и в сторону, противоположную второй стенки; первый край первого металлического листа, с одной стороны приварен к малой металлической пластине первой изолирующей панели, чтобы удерживать первый металлический лист на первой изолирующей панели, а с другой стороны приварен к первому фланцу металлической угловой пластины, которая имеет второй фланец, приваренный к металлическому листу вспомогательной герметизирующей мембраны второй стенки; и
- второй металлический лист, имеющий по меньшей мере два перпендикулярных гофра, один из упомянутых гофров расположен в продолжение одного из гофра первого металлического листа, при этом второй металлический лист имеет первый и второй края, которые противоположны друг другу и которые направлены соответственно в сторону второй стенки и в направлении, противоположном от второй стенки; второй край второго металлического листа приварен к малой металлической пластине второй изолирующей панели;
второй край первого металлического листа и первый край второго металлического листа приварены друг к другу, один край из второго края первого металлического листа и первый край второго металлического листа, который представляет собой отогнутый край, дает возможность приварить друг к другу внахлест первый и второй металлические листы.
Таким образом, создав герметичность вспомогательной герметизирующей мембраны между первой изолирующей панелью и второй изолирующей панелью посредством двух листов, а именно первого и второго металлических листов, возможно компенсировать по меньшей мере часть размерных допусков несущей конструкции, подогнав ширину перекрытия между первым и вторым металлическим листом или ширину второго металлического листа.
Аналогично, такая возможность подгонки ширины перекрытия между первым и вторым металлическим листом или ширины второго листа также может обеспечить большую гибкость при выборе размеров резервуара.
Кроме того, размеры второй изолирующей панели также можно регулировать, чтобы компенсировать производственные размерные допуски второго теплоизолирующего барьера и/или чтобы подогнать к необходимым размерам резервуара.
Более того, соединение первого и второго металлических листов тем самым делает возможным создать в области угла резервуара смещение между металлическими листами герметизирующей мембраны и изолирующими панелями вспомогательного теплоизолирующего барьера так, чтобы металлические листы вспомогательной герметизирующей мембраны в соседней плоскостной зоне могли выдвигаться поперек множества изолирующих панелей.
Наконец, вспомогательная герметизирующая мембрана посредством первого металлического листа имеет гофры вплоть до пересечения между двумя соседними стенками резервуара, что придает резервуару отличную гибкость в области уголковой конструкции.
В соответствии с вариантами осуществления такое герметизированное и теплоизолированное хранилище может иметь один или более следующих отличительных признаков:
- отогнутый край имеет ширину более 4 сантиметров;
- вспомогательная герметизирующая мембрана первой стенки также имеет в плоскостной зоне, проходящей от второго края второго металлического листа в направлении третьей стенки, противоположной второй стенке, множество стандартных металлических листов, каждый из которых имеет по меньше мере два перпендикулярных гофра, один из которых параллелен пересечению, при этом гофры, параллельные пересечению множества стандартных металлических листов, отделены друг от друга стандартным межгофровым расстоянием, причем, гофра первого металлического листа, который параллелен пересечению, отделены от гофры второго металлического листа, который параллелен пересечению, межгофровым расстоянием, которое отличается от стандартного межгофрового расстояния. Другими словами, межгофровое расстояние между гофром первого металлического листа, который параллелен пересечению, и гофром второго металлического листа, который параллелен пересечению и соседний с ним, имеет размер, который отличается от стандартного межгофрового расстояния между двумя гофрами, параллельными указанному пересечению в стандартной плоскостной зоне стенки;
- второй край первого металлического листа и первый край второго металлического листа приварены друг к другу перпендикулярно промежутку, разделяющему первую и вторую изолирующие панели;
- первая изолирующая панель объединена со второй изолирующей панелью посредством множества соединительных элементов, а каждый соединительный элемент с одной стороны прикреплен к краю внутренней поверхности первой изолирующей панели, а с другой стороны прикреплен к противоположному краю внутренней поверхности второй изолирующей панели так, чтобы находиться противопололожно взаимному разделению между первой и второй изолирующими панелями;
- соединительные элементы представляют собой соединительные пластины, каждая из которых имеет наружную поверхность, опирающуюся на внутреннюю поверхность первой и второй изолирующих панелей и наружную поверхность, по меньшей мере одна из соединительных пластин имеет внутреннюю поверхность, снабженную малой металлической пластиной, при этом второй край первого металлического листа и первый край второго металлического листа приварены к упомянутой малой металлической пластине;
- первый металлический лист имеет множество гофр, проходящих в направлении, пересекающем вторую стенку, и один гофр, проходящий вдоль оси, параллельной пересечению между первой и второй стенками
- второй металлический лист имеет множество гофр, проходящих в направлении, пересекающем вторую стенку, и одну гофру или две гофры, каждая из которых проходит вдоль оси, параллельной пересечению между первой и второй стенками.
- металлическая угловая пластина имеет гофру, проходящую от одного конца до другого конца упомянутой металлической угловой пластины, вдоль первого и второго фланцев так, чтобы обеспечить деформацию металлической угловой пластины в направлении, параллельном пересечению между первой и второй стенками, а упомянутая гофра проходит в продолжение одной из гофр первого металлического листа, которая проходит в направлении, пересекающем вторую стенку.
- резервуар содержит множество металлических угловых пластин, каждая из которых имеет одну гофру, каждая металлическая угловая пластина приварена к первому металлическому листу в удлинении гофры первого металлического листа;
- одна или каждая металлическая угловая пластина также приварена к металлическому листу первой изолирующей панели;
- гофры первого и второго металлических листов выступают внутрь резервуара в направлении несущей конструкции, а внутренняя поверхность первой и второй изолирующих панелей имеют перпендикулярные канавки, в которые соответственно входят гофры первого и второго металлических листов;
- первая изолирующая панель имеет в каждом промежутке между двумя канавками, которые расположены на линии, пересекающей вторую стенку, малую металлическую пластину, а первый край первого металлического листа и первый фланец металлической угловой пластины или одна из металлических угловых пластин приварены к ней;
- вторая изолирующая панель имеет в каждом промежутке между двумя канавками, которые расположены на линии, пересекающей вторую стенку, металлический лист, а второй край второго металлического листа приварен к нему.
- гофры первого и второго металлических листов выступают в направлении внутрь резервуара, основной теплоизолирующий барьер содержит изолирующие панели, каждая из которых имеет наружную поверхность с перпендикулярными канавками, в которые входят гофры первого и второго металлических листов вспомогательной герметизирующей мембраны.
- вспомогательный теплоизолирующий барьер первой стенки также имеет плоскостную зону, проходящую от одного края второй панели, находящейся напротив второй стенки в направлении третьей стенки, находящейся напротив второй стенки, множество прилегающих стандартных изолирующих панелей, каждая из которых имеет форму прямоугольного параллелепипеда, и внутреннюю поверхность, находящуюся напротив несущей стенки, которая снабжена малой металлической пластиной, и вторая герметизирующая мембрана первой стенки также имеет в плоскостной зоне, проходящей от второго края второго металлического листа в направлении третьей стенки, множество стандартных металлических листов, каждый из которых имеет по меньшей мере два перпендикулярных гофра и которые приварены друг к другу и расположены поперек множества упомянутых стандартных изолирующих панелей и приварены к малым металлическим пластинам упомянутых стандартных изолирующих панелей, а один из упомянутых стандартных металлических листов граничит со вторым металлическим листом, имеющим край, направленный в сторону второй стенки, которая с одной стороны приварена к малой металлической пластине второй изолирующей панели, а с другой стороны приварена ко второму краю второго металлического листа;
- стандартные изолирующие панели имеют одинаковые размеры, и вторая изолирующая панель имеет размер в направлении от края, направленного и обращенного на вторую стенку в направлении края, находящегося напротив второй стенки, который отличается от соответствующего размера стандартных изолирующих панелей;
- основной теплоизолирующий барьер первой панели имеет первый изолирующий блок, который прикреплен к первой изолирующей панели вспомогательного теплоизолирующего барьера посредством крепежного элемента, а первый металлический лист имеет отверстие для пропускания крепежного элемента и приварен по периферии упомянутого отверстия к крепежному элементу;
- в соответствии с одним вариантом осуществления, первый изолирующий блок прикреплен к первой изолирующей панели посредством резьбовой шпильки, пропущенной через отверстие, образованное в упомянутом первом изолирующем блоке, а упомянутая резьбовая шпилька взаимодействует с резьбовой расточкой, образованной в колпачковой гайке, а упомянутая колпачковая гайка проходит перпендикулярно отверстию, образованному в первом металлическом листе, и имеет резьбовой участок, взаимодействующий с резьбовой расточкой, образованной в малой фиксирующей пластине, прикрепленной к первой изолирующей панели, а колпачковая гайка также имеет фланец, который прижимает первый металлический лист к первой изолирующей панели, и который приварен к первой металлической пластине по периферии упомянутого отверстия;
- первая изолирующая панель образует с первой изолирующей панелью второй стенки предварительно собранную уголковую конструкцию, образующую угол резервуара на пересечении между первой и второй стенками.
Такой резервуар может образовывать часть установки хранения наземного базирования, например, для хранения СПГ, или может быть смонтирована на плавучей конструкции, на берегу или шельфе, в частности, в танкере СПГ, плавучей установке для хранения и регазификации (ПУХР), плавучей установки для добычи, хранения и отгрузки (ПУДХО) и их аналогах.
В соответствии с одним вариантом осуществления, морское судно для транспортировки низкотемпературной холодной продукции имеет двойной корпус, а вышеупомянутый резервуар расположен в двойном корпусе.
В соответствии с одним вариантом осуществления, изобретение также предлагает способ заправки или выгрузки из или в такое морское судно, отличающийся тем, что жидкость пропускается через изолированные трубопроводы из или в плавучую установку или установку хранения наземного базирования в или из резервуара морского судна.
В соответствии с одним вариантом осуществления, изобретение также предлагает систему для перемещения жидкости, система, содержащая вышеупомянутое морское судно, изолированные трубопроводы, расположенные так, чтобы соединить резервуар, смонтированный в корпусе морского судна, с плавучим или наземным хранилищем, и насос для прокачивания жидкости через изолированные трубопроводы из или в плавучее или наземное хранилище в или из резервуара морского судна.
Изобретение основывается на идее предоставления герметизированной и изолированной многослойной конструкции, которую легко реализовать на обширных площадях.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Изобретение будет более понятным и далее его объекты, подробности, признаки и преимущества будут более понятными в ходе следующего описания нескольких конкретных вариантов осуществления изобретения, предоставленные исключительно посредством иллюстративного и не ограничивающего примера со ссылкой на сопроводительные чертежи.
Фиг. 1 - вид в разрезе герметизированного и теплоизолированного резервуара для хранения жидкости в области угловой зоны между двумя стенками.
Фиг. 2 - вид в перспективе с местным разрезом плоскостной зоны стенки резервуара.
Фиг. 3 - вид в перспективе, показывающий вспомогательный теплоизолирующий барьер в области угловой зоны резервуара.
Фиг. 4 - вид в перспективе, иллюстрирующий вспомогательный теплоизолирующий барьер и вспомогательную герметизирующую мембрану в области угловой зоны резервуара.
Фиг. 5 - вид частично разобранного вспомогательного теплоизолирующего барьера и вспомогательной герметизирующей мембраны в области промежутка между двумя соседними первыми изолирующими панелями.
Фиг. 6 - вид в разрезе, частично иллюстрирующий вспомогательный теплоизолирующий барьер и вспомогательную герметизирующую мембрану в области угловой зоны резервуара.
Фиг. 7 - подробный вид зоны VII на фиг. 6.
Фиг. 8 - вид сверху, частично иллюстрирующий вспомогательную герметизирующую мембрану одной из стенок в области угловой зоны резервуара.
Фиг. 9 - вид в разрезе, иллюстрирующий вспомогательный теплоизолирующий барьер, вспомогательную герметизирующую мембрану и основной теплоизолирующий барьер в области угловой зоны резервуара.
Фиг. 10 - вид в перспективе, иллюстрирующий вспомогательный теплоизолирующий барьер, вспомогательную герметизирующую мембрану и основной теплоизолирующий барьер в области угловой зоны резервуара.
Фиг. 11 - подетальный вид в перспективе, иллюстрирующий основную герметизирующую мембрану в области угловой зоны резервуара.
Фиг. 12 - вид в перспективе, иллюстрирующий основную герметизирующую мембрану в области угловой зоны резервуара.
Фиг. 13 - вид в разрезе герметизированного и теплоизолированного резервуара для хранения жидкости в соответствии с дополнительным вариантом осуществления в области угловой зоны между двумя стенками резервуара.
Фиг. 14 - схематический вид с местным разрезом резервуара танкера СПГ и терминала для загрузки/выгрузки из/в упомянутый резервуар.
Фиг. 15 - вид в разрезе, частично иллюстрирующий вспомогательный теплоизолирующий барьер и вспомогательную герметизирующую мембрану в области угловой зоны резервуара в соответствии с вариантом.
Фиг. 16 - детальный вид зоны XVI на фиг. 15.
Фиг. 17 - вид в перспективе, показывающий вспомогательный теплоизолирующий барьер на пересечении между тремя стенками резервуара.
Фиг. 18 - вид в перспективе, частично показывающий вспомогательный теплоизолирующий барьер и основной теплоизолирующий барьер на пересечении между тремя стенками резервуара.
Фиг. 19 - вид в перспективе, частично показывающий основную герметизирующую мембрану на пересечении между тремя стенками резервуара.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Традиционно, термины «наружный» и «внутренний» используют для определения положения одного элемента относительно другого с учетом положения внутри или снаружи резервуара.
В соответствии с фиг. 1 и 2, раскрывается многослойная конструкция герметизированного и теплоизолированного резервуара для хранения сжиженного природного газа. Каждая стенка резервуара имеет, снаружи внутрь резервуара, вспомогательный теплоизолирующий барьер 1, имеющий изолирующие панели 2, которые прилегают и прикреплены к несущей конструкции 3 вспомогательными крепежными элементами 8, вспомогательную герметизирующую мембрану 4, опирающейся на изолирующие панели 2 вспомогательного теплоизолирующего барьера 1, основной теплоизолирующий барьер 5, имеющий изолирующие панели 6, которые прилегают и закреплены на изолирующих панелях 2 вспомогательного теплоизолирующего барьера 1 основными крепежными элементами 19, а основная первичная герметизирующая часть 7 опирается на изолирующие панели 6 основного теплоизолирующего барьера 5 и разработанную для нахождения в соприкосновении со сжиженным природным газом, содержащимся в резервуаре.
Несущая конструкция 3 может быть образована, в частности, свободно опирающимися металлическими листами, либо, в более общем случае, любым типом жесткой перегородки, обладающей надлежащими механическими свойствами. Несущая конструкция 3 может быть образована, в частности, корпусом или двойным корпусом морского судна. Несущая конструкция 3 имеет множество стенок, определяющих общую форму резервуара, как правило, многогранную форму.
Вспомогательный теплоизолирующий барьер 1 имеет множество изолирующих панелей 2, прикрепленных к несущей конструкции 3 посредством полосок смолы, не проиллюстрированы, и/или штифтами 8, приваренными к несущей конструкции 3.
Как проиллюстрировано на фиг. 1, каждая изолирующая панель 2 имеет слой 9 изолирующего пенополимера, расположенного между жесткой внутренней пластиной 10 и жесткой наружной пластиной 11. Жесткие внутренние пластины 10 и жесткие наружные пластины 11, например, представляют собой листы фанеры, соединенные с упомянутым слоем 9 изолирующего пенополимера. Изолирующий пенополимер может, в частности, представлять собой пену на основе полиуретана. Пенополимер предпочтительно армирован стекловолокном, которое способствует снижению его коэффициента температурного сжатия.
В плоскостной зоне стенки, как показано на фиг. 2, изолирующие панели 2 имеют практически форму прямоугольного параллелепипеда и бок о бок вдоль рядов, которые параллельны и отделены друг от друга промежутками 12, которые гарантируют функциональный монтажный зазор. Изолирующие панели 2 имеют, например, длину 3 м и ширину 1 м. Промежутки 12 заполнены теплоизолирующей прокладкой 13, показанной на фиг. 2, например, из стекловаты, минеральной ваты или гибкой синтетической пены с открытыми порами. Теплоизолирующая прокладка 13 предпочтительно произведена из пористого материала так, чтобы создать пространства для потока газа в промежутках 12 между изолирующими панелями 2. Промежутки 12 имеют, например, ширину приблизительно 30 мм.
Как показано на фиг. 2, внутренняя пластина 10 изолирующих панелей 2 имеет две группы канавок 14, 15, перпендикулярных друг другу так, чтобы сформировать сеть из канавок. Каждая группа канавок 14, 15 параллельна двум противоположным сторонам изолирующих панелей 2. Канавки 14, 15 разработаны для приема гофр, выступающих наружу резервуара, образованных на металлических листах вспомогательной герметизирующей мембраны 4.
В показанном варианте осуществления, в плоскостной зоне стенки, каждая внутренняя пластина 10 имеет три канавки 14, проходящих в продольном направлении изолирующей панели 2, и девять канавок 15, проходящих в поперечном направлении изолирующей панели 2.
Канавки 14, 15 проходят частично или полностью через толщину внутренней пластины 10 и в последнем случае раскрываются в области слоя 9 изолирующего пенополимера. Кроме того, в пересекающихся зонах между канавками 14, 15, изолирующие панели 2 имеют отверстия 16 с гарантированным зазором, образованные в слое 9 изолирующего пенополимера. Отверстия 16 с гарантированным зазором допускают размещение зон стыка, образованных в пересечениях между гофрами металлических листов вспомогательной герметизирующей мембраны 4.
Кроме того, внутренняя пластина 10 снабжена малыми металлическими пластинами 17, 18 для фиксации края гофрированных металлических листов вспомогательной герметизирующей мембраны 4 к изолирующим панелям 2. Малые металлические пластины 17, 18 проходят в двух перпендикулярных направлениях, каждая из которых параллельна двум противоположным сторонам изолирующих панелей 2. Малые металлические пластины 17, 18 прикреплены к внутренней пластине 10 изолирующей панели 2, например, винтами, заклепками или скобами. Малые металлические пластины 17, 18 расположены в углублениях, образованных во внутренней пластине 10 так, чтобы внутренняя поверхность малых металлических пластин 17, 18 вступала в соприкосновение с внутренней поверхностью внутренней пластины 10.
Внутренняя пластина 10 также снабжена резьбовыми шпильками 19, выступающими в направлении внутрь резервуара и разработанными для гарантии крепления основного теплоизолирующего барьера 5 к изолирующим панелям 2 вспомогательного теплоизолирующего барьера 1.
Чтобы гарантировать крепление изолирующих панелей 2 к штифтам 8, закрепленным на несущей конструкции 3, изолирующие панели 2 снабжены цилиндрическими канавками 20, показанными на фиг. 2, проходящими перпендикулярно изолирующим панелям 2 по всей их толщине, и образованными в области каждого из четырех углов изолирующих панелей 2. Цилиндрические канавки 20 имеют изменяемое поперечное сечение, не показанное, определяющее несущие поверхности для гаек, взаимодействующих с резьбовыми концами шпилек 8.
Кроме того, внутренняя пластина 10 имеет вдоль своих краев в каждом промежутке между двумя последовательными канавками 14, 15 утопленный участок, принимающий соединительные пластины 22, каждая из которых расположена поперек двух соседних изолирующих панелей 2, охватывающих с двух сторон промежуток 12 между изолирующими панелями 2. Каждая соединительная пластина 22 прикреплена к каждой из двух соседних изолирующих панелей 2 так, чтобы находиться напротив их взаимного разделения. Соединительные пластины 22 имеют форму прямоугольного параллелепипеда и, например, состоят из листа фанеры. Наружная поверхность соединительных пластин 22 прикреплена к низу утопленных участков 21. Глубина утопленных участков 21 практически равна толщине соединительных пластин 22 так, что внутренняя поверхность соединительных пластин 22 достигает практически до области других плоскостных зон внутренней пластины 10. Таким образом, соединительные пластины 22 способны гарантировать непрерывную опору для вспомогательной герметизирующей мембраны 4.
Чтобы гарантировать хорошее распределение усилий в соединении между соседними панелями, множество соединительных пластин 22 проходит вдоль каждого края внутренней пластины 10 изолирующих панелей 2, а одна соединительная пластина 22 расположена в каждом промежутке между двумя соседними канавками 14, 15 последовательности параллельных пазов. Соединительные пластины 22 могут быть прикреплены к внутренней пластине 10 изолирующей панели 2 надлежащими средствами. Однако было установлено, что сочетание нанесения клея между наружной поверхностью соединительных пластин 22 и внутренней пластиной 10 изолирующих панелей 2 и использование механических крепежных элементов, таких как скобы, дает возможность прижать соединительные пластины 22 к изолирующим панелям 2, что было особо предпочтительно.
Вспомогательная герметизирующая мембрана 4 имеет множество гофрированных металлических листов 24, каждый из которых имеет практически прямоугольную форму. Гофрированные металлические листы 24 расположены со смещением относительно изолирующих панелей 2 вспомогательного теплоизолирующего барьера 1 так, чтобы каждый из упомянутых гофрированных металлических листов 24 проходил одновременно над четырьмя соседними изолирующими панелями 2. Каждый гофрированный металлический лист 24 имеет первую группу параллельных гофр 25, идущих в первом направлении, и вторую группу параллельных гофр 26, идущих во втором направлении. Направления групп гофр 25, 26 перпендикулярны. Каждая группа гофр 25, 26 параллельна двум краям гофрированного металлического листа 24. Гофры 25, 26 выступают в сторону наружу резервуара, т.е. в направлении несущей конструкции 3. Гофрированный металлический лист 24 имеет множество плоскостных поверхностей между гофрами 25, 26. В области каждого пересечения между гофрами 25, 26 металлический лист имеет зону сочленения, имеющую верхний участок, выступающий в сторону наружу резервуара. Гофры 25, 26 гофрированных металлических листов 24 размещены в канавках 14, 15, образованных во внутренней пластине 10 изолирующих панелей 2. Соседние гофрированные металлические листы 24 приварены друг к другу внахлест. Фиксация гофрированных металлических листов 24 к малым металлическим пластинам 17, 18 осуществлена прихваточными сварными швами.
Гофрированные металлические листы 24 имеют вдоль своих продольных краев и в области своих четырех углов прорези 28, дающие возможность пропустить шпильки 19, разработанные для гарантии прикрепления основного теплоизолирующего барьера 5 к вспомогательному теплоизолирующему барьеру 1.
-6
-6
-1
-6
-1
Гофрированные металлические листы 24, например, сделаны из Invar: т.е. сплава железа и никеля, коэффициент расширения которого, как правило, находится в диапазоне между 1,2×10 и 2×10K, или сплава железа с высоким содержанием марганца, коэффициент расширения которого, как правило, приблизительно 7×10К. Как вариант, гофрированные металлические листы 24 также могут быть сделаны из нержавеющей стали или алюминия.
Основной теплоизолирующий барьер 5 имеет множество изолирующих панелей 6 форме прямоугольного параллелепипеда. Изолирующие панели 6 имеют размеры, равные размерам изолирующей панели 2, кроме толщины, которая может отличаться и предпочтительно меньше толщины изолирующей панели 2. Изолирующие панели 6 в таком случае смещены относительно изолирующих панелей 2 вспомогательного теплоизолирующего барьера 1 так, чтобы каждая изолирующая панель 6 проходила над четырьмя изолирующими панелями 2 вспомогательного теплоизолирующего барьера 1.
Изолирующие панели 6 имеют конструкцию, которая схожа с конструкцией изолирующих панелей 2 вспомогательного теплоизолирующего барьера 1, а именно слоистую конструкцию, состоящую из слоя изолирующего пенополимера, размещенного между двумя жесткими пластинами, например, из фанеры.
Внутренняя пластина 30 изолирующей панели 6 основного теплоизолирующего барьера 5 снабжена малыми металлическими пластинами 32, 33 для фиксации гофрированных металлических листов основной герметизирующей мембраны 7. Малые металлические пластины 32, 33 простираются в двух перпендикулярных направлениях, каждая из которых параллельна двум противоположным краям изолирующих панелей 6. Малые металлические пластины 32, 33 закреплены в углублениях, образованных во внутренней пластине 30 изолирующей панели 5 и зафиксированы на ней, например, винтами, заклепками или скобами.
Кроме того, внутренняя пластина 30 изолирующей панели 6 снабжена множеством снимающих напряжение канавок 34, дающих возможность основной герметизирующей мембране 7 деформироваться без приложения значительных механических напряжений к изолирующим панелям 6. Такие снимающие напряжение канавки 34 раскрыты, в частности, в документе FR 3001945.
Крепление изолирующих панелей 6 основного теплоизолирующего барьера 5 к изолирующим панелям 2 вспомогательного теплоизолирующего барьера выполнено посредством резьбовых шпилек 19. Чтобы обеспечить это, каждая изолирующая панель 6 имеет множество прорезей 35 вдоль своих краев и в области своих углов, куда проходит резьбовая шпилька 19. Наружная пластина изолирующих панелей 2 выступает внутрь прорезей 35 так, чтобы образовать несущую поверхность для крепежного элемента, которая имеет резьбовое отверстие, которое заходит на каждую резьбовую шпильку 19. Крепежный элемент имеет проушины, помещенные внутри прорезей 35, и упирается в участок наружной пластины, выступающей внутрь прорези 35 так, чтобы разместить наружную пластину между проушиной крепежного элемента и изолирующей панелью 2 вспомогательного теплоизолирующего барьера 1, тем самым обеспечить крепление каждой изолирующей панели 6 к изолирующим панелям 2, которые она охватывает с двух сторон.
Основной теплоизолирующий барьер 5 имеет множество закрывающих пластин 38, дающих возможность дополнить несущую поверхность основной герметизирующей мембраны 7 в области прорезей 35.
Основная герметизирующая мембрана 7 получена путем сборки множества гофрированных металлических листов 39. Каждый гофрированный металлический лист 39 имеет первую группу параллельных гофр 40, называемых верхними гофрами, проходящими в первом направлении, и вторую группу параллельных гофр 41, называемых нижними гофрами, проходящими во втором направлении, перпендикулярном первой группе. Гофры 40, 41 выступают во внутрь резервуара. Гофрированные металлические листы 39, например, изготовлены из нержавеющей стали или алюминия. В одном варианте осуществления, не показанном, первая и вторая группы гофр имеют одинаковую высоту.
Если вернуться к фиг. 1, можно видеть конструкцию стенок резервуара в области угла между первой стенкой 42 и второй стенкой 43.
Угол, образованный между первой стенкой 42 и второй стенкой 43, равен приблизительно 90° в представленном варианте осуществления. Угол, однако, может быть равен любому другому значению, например, приблизительно 135°.
Вспомогательный теплоизолирующий барьер 1 каждой стенки 42, 43 имеет набор первых изолирующих панелей 44, каждая из которых расположена вдоль пересечения 45 между несущей конструкцией 3 первой стенки 42 и несущей конструкцией 3 второй стенки 43. Каждая первая изолирующая панель 4 имеет сечение в форме прямоугольного трапецоида так, чтобы образовать с первой изолирующей панелью 44 другой соседней стенки угол вспомогательного теплоизолирующего барьера 1.
Таким образом, каждая первая изолирующая панель 44 вспомогательного теплоизолирующего барьера 1 имеет наружную поверхность 46, прикрепленную к несущей конструкции 3, внутреннюю поверхность 47 для поддержки вспомогательной герметизирующей мембраны 4, край 48, напротив пересечения 45 между несущими конструкциями 3 первой и второй стенок 42, 43, который перпендикулярен внутренней поверхности 46 и наружной поверхности 47, и край 49, соседнюю с пересечением 45, который скошен и взаимодействует со скошенным краем 49 первой изолирующей панели 44 другой стенки так, чтобы образовать угол вспомогательного теплоизолирующего барьера 1. Каждая первая изолирующая панель 44 также имеет два параллельных торцевых края, противоположных друг другу в направлении пересечения 45, которое перпендикулярно внутренней поверхности 46, наружной поверхности 47 и краю 48, противоположному 48 пересечению 45.
В соответствии с одним вариантом осуществления, первые изолирующие панели 44 каждой из стенок 42, 43 соединены друг с другом клеевым связыванием посредством их скошенного края 49 так, чтобы образовать предварительно собранную уголковую конструкцию.
Кроме того, вспомогательный теплоизолирующий барьер 1 каждой стенки 42, 43 также имеет набор вторых изолирующих панелей 50, которые прилегают к набору первых изолирующих панелей 44 и проходят вдоль края 48 первых изолирующих панелей 44, который в противоположную сторону от пересечения 49. В показанном варианте осуществления вторые изолирующие панели 50 имеют конструкцию, схожую с конструкцией других изолирующих панелей 2, раскрытых в соответствии с фиг. 2.
Вторые изолирующие панели 50, однако, могут иметь ширину, отличающуюся от ширины изолирующих панелей 2. Ширина упомянутых вторых изолирующих панелей 50, более конкретно, может быть подогнана, чтобы компенсировать производственные размерные допуски второго теплоизолирующего барьера и/или чтобы подогнать к необходимым размерам резервуара. Таким образом, в показанном варианте осуществления, если все вторые изолирующие панели 50 имеют три канавки 14, проходящие в продольном направлении упомянутой второй изолирующей панели 50, и имеют в результате этого ширину, практически соответствующую трем межгофровым интервалам, как и другие стандартные изолирующие панели 2 вспомогательного теплоизолирующего барьера 1, они также могут иметь другую ширину, как, например, ширину, соответствующую практически двум межгофровым интервалам в соответствии с размерами резервуара, который необходимо изготовить.
Каждая первая изолирующая панель 44 соединена с соседней второй изолирующей панелью 50 посредством множества соединительных элементов 22, которые, в первую очередь, прикреплены к краю внутренней поверхности 47 первой изолирующей панели 44 и к краю внутренней поверхности 10 соседней второй изолирующей панели 50 так, чтобы располагаться взаимного разделения между соседними первой и второй изолирующими панелями 44, 50.
На фиг. 3 можно видеть подробную конструкцию первых изолирующих панелей 44 вспомогательной теплоизолирующей мембраны 1.
Первые изолирующие панели 44 имеют слоистую конструкцию, состоящую из слоя 51 изолирующего пенополимера, расположенного между двумя жесткими пластинами 52, 53, например, из фанеры.
Внутренняя пластина 52 первых изолирующих панелей 44 имеет сеть перпендикулярных канавок 54, 55, сделанных для приема гофр набора первых металлических листов вспомогательной герметизирующей мембраны 4. Внутренняя пластина 52 имеет отдельный паз 54, проходящий параллельно пересечению 45 между несущей конструкцией 3 первой стенки 52 и конструкцией второй стенки 43. Внутренняя пластина 52 также имеет множество канавок 55, перпендикулярных упомянутому отдельному пазу 54, которые параллельны друг другу и разделены друг к другом в направлении пересечения 45.
Внутренняя пластина 52 первых изолирующих панелей 44 также снабжена множеством малых металлических пластин 56, например, изготовленных из Invar и разработанных для фиксации краев первых металлических листов вспомогательной герметизирующей мембраны, которые будут подробно описаны далее. Малые металлические пластины 56 расположены в двух перпендикулярных направлениях, которые соответственно параллельны двум торцевым краям 58, 59 упомянутой первой изолирующей панели 54 и краю 48 упомянутой первой изолирующей панели 44, которая обращена в противоположную сторону от пересечения 45. Малые металлические пластины 56 также разработаны для фиксации металлических угловых пластин, которые дают возможность гарантировать герметичность вспомогательной герметизирующей мембраны в уголковой зоне, которая будет подробно описана далее. Малые металлические пластины 56 закреплены в углублениях, образованных во внутренней пластине 52 первой изолирующей панели 44 и прикреплены к ней, например, винтами, заклепками или скобами.
В показанном варианте осуществления одна из малых металлических пластин 56, разработанных для фиксации металлических угловых пластин, расположена в каждом промежутке между двумя гофрами 55. Кроме того, внутренняя пластина 52 также перекрывается теплозащитными элементами 57, например, образованными из композитной пленки, которые расположены в зонах, которые на одной стороне находятся напротив зоны сварки металлических угловых пластин первых металлических листов, а на другой стороне не перекрываются малыми металлическими пластинами 56. Теплозащитные элементы 57, таким образом, дают возможность защитить первые изолирующие панели 44 и, в частности, их слой 51 пенополимера, от температур, которые могут повредить их в ходе сварочных работ на металлических угловых пластинах и первых металлических листах.
Внутренняя пластина 52 также снабжена малыми пластинами 58 для крепления, разработанными для гарантии прикрепления изолирующих блоков основного теплоизолирующего барьера на первых изолирующих панелях 44 вспомогательного теплоизолирующего барьера 1. Малые пластины 58 для крепления, например, соединены клеем с внутренней пластиной 52.
На фиг. 4 можно видеть конструкцию вспомогательной герметизирующей мембраны 4 в области угла резервуара.
Вспомогательная герметизирующая мембрана 4 каждой из стенок 42, 43 имеет набор первых металлических листов 60 практически прямоугольной общей формой. Первые металлические листы 60 имеют противоположные первые и вторые края 61, 62, параллельные пересечению между двумя стенками. Первый край 61 обращен в сторону другой соседней стенки, а второй край 62 обращен в противоположную сторону от другой соседней стенки. Первые металлические листы 60 также имеют третий и четвертый края 63, 64, которые параллельны друг другу и перпендикулярны первой и второй кромкам 61, 62.
Каждый из первых металлических листов 60 имеет отдельную гофру 65, проходящую в направлении, параллельном первому и второму краям 61, 62. Первые металлические листы 60 имеют группу из нескольких гофр 66, перпендикулярных упомянутой гофре 65, т.е. параллельных третьему и четвертому краям 63, 64. В качестве примера, первые металлические листы 60 имеют в данном случае группу из девяти гофр 66, перпендикулярных отдельной гофре 65. Гофры 65, 66 выступают в сторону внешней стороны резервуара в направлении несущей конструкции 3 и каждая из них входит в одну соответствующую канавку 54, 55, образованную во внутренней пластине 52 одной из первых изолирующих панелей 44.
Каждый из первых металлических листов 60 расположен поперек двух соседних первых изолирующих панелей 44 и прикреплен к каждой упомянутой изолирующей панели. Для обеспечения этого первые края 61 первых металлических листов 60 приварены к малым металлическим пластинам 56, причем их третьи и четвертые края 63, 64 приварены перпендикулярно к теплозащитному элементу 105. Первые металлические листы 60 также герметично приварены, чтобы перекрывать друг на друга в области третьего и четвертого краев 63, 64.
Кроме того, вспомогательная герметизирующая мембрана 2 имеет множество металлических угловых пластин 67. Металлические угловые пластины 67 предпочтительно сделаны из материала, идентичного материалу других металлических листов 24, 60 вспомогательной герметизирующей мембраны 4.
Каждая металлическая угловая пластина 67 имеет два фланца, которые соответственно параллельны каждой из двух соседних стенок 42, 43. Каждая металлическая угловая пластина 67 имеет гофру 68, проходящую от одного конца до другого конца металлической угловой пластины 67 вдоль ее двух фланцев так, чтобы дать возможность деформироваться металлической угловой пластине 67 в направлении, параллельном пересечению между несущими конструкциями двух соседних стенок 42, 43. Вспомогательная герметизирующая мембрана 4 имеет металлическую угловую пластину 67 для каждого направления гофр 66, а гофра 68 упомянутой металлической угловой пластины проходит в продолжение одной из гофр 66 так, чтобы гарантировать непрерывность сети гофр вспомогательной герметизирующей мембраны 4 в области угла резервуара.
Каждая металлическая угловая пластина 67 приварена к двум малым металлическим пластинам 56 первой изолирующей панели 44 первой стенки 42 одним из своих фланцев и приварена к двум малым металлическим пластинам 56 первой изолирующей панели второй стенки 43 другим из своих фланцев. Каждый фланец приварен к малой металлической пластине 56 в своей уголковой зоне между одним из своих боковых фланцев и своим торцевым фланцем, противоположным другому фланцу.
Кроме того, на фиг. 5 можно видеть, что соседние первые изолирующие панели 44 одной и той же стенки объединены друг с другом посредством соединительной пластины 69, которая прикреплена к внутренней поверхности 52 каждой из двух первых соседних изолирующих панелей 44. На внутреннюю поверхность соединительной пластины 69 частично перекрывается малой металлической пластиной 82, которая проходит в направлении расположения малых металлических пластин 56 и дает возможность зафиксировать две металлические угловые пластины 67 и первый металлический лист 60 в области промежутка, разделяющего две соседние первые изолирующие панели 44. В версии, которая не показана, малая металлическая пластина 82 заменена теплозащитным элементом и малая металлическая пластина наложена на внутреннюю поверхность металлических угловых пластин 67 и первых металлическим листам 60.
Как показано на фиг. 4, первый край 61 каждого из первых металлических листов 60 герметично приварен к одному из фланцев металлических угловых пластин 67.
Кроме того, первые металлические листы 60 имеют множество отверстий 83, а проходит через них и дает возможность закрепить изолирующий блок основного теплоизолирующего барьера. На фиг. 6 и 7 видно, что колпачковая гайка 84 проходит перпендикулярно каждому отверстию 83. Колпачковая гайка 84 имеет на своей наружной периферии резьбовой участок, взаимодействующий с резьбовым отверстием, образованным в одной из малых пластин 58 для крепления. Кроме того, колпачковая гайка 84 имеет глухое резьбовое отверстие, сделанное для приема шпильки для крепления изолирующих блоков теплоизолирующего барьера. Колпачковая гайка 84 также имеет фланец 85, дающий возможность разместить первый металлический лист 60 между упомянутым фланцем 85 и малой фиксирующей пластиной 58. В соответствии с одним вариантом осуществления, каждый фланец 85 приварен к первому металлическому листу 60 по периферии отверстия 83, чтобы гарантировать герметичность второй герметизирующей мембраны.
В варианте, показанном на фиг. 6 и 7, каждая малая пластина 58 для крепления удерживается на одной из первых изолирующих панелей 44 посредством внутренней пластины 52. Для обеспечения этого малая пластина 58 для крепления входит в нишу в внутренней пластины 52. Кроме того, внутренняя пластина 52 имеет край 106, который частично перекрывает оболочку и перекрывает участок края 107 малой пластины 58 так, чтобы удерживать упомянутую малую пластину 58 для крепления на слое 51 изолирующего пенополимера. В таком варианте осуществления, чтобы гарантировать прикрепление каждой малой пластины 58 для крепления к одной из изолирующих панелей 44, малая пластина 58 для крепления предварительно скреплена со слоем 51 изолирующего пенополимера, прежде чем внутренняя пластина 52 будет прикреплена, например, соединением клеем, к слою изолирующего пенополимера 51. Кроме того, каждая малая пластина 58 для крепления также может быть прикреплена соединением клеем к изолирующему слою 51 пенополимера.
В другом варианте, показанном на фиг. 15 и 16, каждая малая пластина 58 для крепления не удерживается на одной из изолирующих панелей 44 посредством своей внутренней пластины 52, а каждая малая пластина 58 для крепления прикреплена соединением клеем к слою 51 изолирующего пенополимера соответствующей изолирующей панели 44. Каждая малая пластина 58 для крепления помещена в нишу, образованную во внутренней пластине 52 соответствующей изолирующей панели 44. Предпочтительно, ниша, образованная во внутренней пластине 52, имеет заплечик 108, служащий несущей поверхностью для внутреннего краевого участка 109 малой пластины 58 для крепления.
В соответствии с дальнейшими вариантами осуществления, не показанными, на каждая малая пластину 58 для крепления может перекрываться слоем фанеры, снабженным отверстиями, дающими возможность пропустить колпачковые гайки 85. Слой фанеры способствует в этом случае гарантии поддержки первых металлических листов 60.
Кроме того, на фиг. 8 видно, что вспомогательная герметизирующая мембрана 4 каждой стенки имеет набор вторых металлических листов 86, которые на одной стороне прикреплены ко вторым изолированным панелям 50, а на другой стороне приварены к первым металлическим листам 60.
Вторые металлические листы 86 имеют практически прямоугольную общую форму, которая определена первым и вторым краями 87, 88, которые расположены напротив друг другу и которые параллельны соседнему пересечению между двумя стенками 42, 43. Первый край 87 к соседнему углу резервуара, в второй край 88 обращен в противоположную сторону от этого угла. Вторые металлические листы 86 также имеют третий и четвертый края 89, из которых здесь показан только один, которые параллельны и которые перпендикулярны первому и второму краям 87, 88.
В показанном варианте осуществления каждый из первых металлических листов 86 имеет отдельную гофру 90, проходящую в направлении, параллельном первому и второму краям 87, 88. Первые металлические листы имеют группу из множества гофр 91, перпендикулярных упомянутой гофре 90, т.е. параллельных третьему и четвертому краям 89. В качестве примера, вторые металлические листы 86 имеют в данном случае группы из девяти гофр 91.
В дальнейшем варианте осуществления, не показанном, вторые металлические листы 86 также могут иметь две гофры 90, проходящие в направлении, параллельном первому и второму краям 87, 88, в частности, если необходимо произвести другое смещение металлических листов 24 плоскостной зоны относительно стандартных изолирующих панелей 2 вспомогательного теплоизолирующего барьера 1.
Гофры 90, 91 выступают наружу резервуара в направлении несущей конструкции 3 и каждая из них входит в одну соответствующую канавку, образованную во внутренней пластине одной из вторых первых изолирующих панелей 50.
Каждый из вторых металлических листов 86 расположен поперек двух соседних вторых изолирующих панелей 50 и закреплен к каждой из них. Для обеспечения этого, вторые изолирующие панели 50 имеют малые металлические пластины 92, 93, которые проходят в двух перпендикулярных направлениях, и каждая из которых параллельна двум противоположным сторонам вторых изолирующих панелей 50. Второй край 88 каждого из вторых металлических листов 86 приварен к малым металлическим пластинам 92, а их третьи и четвертые края 89 приварены к малым металлическим пластинам 93. Вторые малые металлические пластины 86 также герметично приварены, чтобы перекрывать друг на друга в области третьего и четвертого краев 89.
Кроме того, первый край 87 каждого из вторых металлических листов 86 герметично приварен ко второму краю 62 одного из первых металлических листов 60. Один край из второго края 62 первых металлических листов 60 и первый край 87 вторых металлических листов 86 имеет выступающий участок, т.е. часть с другой высотой, в результате чего она покрывает другую кромку. В показанном варианте осуществления выступающий участок образован на втором краю 87 первых металлических листов 60.
В соответствии с одним вариантом осуществления, второй выступающий край 62 имеет достаточные размеры, чтобы подгонка по ширине, на которую первые металлические листы 60 и вторые металлические листы 86 перекрываются, как минимум способна компенсировать конструктивные допуски вспомогательного теплоизолирующего барьера 1 и вспомогательной герметизирующей мембраны 4 соответствующей стенки. В соответствии с одним вариантом осуществления, выступающий край имеет ширину, большую или равную 4 см.
В соответствии с дальнейшим вариантом осуществления, ширина первых металлических листов 60 подогнана, чтобы компенсировать производственные допуски несущей конструкции 3.
Первые края 87 вторых металлических листов 86 и вторые края 62 первых металлических листов 60 приварены друг к другу перпендикулярно промежутку, отделяющему первые изолирующие панели 44 от вторых изолирующих панелей 50. Таким образом, первые края 87 вторых металлических листов 86 и вторые края 62 первых металлических листов 62 упираются в соединительные пластины 22, объединяющие первые изолирующие панели 44 и вторые изолирующие панели 50.
В соответствии с одним вариантом осуществления, некоторые или все упомянутые соединительные пластины 22 снабжены на своих внутренних поверхностях теплозащитными элементами, не показаны, а первые края 87 вторых металлических листов 86 и вторые края 62 первых металлических листов 60 приварены друг к другу и опираются на них.
Кроме того, от второго края 88 вторых металлических листов 86, направленных в направлении, противопоставленном углу соседнего резервуара, вспомогательная герметизирующая мембрана 4 имеет множество стандартных металлических листов 24 - т.е. типа, предусмотренного в плоскостной зоне, как раскрыто, и показано фиг. 2. Стандартные металлические листы 24, граничащие со вторыми металлическими листами 86, расположены поперек двух вторых изолирующих панелей 50 и двух стандартных изолирующих панелей 2, а крепление упомянутых стандартных металлических листов 24 на вторых изолирующих панелях 50 осуществлено посредством малых металлических пластин 92, 93.
На фиг. 9 и 10 видно, что основной теплоизолирующий барьер 5 имеет в области угла резервуара множество предварительно собранных пар изолирующих блоков 94, один из которых упирается в один из первых металлических листов 60 первой стенки 42 и прикреплен к одной из первых изолирующих панелей 44 первой стенки 42, причем другой из них упирается в один из первых металлических листов 60 второй стенки 43 и прикреплен к одной из первых изолирующих панелей 44 второй стенки 43.
Изолирующие блоки 94 имеют внутреннюю поверхность, угловая пластина 95 упирается в нее, и наружная поверхность упирается в один из первых металлических листов 60. Изолирующие блоки 94 имеют многослойную структуру и имеют слой изолирующего пенополимера, размещенного между двумя листами фанеры, соединенных клеем с упомянутым слоем пенополимера.
Угловые пластины 95 представляют собой металлические угловые пластины, например, изготовленные из нержавеющей стали. Угловые пластины 95 имеют два фланца, соответственно упирающихся во внутреннюю поверхность каждого изолирующего блока 94 из пары изолирующих блоков. На фиг. 9 видно, что каждый фланец угловой пластины имеет шпильки 96 для прикрепления изолирующих блоков 94, которые приварены к наружной поверхности упомянутого фланца и выступают во внутрь резервуара. Изолирующие блоки 94 имеют отверстия, которые дают возможность прохода шпилек 96 и образованы на их внутренней поверхности. Отверстия сообщаются с цилиндрическими канавками, открытыми на внутренней поверхности изолирующих блоков. Гайки, навинченные на шпильки 96, упираются в основание цилиндрических углублений и тем самым гарантируют прикрепление угловой пластины 95 к упомянутым изолирующим блокам 94. Угловая пластина 95 тем самым дает возможность соединять изолирующие блоки 94 попарно так, чтобы образовать предварительно собранные модули.
Каждый фланец каждой угловой пластины 95 также имеет шпильку 97 на своей внутренней поверхности, которая выступает во внутрь резервуара. Такие шпильки 97 обеспечивают возможность фиксации сварочного оборудования в ходе сварки элементов основной герметизирующей мембраны 7 с угловыми пластинами 95.
Чтобы гарантировать крепление изолирующих блоков 94 к первым изолирующим панелям 44 вспомогательного теплоизолирующего барьера 1, угловая пластина 95 и изолирующие блоки 94 снабжены отверстиями, дающими возможность прохода шпилькам 98. Каждая шпилька 98 разработана для взаимодействия с одной из колпачковых гаек 84, как описано выше и показано на фиг. 7.
Кроме того, уголковый соединитель 99 из изолирующего материала, такого как пенополимер, расположен между кромками, соседними от угла резервуара двух изолирующих блоков 94 и тем самым дает возможность гарантировать непрерывность теплоизоляции в области угла резервуара. Кроме того, изолирующие стыковые элементы 100 вставлены между двумя парами соседних изолирующих блоков 94 так, чтобы гарантировать непрерывность теплоизоляции.
Как показано на фиг. 11 и 12, металлические листы 39 основной герметизирующей мембраны 7, которые граничат с уголковой зоной, приварены по своему краю, направленному в сторону угла резервуара, к угловым пластинам 95. Кроме того, первичная герметизирующая мембрана 7 имеет множество металлических уголковых элементов 101, каждый из которых приварен так, чтобы перекрывать две соседние угловые пластины 95. Уголковые элементы 101 сделаны из материала, идентичного металлу других металлических листов 39 основной герметизирующей мембраны 7. Каждый уголковый элемент 101 имеет два фланца, которые соответственно параллельны каждой из двух соседних стенок 42, 43. Каждый уголковый элемент 101 имеет гофру 102, проходящую от одного конца до другого у уголкового элемента 101 вдоль двух фланцев так, чтобы дать возможность деформироваться уголковому элементу 101 в направлении, параллельном гребню, образованному на пересечении стенок 42. 43.
Гофра 102 каждого из уголкового элемента 101 проходит в продолжение одного из направлений гофр 41 основной герметизирующей мембраны 7 так, чтобы гарантировать непрерывность сети гофр основной герметизирующей мембраны 7 в области угла резервуара.
Необходимо отметить, что несмотря на то, что только один из углов резервуара был раскрыт выше, другие углы резервуара также могут иметь идентичную структуру.
На фиг. 17 и 18 показаны конструкция вспомогательного теплоизолирующего барьера 1 и основного теплоизолирующего барьера 5 на пересечении между тремя стенками 42, 43, 110. Три стенки, показанные здесь, соответственно включают в себя донную стенку 42, торцевую стенку 43 и нижнюю наклонную стенку 110. Нижняя наклонная стенка 110 образует угол 135° с донной стенкой 42. Нижняя наклонная стенка 110 и донная стенка 42 перпендикулярны торцевой стенке 43. Такая структура соответствует, например, резервуару, который имеет в целом многогранную форму, и которая имеет две торцевые стенки восьмиугольной формы, которые соединены друг с другом восемью стенками, а именно донной стенкой и горизонтальной верхней стенкой, двумя вертикальными боковыми стенками, двумя нижними наклонными стенками, каждая из которых соединяет одну из боковых стенок с верхней стенкой, и двумя нижними наклонными стенками, каждая из которых соединяет одну из боковых стенок с донной стенкой.
В этой зоне, как показано на фиг. 17, вспомогательный теплоизолирующий барьер 1 имеет предварительно собранную уголковую конструкцию, которая образована из набора трех первых изолирующих панелей 44а, 44b, 44с, которые соответственно прикреплены с упором в несущую конструкцию каждой из трех стенок 42, 43, 110. Каждая изолирующая панель 44а, 44b, 44с имеет слоистую конструкцию, которая идентична с конструкции у изолирующих панелей 44, раскрытых на фиг. 3, а именно состоят из слоя изолирующего пенополимера, расположенного между двумя жесткими пластинами, например, из фанеры.
Изолирующие панели 44b и 44с прикреплены друг к другу скошенными краями, имеющими наклон 67,5°. Кроме того, каждая изолирующая панель 44b и 44с прикреплена к изолирующей панели 44а скошенными кромками, имеющими уклон 45°. Также наблюдается, что изолирующая панель 44а имеет не параллелепипедальную форму, а V-образную форму, угол которой соответствует углу между донной стенкой 42 и нижней наклонной стенкой 110.
Кроме того, уголковый элемент 111 сделанный из металла и герметизированный, показанный на фиг. 17, прикреплен поперек трех изолирующих панелей 44а, 44b, 44с. Для обеспечения этого уголковый элемент 111 имеет три фланца, которые соответственно параллельны каждой из трех стенок 42, 43, 110. Уголковый элемент 111 предпочтительно изготовлен из материала, идентичного матпериалу в других металлических листах 24, 60 вспомогательной герметизирующей мембраны 4.
Кроме того, в этой зоне вспомогательная герметизирующая мембрана 4 также имеет металлические угловые пластины, каждая из которых имеет фланцы, которые соответственно параллельны двум соседним стенкам. Металлические угловые пластины имеют конструкцию, идентичную описанной выше, как на фиг. 4. Кроме того, в этой зоне вспомогательная герметизирующая мембрана имеет отдельные гофрированные металлические листы, не показанные. Вторая герметизирующая мембрана 4, в частности, закреплена на каждой из изолированных панелей, обозначенных как 44b и 44с, имеет гофрированный металлический лист, который имеет только две гофры, перпендикулярные друг другу и проходящие в продолжение других гофр. Два края упомянутого листа, которые обращены к соседней стенке, приварены к упомянутым панелям 44с или 44d и приварены к металлическим угловым пластинам. Другой край, который обращены в противоположном направлении от соседних стенок, приварены так, чтобы перекрывать третий или четвертый края первого соседнего металлического листа. Такая сварка с перекрытием выполняется посредством отогнутого края, имеющего достаточные размеры, чтобы подгонка по ширине перекрытия, как минимум была способна компенсировать конструктивные допуски вспомогательного теплоизолирующего барьера 1 и вспомогательной герметизирующей мембраны 4.
Кроме того, как показано на фиг. 18, в области пересечения между тремя стенками 42, 43, 110 основной теплоизолирующий барьер 5 имеет предварительно собранную уголковую конструкцию, которая включает в себя три изолирующих блока 94а, 94b, 94с, соответственно упирающихся в каждую из трех изолирующих панелей 44а, 44b, 44с. Изолирующие блоки 94а, 94b, 94с зафиксированы к их соответствующим изолирующим панелям 44а, 44b, 44с посредством резьбовых шпилек, которые проходят через отверстия, образованные в упомянутых изолирующих блоках 94а, 94b, 94с, и каждая из которых взаимодействует с колпачковой гайкой 84, как раскрыто, принимая во внимание фиг. 7. Кроме того, каждый изолирующий блок 94а, 94b, 94с имеет внутреннюю поверхность, уголковый элемент 112, имеющий три фланца, соответственно упирающихся в каждый из упомянутых изолирующих блоков 94а, 94b, 94с, упирающихся в упомянутую внутреннюю поверхность.
Кроме того, как показано на фиг. 19, каждый из трех металлических листов 39 основной герметизирующей мембраны 7, которая расположена в области угла стенки 42, 43, 110, имеет два края, обращенные к соседним стенкам, которые приварены к уголковому элементу 112 и к соседним угловым пластинам 95.
Вариант осуществления, показанный на фиг. 13, отличается принципиально от описанного выше варианта осуществления тем, что вспомогательная герметизирующая мембрана 4 имеет гофры 103, выступающие внутрь резервуара, а не наружу. Стандартные металлические листы 24 и первые металлические листы 60 и вторые металлические листы 86 вспомогательной герметизирующей мембраны 4 также имеют две группы перпендикулярных гофр 103.
Также в этом варианте осуществления наружная пластина 30 изолирующих панелей 6 и изолирующих блоков 94 основного теплоизолирующего барьера 5 имеет две группы канавок 104, перпендикулярных друг другу так, чтобы образовать сеть канавок. Канавки 104, таким образом, сделаны для приема гофр 103, выступающих внутрь резервуара, образованных на металлических листах 24, 60, 86 вспомогательной герметизирующей мембраны 4.
В таком варианте осуществления вспомогательная герметизирующая мембрана имеет общую конструкцию, которая идентична раскрытой выше, а единственное отличие состоит в ориентации гофр 66 в направлении внутрь резервуара.
Описанный выше способ производства герметизированного и теплоизолированного резервуара для хранения жидкости можно использовать для различных типов резервуаров, например, для образования резервуара СПГ в установке наземного базирования или в плавучей установке, такой как танкер СПГ или их аналогах.
На фиг. 14, вид с местным разрезом танкера 70 СПГ показывает герметизированный и изолированный резервуар 71 в целом призматической формы, смонтированный в двойном корпусе 72 морского судна. Стенка резервуара 71 имеет основной герметизирующий барьер, разработанный для нахождения в соприкосновении с СПГ, содержащимся в резервуаре, вспомогательный герметизирующий барьер, расположенный между основным герметизирующим барьером и двойным корпусом 72 морского судна, а также два изолирующих барьера, соответственно расположенных между основным герметизирующим барьером и вспомогательным герметизирующим барьером, а также между вспомогательным герметизирующим барьером и двойным корпусом 72.
В порядке, который известен сам по себе, трубопроводы 73 загрузки/выгрузки, расположенные на верхней палубе морского судна, можно соединить посредством надлежащих соединителей к морскому или портовому терминалу, чтобы перемещать груз СПГ из или в резервуар 71.
На фиг. 14 показан пример морского терминала, имеющего станцию 75 загрузки и выгрузки, подводную трубу 76 и наземную установку 77. Станция 75 загрузки и выгрузки представляет собой закрепленную шельфовую установку, имеющую подвижную стрелу 74 и башню 78, которая поддерживает подвижную стрелу 74. Подвижная стрела 74 несет связку изолированных гибких труб 79, которые могут быть присоединены к трубопроводам 73 загрузки/выгрузки. Подвижная стрела 74, ориентацию которой можно изменять, пригодна для всех размеров танкеров СПГ. Соединительная труба, не показанная, проходит внутри башни 78. Станция 75 загрузки и выгрузки дает возможность загружать и выгружать в или из танкера 70 СПГ из или в наземную установку 77. Такая установка имеет резервуары 80 для хранения сжиженного газа и соединительные трубы 81, соединенные подводной трубой 76 со станцией 75 загрузки или выгрузки. Подводная труба 76 дает возможность перемещать сжиженный газ между станцией 75 загрузки или выгрузки и наземной установкой 77 на большое расстояние, например, 5 км, что дает возможность танкеру 70 СПГ оставаться на большом расстоянии от берега в ходе операций заправки и выгрузки.
Чтобы получить требуемое давление для перемещения сжиженного газа, используются насосы на борту морского судна 70 и/или насосы, установленные в наземной установке 77 и/или насосы, предусмотренные на станции 75 заправки и выгрузки.
Несмотря на то, что изобретение было описано в- связи с несколькими конкретными вариантами осуществления, очевидно, что оно не ограничивается ими в любом отношении и содержит все технические эквиваленты раскрытых средств в дополнение к их комбинациям, если они попадают в объем изобретения.
Использование глаголов «состоять из», «содержать» или «включать в себя» и их спрягаемых форм не исключает наличие других элементов или других шагов в дополнение к процитированным в формуле изобретения. Использование неопределенного артикля «а» или «an» для элемента или шага не исключает наличие множества таких элементов или шагов, если не указано иное.
В формулах изобретения любую ссылку в скобках нельзя интерпретировать как ограничение формулы изобретения.