ГЕРМЕТИЧНЫЙ И ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЙ РЕЗЕРВУАР, ОСНАЩЁННЫЙ ЗАГРУЗОЧНОЙ/РАЗГРУЗОЧНОЙ БАШНЕЙ
SEALED AND HEAT-INSULATING TANK EQUIPPED WITH LOADING/UNLOADING TOWER

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Изобретение относится к области герметичных и теплоизоляционных резервуаров, перевозимых на судне, и оснащённых загрузочной/разгрузочной башней для загрузки текучей среды в резервуар и/или для разгрузки текучей среды.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Герметичные и теплоизоляционные резервуары для хранения сжиженного природного газа (СПГ), перевозимые на судне и оснащённые загрузочной/разгрузочной башней, известны в известном уровне техники. Загрузочная/разгрузочная башня имеет треножную конструкцию, т.е. конструкцию, содержащую три вертикальных стойки, которые прикреплены друг к другу поперечинами. Каждая из вертикальных стоек выполнена полой. Таким образом, две из стоек образуют разгрузочную линию от резервуара, и для этой цели каждая стойка связана с разгрузочным насосом, имеющимся на загрузочной/разгрузочной башне, близко к её нижнему концу. Третья стойка образует аварийную скважину, позволяющую аварийному насосу и разгрузочной линии опускаться в случае отказа других разгрузочных насосов. Загрузочная/разгрузочная башня также имеет загрузочные линии, которые не являются одной из трёх стоек. Такие загрузочные/разгрузочные башни, например, описаны в документах KR20100103266 и KR20130017704.
В море, под действием зыби, резервуары для хранения сжиженного газа подвержены явлению действия сил от плескания. Эти явления могут быть очень сильными внутри резервуара, а, следовательно, создавать значительные силы в резервуаре, а именно, на оборудование, такое как загрузочная/разгрузочная башня.
Риск быть подверженным явлениям плескания со значительной амплитудой снижается, если степень наполнения резервуара близка к максимальной, или если резервуар только содержит остаточное количество сжиженного газа. Таким образом, степень наполнения резервуаров для перевозки сжиженного природного газа, используемых для транспортировки сжиженного газа, близка к максимальной на уходящем в море рейсе, а упомянутые резервуары только содержат остаточное количество сжиженного газа на обратном рейсе, для того, чтобы ограничивать риск быть подверженным значительным явлениям плескания.
Это не относится к резервуарам, используемым для хранения сжиженного газа, который используют судном в качестве топлива, а именно для приведения в движение судна, поскольку уровень наполнения резервуара обязательно подвержен изменениям по всему диапазону наполнения. Кроме того, такие резервуары обычно меньше, в результате чего ограничения размеров, применяемые к оборудованию резервуара, а именно, на загрузочную/разгрузочную башню, больше.
Кроме того, загрузочные/разгрузочные башни в известном уровне техники не являются полностью удовлетворительными, в частности, поскольку их механическая прочность не является оптимальной для применений, в условиях действия существенных явлений плескания, таких как применения в море, в которых сжиженный газ используют в качестве топлива.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Одна идея, лежащая в основе изобретения, заключается в том, чтобы предложить герметичный и теплоизоляционный резервуар для хранения текучей среды, который перевозят на борту судна, и который оснащён загрузочной/разгрузочной башней, который занимает ограниченное пространство, и который имеет улучшенную механическую прочность в отношении явлений плескания.
Согласно первому аспекту, изобретение предлагает герметичный и теплоизоляционный резервуар для хранения текучей среды, закреплённый на несущей конструкции, которая встроена в судно, причём судно имеет продольное направление, резервуар имеет загрузочную/разгрузочную башню, подвешенную к потолочной стенке несущей конструкции, причём загрузочная/разгрузочная башня включает в себя первую, вторую и третью вертикальные стойки, определяющие призму треугольного сечения, каждая стойка имеет нижний конец, причём загрузочная/разгрузочная башня также имеет основание, которое расположено горизонтально, и которое прикреплено к нижнему концу первой, второй и третей стоек; загрузочная/разгрузочная башня имеет по меньшей мере первый насос, который прикреплён к основанию и оснащён всасывающим элементом; причём резервуар имеет опору, которая прикреплена к несущей нагрузку конструкции в зоне нижней стенки резервуара, которая является продолжением призмы треугольного сечения, при этом упомянутая опора расположена так, чтобы направлять вертикальное поступательное перемещение загрузочной/разгрузочной башни; причем резервуар имеет по меньшей мере один первый отстойник, который образован в нижней стенке резервуара, и который вмещает всасывающий элемент первого насоса, при этом первый насос расположен вне треугольной призмы и выровнен с опорой в первой поперечной плоскости, которая ортогональна продольному направлению судна.
Таким образом, поскольку первый насос и опора выровнены поперечно, т.е. в предпочтительном направлении, явлений плескания, изгибающие силы или скручивающие силы, которые могут быть приложены в результате явлений плескания на загрузочную/разгрузочную башню и, следовательно, на многослойную конструкцию потолочной стенки и/или нижнюю стенку в зонах, смежных с упомянутой загрузочной/разгрузочной башней, уменьшены.
Кроме того, поскольку первый насос расположен вне призмы треугольного сечения, определённой тремя стойками, размеры стоек загрузочной/разгрузочной башни могут быть ограничены, при этом позволяя первому насосу иметь всасывающий элемент, помещённый в отстойник, который также помогает дополнительно ограничивать напряжения, которые могут быть приложены к загрузочной/разгрузочной башне в результате явлений плескания.
Поэтому такое расположение насоса и загрузочной/разгрузочной башни является компактным и особенно устойчивым к явлениям плескания.
Согласно другому альтернативному варианту осуществления, первая плоскость, в которой выровнены первый насос и опора, не ортогональна продольному направлению судна, а наклонена относительно упомянутого продольного направления под углом, отличным от 90°, и составляющим от 75° до 105°, предпочтительно от 80° до 100°. Действительно, было замечено, что такое расположение также помогает значительно уменьшать изгибающие силы или скручивающие силы, которые могут быть приложены в результате явлений плескания на загрузочную/разгрузочную башню.
Согласно предпочтительным вариантам осуществления, такой резервуар может иметь один или несколько из следующих признаков:
Согласно одному варианту осуществления, первый отстойник центрирован или по существу центрирован по оси первого насоса.
Согласно одному варианту осуществления, загрузочная/разгрузочная башня имеет второй насос, который прикреплён к основанию и оснащён всасывающим элементом, причём второй насос расположен вне треугольной призмы и выровнен с первым насосом и опорой в первой поперечной плоскости (P2).
Согласно одному варианту осуществления, резервуар имеет второй отстойник, который образован в нижней стенке резервуара и который вмещает всасывающий элемент второго насоса.
Согласно одному варианту осуществления, второй отстойник центрирован по оси второго насоса.
Согласно одному варианту осуществления, первый отстойник расположен от опоры на расстоянии, равном или больше 1 м. Согласно одному варианту осуществления, второй отстойник расположен от опоры на расстоянии, равном или больше 1 м. Таким образом, вышеупомянутые признаки обеспечивают приемлемую механическую прочность нижней стенки резервуара, при этом позволяя всасывающему элементу одного насоса, а предпочтительно обоих, помещаться в отстойник.
Согласно одному варианту осуществления, первая и вторая стойки выровнены во второй поперечной плоскости, которая ортогональна продольному направлению судна.
Согласно одному варианту осуществления, третья стойка располагается в продольной плоскости, которая равноудалена от первой и второй стоек.
Согласно одному варианту осуществления, диаметр третьей стойки больше, чем диаметр первой и второй стоек.
Согласно одному варианту осуществления, третья стойка образует аварийную скважину, позволяющую аварийному насосу и разгрузочной линии опускаться.
Согласно одному варианту осуществления, загрузочная/разгрузочная башня имеет третий насос, который прикреплён к основанию, причём третий насос выровнен с упомянутыми первой и второй стойками во второй поперечной плоскости, и расположен между упомянутыми первой и второй стойками. Это помогает защищать третий насос от явлений плескания.
Согласно одному варианту осуществления, всасывающий элемент третьего насоса не погружен в отстойник. Это помогает ограничивать занимаемое пространство, а именно, позволяет располагать загрузочную/разгрузочную башню ближе к задней стенке резервуара, чем когда между загрузочной/разгрузочной башней и упомянутой задней стенкой требуется отстойник.
Согласно одному варианту осуществления, первый насос связан с первой разгрузочной линией, которая проходит вертикально вдоль загрузочной/разгрузочной башни, причём первая разгрузочная линия выровнена с упомянутыми первой и второй стойками во второй поперечной плоскости, и расположена между первой и второй стойками. Это помогает защищать первую разгрузочную линию от явлений плескания.
Согласно одному варианту осуществления, второй насос связан со второй разгрузочной линией, которая проходит вертикально вдоль загрузочной/разгрузочной башни, причём вторая разгрузочная линия выровнена с упомянутыми первой и второй стойками во второй поперечной плоскости (P1) и расположена между первой и второй стойками.
Согласно одному варианту осуществления, третий насос связан с третьей разгрузочной линией, которая проходит вертикально вдоль загрузочной/разгрузочной башни, причем третья разгрузочная линия выровнена с упомянутыми первой и второй стойками во второй поперечной плоскости и расположена между первой и второй стойками.
Согласно одному варианту осуществления, каждый из насосов связан с одной из разгрузочных линий посредством соединительного устройства, оснащённого компенсатором.
Согласно одному варианту осуществления, основание имеет, по меньшей мере, один первый боковой фланец, который выступает в поперечном направлении за призму треугольного сечения, и к которому прикреплён первый насос. Таким образом, прикрепление первого насоса к загрузочной/разгрузочной башне не увеличивает или лишь незначительно увеличивает подверженность загрузочной/разгрузочной башни явлениям плескания.
Согласно одному варианту осуществления, основание имеет второй боковой фланец, который выступает в поперечном направлении за призму треугольного сечения, и к которому прикреплён второй насос.
Согласно одному варианту осуществления, основание имеет центральную придающую жёсткость конструкцию, причём упомянутая центральная придающая жёсткость конструкция имеет два элемента жёсткости, которые наклонены относительно продольного направления судна, один из элементов жёсткости протяжён по прямой линии между третьей стойкой и первой стойкой, и предпочтительно от третьей стойки до первой стойки, а другой элемент жёсткости протяжён по прямой линии между второй стойкой и третьей стойкой, предпочтительно от второй стойки до третьей стойки. Элементы жёсткости, имеющие эту конструкцию, особенно эффективны в распределении сил по всей конструкции.
Согласно одному варианту осуществления, центральная придающая жёсткость конструкция расположена между первым и вторым боковыми фланцами.
Согласно одному варианту осуществления, центральная придающая жёсткость конструкция также имеет множество элементов жёсткости, которые протяжены поперечно продольному направлению судна между двумя элементами жёсткости, наклонёнными относительно продольного направления судна.
Согласно одному варианту осуществления, первый боковой фланец имеет полукоробчатый корпус, вмещающий первый насос, причём полукоробчатый корпус имеет горизонтальное дно, на котором прикреплены крепёжные выступы для упомянутого первого насоса, при этом дно имеет вырез, сквозь который может проходить упомянутый первый насос.
Согласно одному варианту осуществления, второй боковой фланец имеет полукоробчатый корпус, вмещающий второй насос, причём полукоробчатый корпус имеет горизонтальное дно, на котором прикреплены крепёжные выступы для упомянутого второго насоса, при этом дно имеет вырез, сквозь который может проходить упомянутый второй насос.
Согласно одному варианту осуществления, каждый полукоробчатый корпус также имеет две поперечно ориентированные вертикальные стенки и одну продольно ориентированную вертикальную стенку, при этом горизонтальное дно связано с поперечно ориентированными вертикальными стенками и с продольно ориентированной вертикальной стенкой.
Согласно одному варианту осуществления, первый боковой фланец и/или второй боковой фланец имеют элементы жёсткости, которые протяжены поперечно продольному направлению судна.
Согласно одному варианту осуществления, первая, вторая и третья стойки прикреплены друг к другу поперечинами.
Согласно одному варианту осуществления, загрузочная/разгрузочная башня оснащена радарным устройством для измерения уровня сжиженного газа в резервуаре, причём радарное устройство включает в себя излучатель и волновод, который протяжён по существу по всей высоте резервуара, причём волновод прикреплён с помощью опорных элементов к поперечинам, которые связывают третью стойку с первой стойкой или второй стойкой, при этом опорные элементы протяжены в третьей поперечной плоскости, которая ортогональна продольному направлению судна. Таким образом, опорные элементы протяжены в предпочтительном направлении явлений плескания, так, чтобы работать преимущественно на растяжение/сжатие, а не на изгиб под действием явлений плескания, что помогает улучшать их механическую прочность.
Согласно одному варианту осуществления, первый насос и/или второй насос расположены полностью вне призмы треугольного сечения.
Согласно одному варианту осуществления, опора, первый отстойник и, при необходимости, дополнительно второй отстойник помещены между директрисами двух поперечных гофров, и более конкретно центрированы между ними.
Согласно второму аспекту, изобретение также предлагает герметичный и теплоизоляционный резервуар для хранения текучей среды, который закреплён в несущей нагрузку конструкции, которая встроена в судно, судно имеет продольное направление, а резервуар имеет загрузочную/разгрузочную башню, подвешенную к потолочной стенке несущей нагрузку конструкции, загрузочная/разгрузочная башня включает в себя первую, вторую и третью вертикальную стойки, причём каждая стойка имеет нижний конец, загрузочная/разгрузочная башня также имеет основание, которое расположено горизонтально, и которое прикреплено к нижнему концу первой, второй и третьей стоек; загрузочная/разгрузочная башня также имеет по меньшей мере первый насос, который прикреплён к основанию, и который оснащён всасывающим элементом; причём основание имеет центральную придающую жёсткость конструкцию, при этом упомянутая центральная придающая жёсткость конструкция имеет два элемента жёсткости, которые наклонены относительно продольного направления судна, причём один из элементов жёсткости протяжён по прямой линии от третьей стойки до первой стойки, а другой элемент жёсткости протяжён по прямой линии от второй стойки до третьей стойки.
Центральная придающая жёсткость конструкция, включающая в себя такие элементы жёсткости, особенно эффективна в распределении сил по всей конструкции.
Согласно предпочтительным вариантам осуществления, такой резервуар может иметь один или несколько из следующих признаков:
Согласно одному варианту осуществления, первая, вторая и третья вертикальные стойки определяют призму треугольного сечения.
Согласно одному варианту осуществления, резервуар имеет опору, которая прикреплена к несущей нагрузку конструкции в зоне нижней стенки резервуара, которая является продолжением призмы треугольного сечения, причём упомянутая опора расположена так, чтобы направлять вертикальное поступательное перемещение загрузочной/разгрузочной башни.
Согласно одному варианту осуществления, первый насос расположен вне треугольной призмы.
Согласно одному варианту осуществления, загрузочная/разгрузочная башня имеет второй насос, расположенный вне треугольной призмы.
Согласно одному варианту осуществления, первый насос и второй насос выровнены в первой поперечной плоскости (P2), которая ортогональна продольному направлению судна.
Согласно одному варианту осуществления, основание имеет, по меньшей мере, один первый боковой фланец, который выступает в поперечном направлении за призму треугольного сечения, и к которому прикреплён первый насос.
Согласно одному варианту осуществления, основание имеет второй боковой фланец, который выступает в поперечном направлении за призму треугольного сечения, и к которому прикреплён второй насос.
Согласно одному варианту осуществления, центральная придающая жёсткость конструкция расположена между первым и вторым боковыми фланцами.
Согласно одному варианту осуществления, центральная придающая жёсткость конструкция также имеет множество элементов жёсткости, которые протяжены поперечно продольному направлению судна между двумя элементами жёсткости, наклонёнными относительно продольного направления судна.
Согласно одному варианту осуществления, первый боковой фланец имеет полукоробчатый корпус, вмещающий первый насос, причём полукоробчатый корпус имеет горизонтальное дно, на котором закреплены крепёжные выступы для упомянутого первого насоса, при этом дно имеет вырез, сквозь который может проходить упомянутый первый насос.
Согласно одному варианту осуществления, второй боковой фланец имеет полукоробчатый корпус, вмещающий второй насос, причём полукоробчатый корпус имеет горизонтальное дно, на котором закреплены крепёжные выступы для упомянутого второго насоса, при этом дно имеет вырез, сквозь который может проходить упомянутый второй насос.
Согласно одному варианту осуществления, каждый полукоробчатый корпус также имеет две поперечно ориентированные вертикальные стенки и одну продольно ориентированную вертикальную стенку, причём горизонтальное дно связано с поперечно ориентированными вертикальными стенками и с продольно ориентированной вертикальной стенкой.
Согласно одному варианту осуществления, первый боковой фланец и/или второй боковой фланец имеют элементы жёсткости, которые протяжены поперечно продольному направлению судна.
Согласно одному варианту осуществления, первая и вторая стойки выровнены во второй поперечной плоскости, которая ортогональна продольному направлению судна.
Согласно одному варианту осуществления, третья стойка протяжена в продольной плоскости, которая равноудалена от первой и второй стоек.
Согласно одному варианту осуществления, изобретение также предлагает судно, включающее в себя несущую конструкцию и один из вышеупомянутых резервуаров, закреплённый в упомянутой несущей конструкции.
Согласно одному варианту осуществления, изобретение также предлагает способ загрузки на такое судно или разгрузки с такого судна, в котором текучую среду направляют по каналу через изолированные трубы к береговому или плавучему хранилищу от резервуара на судне или к резервуару на судне от берегового или плавучего хранилища.
Согласно одному варианту осуществления, изобретение также предлагает систему передачи текучей среды, причём система включает в себя вышеупомянутое судно, изолированные трубы, расположенные чтобы соединять резервуар, установленный в корпусе судна, с береговым или плавучем хранилищем, и насос для подачи текучей среды через изолированные трубы к береговому или плавучему хранилищу от резервуара на судне или к резервуару на судне от берегового или плавучего хранилища.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР
Изобретение может быть лучше понято, а его дополнительные задачи, детали, признаки и преимущества изложены более четко, в подробном описании ниже нескольких конкретных вариантов осуществления изобретения, данных исключительно в качестве неограничивающих примеров, со ссылкой на приложенные чертежи.
Фиг. 1 представляет схематичный вид в разрезе герметичного и теплоизоляционного резервуара для хранения текучей среды, оснащённого загрузочной/разгрузочной башней.
Фиг. 2 представляет вид в перспективе загрузочной/разгрузочной башни.
Фиг. 3 представляет подробный вид в перспективе верхнего участка загрузочной/разгрузочной башни на фиг. 2.
Фиг. 4 представляет вид сверху нижнего участка загрузочной/разгрузочной башни на фиг. 2.
Фиг. 5 представляет вид в перспективе основания загрузочной/разгрузочной башни, переносящей три насоса.
Фиг. 6 представляет вид сверху основания загрузочной/разгрузочной башни, имеющей три насоса.
Фиг. 7 представляет схематичный вид в сечении отстойника.
Фиг. 8 представляет собой схематичный вид в сечении опоры, предназначенной для направления вертикального поступательного перемещения загрузочной/разгрузочной башни.
Фиг. 9 представляет подробный вид снизу разгрузочной башни, показывающий ориентирование загрузочной/разгрузочной башни на опоре.
Фиг. 10 представляет вид сверху уровня нижней стенки с загрузочной/разгрузочной башней.
Фиг. 11 представляет схематичный вид в разрезе резервуара судна, перевозящего сжиженный природный газ, и загрузочного/разгрузочного терминала для этого резервуара.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Традиционно, ортонормированную систему координат, ограниченную на фигурах двумя осями x и y, используют для описания элементов резервуара. Ось x представляет продольное направление судна, а ось y представляет поперечную ось, перпендикулярную продольному направлению судна.
Фиг. 1 показывает герметичный и теплоизоляционный резервуар 1 для хранения сжиженного газа, который оснащён загрузочной/разгрузочной башней 2, используемой в частности, для загрузки сжиженного газа в резервуар 1 и/или для разгрузки сжиженного газа. Сжиженный газ может, в частности, быть сжиженным природным газом (СПГ), т.е. газовой смесью, содержащей преимущественно метан и один или один или несколько других углеводородов, таких как этан, пропан, n-бутан, i-бутан, n-пентан, i-пентан, неопентан, и азот в небольших количествах.
Резервуар 1 закреплён в несущей конструкции 3, встроенной в судно. Несущая конструкция 3, например, образована двойным корпусом судна, но может также в более общем случае быть образована любым типом жёсткой перегородки, имеющей подходящие механические свойства. Резервуар 1 может использоваться для транспортировки сжиженного газа или для приёма сжиженного газа, используемого в качестве топлива для питания судна.
Согласно одному варианту осуществления, резервуар 1 представляет собой мембранный резервуар. В таком резервуаре 1, каждая стенка содержит, последовательно от наружной стороны к внутренней стороне в направлении толщины стенки, вспомогательный теплоизолирующий барьер 4, содержащий изоляционные элементы, опирающиеся на несущую конструкцию 3, вспомогательную уплотнительную мембрану 5, закреплённую на изоляционных элементах вспомогательного теплоизолирующего барьера 4, основной теплоизолирующий барьер 6, содержащий изоляционные элементы, опирающиеся на вспомогательную уплотнительную мембрану 5, и основную уплотнительную мембрану 7, закреплённую на изоляционных элементах основного теплоизолирующего барьера 5 и предназначенную контактировать с текучей средой, содержащейся в резервуаре 1.
Для примера, каждая стенка может, в частности, быть стенкой Mark III, как описано, например, в FR2691520, стенкой NO96, как описано, например, в FR2877638, или стенкой Mark V, как описано, например, в WO14057221.
Загрузочная/разгрузочная башня 2 установлена вблизи задней стенки 8 резервуара 1, что помогает оптимизировать количество груза, который может разгружаться загрузочной/разгрузочной башней 2, поскольку судна обычно наклонены назад из-за конкретного использования балласта, а именно, для того, чтобы ограничивать вибрации.
Загрузочная/разгрузочная башня 2 подвешена к верхней стенке 9 несущей конструкции 3. Согласно предпочтительному варианту осуществления, верхняя стенка 9 несущей конструкции 3, вблизи задней стенки 8, имеет прямоугольное параллелепипедное пространство (не показано), которое выступает вверх, называемое жидкостным куполом. Жидкостный купол образован двумя поперечными стенками (передней и задней) и двумя боковыми стенками, которые протяжены вертикально и выступают вверх от верхней стенки 9. Жидкостный купол также имеет горизонтальную крышку 10, показанную на фигурах 2 и 3, к которой подвешена загрузочная/разгрузочная башня 2.
Загрузочная/разгрузочная башня 2 протяжена по существу по всей высоте резервуара 1. Загрузочная/разгрузочная башня 2 имеет треножную конструкцию, т.е. конструкцию, содержащую три вертикальные стойки 11, 12, 13, которые прикреплены друг к другу поперечинами 14. Каждая из стоек 11, 12, 13 является полой и проходит через крышку 10 жидкостного купола.
Три стойки 11, 12, 13 определяют призму треугольного сечения поперечинами 14. Согласно одному варианту осуществления, три стойки 11, 12, 13 равноудалены друг от друга, так, что сечение призмы представляет собой равносторонний треугольник. Предпочтительно, три стойки 11, 12, 13 расположены так, что, по меньшей мере, одна из граней призмы лежит в поперечной плоскости P1, которая ортогональна продольному направлению x судна. Другими словами, две из стоек 11, 12 выровнены в поперечной плоскости P1. Более конкретно, две стойки 11, 12, которые выровнены в поперечной плоскости P1, представляют собой две задние стойки, т.е. стойки, ближайшие к задней стенке 8 резервуара 1.
Как показано на фигурах 2-4, диаметр передней стойки 13 больше диаметра двух задних стоек 11, 12. Передняя стойка 13 образует аварийную скважину, позволяющую аварийному насосу и разгрузочной линии опускаться в случае отказа других разгрузочных насосов.
Кроме того, в показанном варианте осуществления, две стойки 11, 12 образуют втулки для кабелей электропитания, используемых, в частности, для питания разгрузочных насосов, находящихся на загрузочной/разгрузочной башне 2. Кроме того, установка включает в себя три разгрузочных канала 15, 16, 17, показанных на фиг. 2, каждый из которых прикреплён к разгрузочному насосу 18, 19, 20. Три разгрузочных канала 15, 16, 17 расположены в поперечной плоскости P1. Три разгрузочных канала 15, 16, 17 более конкретно помещены между двумя стойками 11, 12. Таким образом, поскольку предпочтительное направление явлений плескания ориентировано поперечно продольному направлению x судна, такое расположение разгрузочных каналов 15, 16, 17 между двумя стойками 11, 12 помогает обеспечивать защиту от явлений плескания.
Согласно альтернативному варианту осуществления (не показан), каждая из двух стоек 11, 12 соединена с разгрузочным насосом и образует разгрузочную линию. Загрузочная/разгрузочная башня 2 также оснащена втулками для кабелей электропитания, которые расположены в поперечной плоскости P1 и помещены между двумя стойками 11, 12.
Кроме того, в показанном варианте осуществления, загрузочная/разгрузочная башня 2 также оснащена двумя загрузочными линиями 21, 22, которые прикреплены к передней стойке. Одна из двух загрузочных линий 21, показанных только на фиг. 2, проходит только в верхнем участке резервуара 1, в то время как другая загрузочная линия 22 проходит по существу по всей высоте резервуара 1 почти до нижней стенки 23 резервуара 1. Предпочтительно, загрузочная линия 22, которая проходит по существу по всей высоте резервуара 1, выровнена со стойкой 13 в поперечной плоскости, которая ортогональна продольному направлению x судна. Это помогает ограничивать силы, вызванные явлениями плескания, оказываемыми на эту загрузочную линию 22.
Кроме того, загрузочная/разгрузочная башня 2 оснащена радарным устройством 24, показанным на фигурах 3 и 4, которое используют для измерения уровня сжиженного газа в резервуаре 1. Радарное устройство 24 включает в себя излучатель (не показан) и волновод 25, который находится на загрузочной/разгрузочной башне 2. Волновод 25 протяжён по существу по всей высоте резервуара 1. Волновод 25 прикреплён к поперечинам 14, связывающим переднюю стойку 13 с одной из задних стоек 11, 12 посредством опорных элементов 26, которые разнесены равномерно вдоль волновода 25. Опорные элементы 26, один из которых показан на фигурах 3 и 4, расположены в поперечной плоскости, которая ортогональна продольному направлению x судна, что помогает улучшать его механическую прочность.
3
3
3
Загрузочная/разгрузочная башня 2 также оснащена основанием 27, а именно, показанным на фигурах 4-6, которое прикреплено к нижнему концу трёх стоек 11, 12, 13 и на котором находятся три разгрузочных насоса 18, 19, 20, конкретно: центральный насос 19 и два боковых насоса 18, 20. Наличие трёх разгрузочных насосов 18, 19, 20 обеспечивает резерв, который, в частности, помогает уменьшать риск простоев, которые требуют вмешательства обслуживающего персонала в резервуар 1. Максимальная скорость потока трёх разгрузочных насосов меньше 40 м/ч, и предпочтительно от 10 м/ч до 20 м/ч, что помогает ограничить пространство, занимаемое упомянутыми насосами, и, следовательно, их подверженность явлениям плескания.
Каждый из разгрузочных насосов 18, 19, 20 соединён с одной из разгрузочных линий 15, 16, 17, описанных выше. Как показано на фи. 4, каждый из разгрузочных насосов 18, 19, 20 соединён с одной из разгрузочных линий 15, 16, 17 при помощи соединительных устройств 28, снабжённых компенсатором 29, который используют для поглощения деформаций, а именно, при охлаждении резервуара 1 и/или разгрузочных линий.
Центральный насос 19 расположен, в поперечной плоскости P1, между стойками 11, 12, что помогает защищать упомянутый насос от явлений плескания. Два боковых насоса 18, 20 выровнены друг с другом в поперечной плоскости P2, которая ортогональна продольному направлению x судна.
Боковые насосы 18, 20 расположены вне треугольной призмы, образованной тремя стойками 11, 12, 13. Это оставляет достаточное расстояние между боковыми насосами 18, 20, чтобы позволять их всасывающим элементам помещаться в отстойники 30 (описанные ниже) без дополнительного увеличения, таким образом, размеров загрузочной/разгрузочной башни 2. Действительно, для обеспечения приемлемой механической прочности стенок резервуара 1, должно быть минимальное расстояние между оборудованием, прерывающим многослойную конструкцию стенок, таким как отстойники 30 или опора 31 загрузочной/разгрузочной башни 2. Следовательно, с опорой 31 (описана ниже), расположенной в зоне нижней стенки 23 напротив центральной оси загрузочной/разгрузочной башни 2, отстойники 30, предназначенные вмещать всасывающий элемент боковых насосов 18, 20, должны быть достаточно далеко от центральной оси загрузочной/разгрузочной башни 2, чтобы обеспечивать, что механическая характеристика нижней стенки 23 резервуара 1 не подвергается негативному влиянию.
Согласно одному варианту осуществления, расстояние в поперечном направлении y между двумя боковыми насосами 18, 20 больше 2 м, например, в области от 4 м до 5 м. Кроме того, чтобы обеспечивать адекватную механическую прочность нижней стенки 23, минимальное расстояние между отстойником 30 и опорой 31 больше 1 м. Предпочтительно, если первичная уплотнительная мембрана 7 представляет собой гофрированную мембрану, расстояние между отстойником 30 и опорой 31 больше трёх шагов в продольном направлении судна. Отстойники 30 предназначены удерживать всасывающие элементы боковых насосов 18, 20, погруженными в некоторое количество сжиженного газа, независимо от любых явлений плескания в упомянутом сжиженном газе, чтобы гарантировать, что упомянутые боковые насосы 18, 20 остаются залитыми и/или не повреждаются. Отстойник 30 согласно примеру варианта осуществления показан на фиг. 7. Отстойник 30 принимает всасывающий элемент одного из боковых насосов 18, 20. Отстойник 30 содержит первичную цилиндрическую чашу 32, которая обеспечивает первый контейнер в сообщении с внутренней частью резервуара 1, и вторичную цилиндрическую чашу 33, которая обеспечивает второй контейнер, окружающий нижний участок первичной цилиндрической чаши 32. Первичная цилиндрическая чаша 32 соединена непрерывно с первичной мембраной 7, уплотняющим образом завершая указанную мембрану. Аналогично, вторая цилиндрическая чаша 33 соединена непрерывно с вторичной мембраной 5, уплотняющим образом завершая указанную мембрану. Отстойник 30 центрирован по оси насоса 18, 20, помещённого в него.
Согласно варианту осуществления, который не показан, для того, чтобы увеличивать ёмкость отстойника 30, несущая нагрузку конструкция 3 нижней стенки 23 имеет круглое отверстие, через которое отстойник 30 зацеплен, и которое позволяет отстойнику 30 выступать за плоскость несущей нагрузку конструкции 3 нижней стенки 23. В этом случае, полая цилиндрическая чаша прикреплена к несущей нагрузку конструкции 3 около отверстия, и выступает наружу от несущей нагрузку конструкции 3 для того, чтобы образовывать продолжение конструкции, что обеспечивает дополнительное пространство для вмещения отстойника 30.
В показанном варианте осуществления, только боковые насосы 18, 20 погружены в отстойники 30. Таким образом, когда уровень сжиженного газа в резервуаре падает ниже порога, центральный насос 19 не может использоваться, и эти боковые насосы 18, 20 используют исключительно для разгрузки сжиженного газа. Такое расположение, в частности, является предпочтительным в том, что оно позволяет центральному насосу 19 располагаться между двумя стойками 11, 12, и в том, что позволяет загрузочной/разгрузочной башне 2 располагаться ближе к задней стенке 8, чем когда между загрузочной/разгрузочной башней и задней стенкой 8 резервуара 1 требуется отстойник 30.
Конструкция основания 27 описана ниже со ссылкой на фигуры 4-6. Основание 27 имеет кольца 34, 35, 36, через которые проходят нижние концы трёх стоек 11, 12, 13. Кольца 34, 35, 36 приварены к стойкам 11, 12, 13 чтобы прикреплять указанное основание 27 к нижнему концу трёх стоек 11, 12, 13.
Кроме того, основание 27 имеет центральную придающую жёсткость конструкцию 37, используемую для увеличения жёсткости основания 27, тем самым увеличивая сопротивление загрузочной/разгрузочной башни 2 к явлениям плескания. Центральная придающая жёсткость конструкция 37 имеет два элемента 38, 39 жёсткости, которые наклонены относительно продольного направления x судна, каждый из которых протяжён по прямой линии между центральной осью одной из стоек 11, 12 и центральной осью стойки 13. Такое расположение, придающее значительную жёсткость, в частности, обеспечивают расположением боковых насосов 18, 20 вне призмы треугольного сечения, ограниченной тремя стойками 11, 12, 13.
Кроме того, центральная придающая жёсткость конструкция 37 имеет несколько элементов 40, 41, 42, 43 жёсткости, которые протяжены поперечно и соединяют два наклонных элемента 38, 39 жёсткости. Центральная придающая жёсткость конструкция 37 также имеет элементы 44 жёсткости, которые протяжены в продольном направлении между поперечно продолжающимися элементами 40, 41, 42, 43 жёсткости. В проиллюстрированном варианте осуществления, основание 27 представляет собой плоский лист, а элементы 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44 жёсткости представляют собой металлические балки, которые приварены к плоскому листу.
Основание 27 также имеет два боковых фланца 45, 46, которые выступают в поперечном направлении y за призму треугольного сечения, ограниченную тремя стойками 11, 12, 13. Боковые фланцы 45, 46 прикрепляют боковые насосы 18, 20 к основанию 27 вне треугольной призмы, образованной тремя стойками 11, 12, 13.
Как показано на фиг. 5, боковые насосы 18, 20 более конкретно вмещены в полукоробки 47, 48, открывающиеся наружу загрузочной/разгрузочной башни 2. Полукоробчатые корпуса 47, 48 выступают за остальную часть основания 27 к нижней стенке 23 резервуара 1, что позволяет боковым насосам 18, 20 опускаться достаточно для того, чтобы соответствующий всасывающий элемент помещался в отстойник 30. Каждый полукоробчатый корпус 47, 48 образован горизонтальным дном 49, которое связано с двумя поперечными ориентированными вертикальными стенками 50, 51 и продольно ориентированной вертикальной стенкой 52. Дно 49 имеет вырез, сквозь который расположен корпус одного из боковых насосов 18, 20. Каждый из боковых насосов 18, 20 оснащён крепёжными выступами для прикрепления упомянутых насосов к дну 49 около прорези.
Боковые фланцы 45, 46 также снабжены элементами жёсткости, например, образованными вертикальными пластинами, которые протяжены в поперечном направлении, и элементами жёсткости, например, образованными вертикальными пластинами, которые протяжены от полукоробок 47, 48 к одной из стоек 11, 12, 13.
Основание 27 также включает в себя центральный фланец 53, который расположен между двумя стойками 11, 12. Центральный фланец 53 имеет вырез, сквозь который расположен корпус центральный насос 19. Центральный насос 19 имеет крепёжные выступы, чтобы прикреплять упомянутый насос к центральному фланцу 53 около прорези.
Фиг. 9 показывает, что загрузочная/разгрузочная башня 2 имеет направляющее устройство, которое прикреплено к нижней грани основания 27, и которое взаимодействует с опорой 31, которая прикреплена к нижней стенке несущей нагрузку конструкции 3. Такое направляющее устройство предназначено для того, чтобы позволять относительное перемещение загрузочной/разгрузочной башни 2 относительно опоры 31 в вертикальном направлении резервуара 1 для того, чтобы позволять загрузочной/разгрузочной башне 2 сжиматься или расширяться в виде функции от температур, которым подвергается упомянутая башня, при этом предотвращая любое горизонтальное перемещение основания 27 загрузочной/разгрузочной башни 2.
Как показано схематично на фиг. 8, опора 31 имеет форму тела вращения круглого сечения с суженным нижним участком 54, который соединён на конце своего меньшего диаметра с цилиндрическим верхним участком 55. Основание большего диаметра суженного участка опирается на нижнюю стенку несущей нагрузку конструкции 3. Суженный нижний участок 54 проходит через толщину нижней стенки 23 резервуара 1 за уровень основной уплотнительной мембраны 7. Цилиндрический верхний участок 55 закрыт герметично круглой пластиной 56. Основная уплотнительная мембрана 7 и вспомогательная уплотнительная мембрана 5 герметично соединены с суженным нижним участком 54.
Кроме того, как показано на фиг. 9, два направляющих элемента 57, 58 приварены к опоре 6 и протяжены соответственно к задней и к передней части резервуара 1. Каждый из двух направляющих элементов 57, 58 имеет две продольные грани и поперечную грань, причём каждая из продольной и поперечной грани находится в контакте с направляющим элементом 59, который прикреплён к основанию 27 загрузочной/разгрузочной башни 2.
Фиг. 10 показывает, что опора 31 выровнена с боковыми насосами 18, 20 в плоскости P2 и, более конкретно, центрирована между двумя боковыми насосами 18, 20. Такое расположение является предпочтительным в том, что оно помогает ограничивать силы, вызванные явлениями плескания, действующие на боковые насосы 18, 20 и на опору 31.
Кроме того, если основная уплотнительная мембрана 7 представляет собой гофрированную мембрану, как показано на фиг. 10, в которой гофры протяжены в продольном и поперечном направлениях судна, такое расположение помогает ограничивать количество гофров, которые прерываются, тем самым ограничивая потерю эластичности в основной уплотнительной мембране 7, вызванную такими прерываниями. Кроме того, в показанном варианте осуществления, отстойники 30 и опора 31 помещены между директрисами двух поперечных гофров, и более конкретно центрированы между ними. Это позволяет гофрам прерываться по возможному наиболее короткому расстоянию, учитывая, что эти прерывания вызывают локальное уменьшение гибкости основной уплотнительной мембраны 7, тем самым увеличивая возможность локальной усталости и износа.
Со ссылкой на фиг. 11, вид в разрезе судна 70 показывает герметичный и изоляционный резервуар 71, имеющий общую призматическую форму, установленный в двойном корпусе 72 судна. Стенка резервуара 71 имеет основную уплотнительную мембрану, предназначенную контактировать с сжиженным газом, содержащимся в резервуаре, вспомогательную уплотнительную мембрану, расположенную между основной уплотнительной мембраной и двойным корпусом 72 судна, и два изолирующих барьера, расположенных соответственно между основной уплотнительной мембраной и вспомогательной уплотнительной мембраной и между вспомогательной уплотнительной мембраной и двойным корпусом 72.
Известным образом, загрузочные/разгрузочные трубы 73, расположенные на верхней палубе судна, могут соединяться при помощи подходящих соединителей, с морским или портовым терминалом, чтобы передавать груз СПГ к резервуару 71 или от него.
Фиг. 11 показывает пример морского терминала, содержащего пункт 75 загрузки и/или разгрузки, подводную линию 76 и береговое сооружение 77. Пункт 75 загрузки и/или разгрузки представляет собой неподвижную морскую установку, содержащую подвижную стрелу 74 и башню 78, удерживающую подвижную стрелу 74. Подвижная стрела 74 переносит связку изолированных шлангов 79, которые могут соединяться с загрузочными/разгрузочными трубами 73. Ориентируемая подвижная стрела 74 может быть адаптирована ко всем размерам судов. Соединительная линия (не показана) проходит внутрь башни 78. Пункт 75 загрузки/разгрузки позволяет загружать и разгружать судно 70 к береговому сооружению 77 или от него. Это сооружение имеет резервуары 80 для хранения сжиженного газа, и соединительные линии 81, соединённые через подводную линию 76 с пунктом 75 загрузки/разгрузки. Подводная линия 76 позволяет сжиженному газу передаваться между пунктом 75 загрузки/разгрузки и береговым сооружением 77 на большое расстояние, например, 5 км, что позволяет удерживать судно 70 на большом расстоянии от берега во время загрузочных и разгрузочных работ.
Чтобы создавать требуемое давление для передачи сжиженного газа, используют насосы, установленные на борту судна 70, и/или насосы, установленные на береговом сооружении 77, и/или насосы, установленные на пункте 75 загрузки/разгрузки.
Хотя изобретение было описано относительно нескольких конкретных вариантов осуществления, оно, очевидно, никоим образом не ограничено ими, и оно включает в себя все технические эквиваленты описанных средств и их совокупности, если они попадают в объем изобретения.
Использование глагола "содержать" или "включать в себя", включая сопряжения, не исключает наличие других элементов или других этапов в дополнение к упомянутым в формуле изобретения.
В формуле изобретения, ссылочные позиции между скобками не должны пониматься как составляющие ограничение формулы изобретения.