ГЕРМЕТИЧНЫЙ И ТЕПЛОИЗОЛИРОВАННЫЙ РЕЗЕРВУАР, ОСНАЩЕННЫЙ СКВОЗНЫМ ЭЛЕМЕНТОМ
SEALED AND HEAT-INSULATED TANK EQUIPPED WITH THROUGH ELEMENT

Область техники
Изобретение относится к области резервуаров, которые герметичны и теплоизолированы, с мембранами для хранения и/или транспортировки жидкостей, таких как криогенные жидкости.
Герметичные и теплоизолированные резервуары с мембранами используются, в частности, для хранения сжиженного природного газа (СПГ), который хранится при атмосферном давлении при температуре приблизительно -162°.
Уровень техники
В документе WO-A-2011/157915 описывается герметичный и теплоизолированный резервуар для хранения сжиженного природного газа, такой тип резервуара содержит стенку резервуара, прикрепленную к плоской несущей стенке. Стенка резервуара содержит основную герметизирующую мембрану и теплоизоляционный барьер, расположенный между несущей конструкцией и основной герметизирующей мембраной. Основная герметизирующая мембрана состоит из множества гофрированных металлических листов, плотно приваренных друг к другу, которые образуют первую группу равноотстоящий параллельных прямолинейных гофрировок, проходящих в первом направлении плоскости несущей стенки, и вторую группу равноотстоящих параллельных прямолинейных гофрировок, проходящих во втором направлении плоскости несущей стенки, при этом второе направление идет под прямыми углами к первому направлению, а расстояние между двумя соседними гофрировками первой группы и расстояние между двумя соседними гофрировками второй группы равно заданному интервалу гофрировки. Гофрированные металлические листы имеют прямоугольные формы, стороны которых параллельны соответственно первому направлению и второму направлению плоскости несущей стенки, и размеры которых равны целым кратным интервала гофрировок, каждый край гофрированного металлического листа расположен между двумя соседними гофрировками, параллельными упомянутому краю.
WO-A-2011/157915 предлагает конструкции, которые позволяют проходить опоре через нижнюю стенку (днища) резервуара. Однако, когда диаметр опоры превышает два интервала гофрировки, эти конструкции обеспечивают локальный сдвиг направления гофрировок, чтобы образовать более сложную сеть гофрировок. Но повышение сложности сети гофрировок таким образом может оказаться более сложным для реализации, в частности, в случае, где направление гофрировок оказывает действие на другие элементы стенки резервуара, которые потом должны быть адаптированы к более сложным сетям гофрировок. Эти соображения играют заметную роль при проектировании конструкции вспомогательной мембраны, расположенной между основным изоляционным барьером и вспомогательным изоляционным барьером в форме гофрированной металлической мембраны.
Аналогичные проблемы также с большой вероятностью возникают в верхней стенке резервуара, например, в паросборном канале, или в нижней стенке (днища) резервуара, например, в конструкции отстойника или любом другом элементе, проходящем через отдельную зону в стенке резервуара.
Сущность изобретения
Одна идея, на которой основано изобретение, предлагает стенку резервуар с многослойной конструкцией, оборудованной сквозным элементом, проходящим через отдельную зону стенки резервуара, и в котором конструкция стенки резервуара в упомянутой отдельной зоне проста и легко подсоединяется к примыкающим зонам стенки резервуара.
Для этого изобретение предлагает герметичный и теплоизолированный резервуар, упомянутый резервуар содержит стенку резервуара, прикрепленную к плоской несущей стенке, стенка резервуара содержит по меньшей мере одну герметизирующую мембрану и по меньшей мере один теплоизоляционный барьер, расположенный между несущей конструкцией и герметичной мембраной,
герметизирующая мембрана или каждая герметизирующая мембрана состоит из множества гофрированных металлических листов, плотно приваренных друг к другу, которые образуют первую группу равноотстоящих параллельных прямолинейных гофрировок, проходящих в первом направлении плоскости несущей стенки, и вторую группу равноотстоящих параллельных прямолинейных гофрировок, проходящих во втором направлении плоскости несущей стенки, при этом второе направление идет под прямыми углами к первому направлению, расстояние между двумя соседними гофрировками первой группы и расстояние между двумя соседними гофрировками второй группы равно заданному интервалу «io» гофрировки, гофрированные металлические листы имеют прямоугольные формы, стороны которых параллельны соответственно первому направлению и второму направлению плоскости несущей стенки, и размеры которых равны целым кратным значениям интервала гофрировок, а каждый край гофрированного металлического листа расположен между двумя соседними гофрировками, параллельными упомянутому краю,
теплоизоляционный барьер или каждый теплоизоляционный барьер по существу состоит из множества расположенных рядом изоляционных панелей, каждая из которых имеет внутреннюю поверхность, которая образует опорную поверхность для герметизирующей мембраны, изоляционные панели имеют формы прямоугольного параллелепипеда, стороны которых параллельны соответственно первому направлению и второму направлению плоскости несущей стенки, и размеры которых в проекции на плоскость несущей стенки равны целым кратным значениям интервала гофрировки,
металлические крепежные пластины прикреплены к внутренней поверхности изоляционных панелей, а гофрированные металлические листы имеют края, приваренные к упомянутым крепежным пластинам, чтобы удерживать герметизирующую мембрану на упомянутой опорной поверхности,
герметичный резервуар снабжен сквозным элементом, проходящим через стенку резервуара.
В соответствии с одним вариантом осуществления, гофрировки основной герметизирующей мембраны смещены на половину интервала гофрировки в каждом из двух направлений плоскости относительно гофрировок вспомогательной герметизирующей мембраны,
гофрированные металлические листы основной герметизирующей мембраны прерываются у отверстия, упомянутое отверстие прерывает две гофрировки каждой группы гофрировок основной герметизирующей мембраны, упомянутое отверстие центрировано в положении, расположенном в середине двух прерывающихся гофрировок каждой группы гофрировок основной герметизирующей мембраны, и гофрированные металлические листы вспомогательной герметизирующей мембраны прерываются у отверстия, при этом упомянутое отверстие прерывает последовательность из трех гофрировок каждой группы гофрировок вспомогательной герметизирующей мембраны, упомянутое отверстие вспомогательной герметизирующей мембраны является соосным с отверстием основной герметизирующей мембраны, при этом упомянутое отверстие вспомогательной герметизирующей мембраны центрировано в положении, расположенном на пересечении второй гофрировки последовательности из трех гофрировок, принадлежащих первой группе вспомогательной герметизирующей мембраны, и второй гофрировки последовательности из трех гофрировок, принадлежащих второй группе вспомогательной герметизирующей мембраны.
В соответствии с одним вариантом осуществления такой или один из теплоизоляционных барьеров вокруг сквозного элемента или одного из содержит множество изоляционных панелей, которые образуют кольцо квадратной формы вокруг сквозного элемента, упомянутое кольцо имеет наружные стороны размером главным образом 9io, которые параллельны соответственно первому направлению и второму направлению плоскости несущей стенки, упомянутое кольцо ограничивает, по своему центру, квадратное окно, стороны которого имеют размер 3io, и которые также параллельны соответственно первому направлению и второму направлению плоскости несущей стенки, так что сквозной элемент проходит через теплоизоляционный барьер в упомянутом квадратном окне,
первое множество анкерных пластин расположено на внутренней поверхности упомянутого кольца по четырем наружным сторонам упомянутого кольца, расстояние между каждой анкерной пластиной первого множества и наружной стороной, которую оно окружает, равно интервалу гофрировки,
соединительные детали соединены плотно со сквозным элементом, расположенным в квадратном окне вокруг сквозного элемента на внутренней поверхности изоляционных панелей, которые образуют кольцо.
В соответствии с одним вариантом осуществления гофрированные металлические листы герметизирующей мембраны или одной из герметизирующих мембран вокруг сквозного элемента содержат
две прямоугольные металлические пластины с вырезом, шириной 3io в первом направлении и длиной 7io во втором направлении, которые симметричны друг другу относительно оси симметрии, параллельной второму направлению, проходящему через центр квадратного окна, называемый второй осью симметрии, при этом каждая прямоугольная металлическая пластина с вырезом имеет три наружных края, расположенные на одной линии с первым множеством анкерных пластин и приваренные к первому множеству анкерных пластин, и внутренний край имеет вырез, образованный так, чтобы избежать перерезания упомянутого квадратного окна, упомянутый вырез имеет ширину, равную 1io в первом направлении, и длину, равную 3io во втором направлении, так что участок с вырезом внутреннего края проходит вдоль квадратного окна,
и две металлические модифицированные пластины, расположенные между участками без вырезов внутренних краев двух прямоугольных металлических пластин с вырезом, две металлические модифицированные пластины симметричны друг другу относительно оси симметрии, параллельной первому направлению, проходящему через центр квадратного окна, называемый первой осью симметрии, и каждая металлическая модифицированная пластина имеет ширину 1io в первом направлении и длину 2io во втором направлении и имеет гофрировку, расположенную по одной линии с упомянутой второй осью симметрии,
два продольных края каждой металлической модифицированной пластины плотно приварены к внутренним краям двух прямоугольных металлических пластин с вырезом, а внешний боковой край каждой металлической модифицированной пластины приварен к анкерным пластинам первого множества,
участок с вырезом внутреннего края каждой прямоугольной металлической пластины с вырезом и внутренний боковой край каждой металлической модифицированной пластины, плотно приварены к упомянутым соединительным деталям.
Благодаря этим отличительным признакам можно обеспечить проход сквозного элемента, который относительно объемный, а именно имеет диаметр до 3io, в то же время предотвращая концентрацию напряжений в герметичной мембране вокруг сквозного элемента. Действительно, эта очень симметричная конструкция герметизирующей мембраны позволяет нагружать различные гофрировки очень сбалансированным образом, чтобы воспринять деформации, вызванные тепловым и механическим напряжениями. Кроме того, имея симметричную зону теплоизоляционного барьера размерами 9io на 9io, эту конструкцию относительно легко подсоединить к примыкающим зонам стенки резервуара, в частности, когда последняя образована изоляционными панелями размерами 3io на 9io. И наконец, имея зону герметизирующей мембраны размерами 7io на 7io, которая симметрична и соосна зоне теплоизоляционного барьера, эта конструкция создает смещение между краями изоляционных панелей и краями гофрированных металлических листов герметизирующей мембраны, которые также упрощают присоединение примыкающих зон стенки резервуара, где обычно необходимо, чтобы гофрированный металлический лист перекрывал несколько изоляционных панелей.
Соединительные детали, которые расположены в квадратном окне между металлической пластиной, к внутренним краям которой они приварены, и сквозным элементом, с которым они плотно соединены, могут быть расположены различными способами.
В одном варианте осуществления эти соединительные детали содержат поддон, параллельный несущей стенке, соединенной с периферией сквозного элемента, и идущий вокруг основной части на том же уровне у внутренней поверхности кольца, и закрывающие пластины, внутренние края которых приварены к этому поддону. Другие конфигурации возможны для получения герметичного уплотнения вокруг сквозного элемента, например, с помощью фланца, закрепленного на сквозном элементе, край которого, обращенный вниз, приваривается к одной или более металлическим закрывающим пластинам, окружающим сквозной элемент. Герметичное соединение, которое использует такой фланец между металлической мембраной и стержнем, проходящим через эту мембрану проиллюстрирован, например, в документах FR-A-2973098 или FR-A-2413260.
В соответствии с другими предпочтительными вариантами осуществления такой герметичный и теплоизолированный резервуар может иметь один или более следующих особенностей (признаков).
В соответствии с одним вариантом осуществления упомянутый теплоизоляционный барьер является вспомогательным теплоизоляционным барьером, удерживаемым на несущей конструкции, и упомянутая герметизирующая мембрана является вспомогательной герметизирующей мембраной, опирающейся на вспомогательный теплоизоляционный барьер, стенка резервуара также содержит основной теплоизоляционный барьер, лежащий на вспомогательной герметизирующей мембране, и основную герметизирующую мембрану, опирающуюся на основной теплоизоляционный барьер и предназначенную для контактирования с жидкостью, содержащейся в резервуаре.
В соответствии с вариантами осуществления сквозной элемент может содержать опору для узла оборудования, которое должно быть помещено в резервуар, или герметичную трубку, определяющую проход между внутренним пространством резервуара и наружной частью резервуара, или даже конструкцией отстойника.
Такой резервуар может образовывать часть наземного хранилища, например, для хранения СПГ, или устанавливаться на прибрежную или глубоководную плавучую конструкцию, в частности, метановоз, этановоз, плавучую установку для регазификации и хранения газа (FSRU), плавучую систему добычи, хранения и отгрузки (FPSO) и тому подобное.
В соответствии с вариантом осуществления, судно для транспортирования жидкости содержит двойной корпус и вышеупомянутый резервуар, расположенный в двойном корпусе.
В соответствии с одним вариантом осуществления, изобретение также предлагает способ погрузки и разгрузки такого судна, в котором жидкость подается через изолированный трубопровод от плавучего или наземного хранилища или из него в резервуар судна или из него.
В соответствии с одним вариантом осуществления, изобретение также предлагает систему для транспортировки жидкости, такая система содержит вышеупомянутое судно, изолированный трубопровод, размещенный таким образом, чтобы соединять резервуар, установленный в корпусе судна, с плавучим или наземным хранилищем, и насос для подачи жидкости по изолированному трубопроводу от плавучего или наземного хранилища в резервуар судна, или из резервуара в плавучее или наземное хранилище.
Некоторые аспекты изобретения основаны на идее, предлагающей предложить конструкцию многослойной стенки, в которой реализованы, насколько это возможно, следующие принципы конструирования:
- изоляционные панели и гофрированные металлические листы имеют прямоугольные формы с размерами, равными целым кратным значениям интервала гофрировки, причем эти размеры максимально стандартизированы, чтобы образовывать равномерную последовательность, которая повторяется на большом протяжении;
- края гофрированных металлических листов смещены относительно краев изоляционных панелей, на которые опираются такие гофрированные металлические листы;
- края гофрированных металлических листов вспомогательной мембраны находятся на одной линии с краями основных изоляционных панелей, которые они покрывают;
- гофрировки гофрированных металлических листов вспомогательной мембраны выступают в направлении наружной части резервуара и смещены относительно краев вспомогательных изоляционных панелей, на которые они опираются;
- край гофрированного металлического листа находится на расстоянии 0,5io от примыкающей гофрировки, параллельной упомянутому краю, где «io» означает интервал гофрировки.
Краткое описание чертежей
Изобретение будет лучше понятно, и его другие задачи, подробности, отличительные признаки и преимущества станут более очевидными из последующего описания нескольких частных вариантов осуществления изобретения, приведенных исключительно в качестве иллюстрации и не накладывающих ограничения со ссылками на приложенные чертежи.
Фиг. 1 - вид в разрезе герметичного и теплоизолированного резервуара для хранения сжиженного природного газа, иллюстрирующий угловую зону между двумя стенками.
Фиг. 2 - вид в перспективе с вырезом стенки резервуара в стандартной зоне.
Фиг. 3 - горизонтальная проекция внутренней поверхности резервуара в отдельной зоне, через которую проходит опора, иллюстрирующая вспомогательный изоляционный барьер вокруг опора без перекрывающих элементов.
Фиг. 4 - половина вида с разрезом в перспективе опоры, разрез сделан по оси IV-IV на фиг. 3.
Фиг. 5 - вид, аналогичный виду на фиг. 3, также показывающий перекрывающие элементы вспомогательного изоляционного барьера.
Фиг. 6 - вид, аналогичный виду фиг. 3, также показывающий вспомогательную герметизирующую мембрану стенки резервуара вокруг опоры.
Фиг. 7 - вид, аналогичный виду фиг. 3, также показывающий основной изоляционный барьер стенки резервуара вокруг опоры.
Фиг. 8 - увеличенный вид разреза части опоры и основного изоляционного барьера по оси VIII-VIII на фиг. 4.
Фиг. 9 - вид, аналогичный виду фиг. 3, также показывающий основную герметизирующую мембрану стенки резервуара вокруг опоры.
Фиг. 10 - схематичный вид с вырезом резервуара метановоза, содержащего герметичный теплоизолированный резервуар для хранения жидкости, и терминала для погрузки/разгрузки этого резервуара.
Подробное описание вариантов осуществления
Условно будем считать, что термины "наружный" и "внутренний" используются для определения относительного положения одного элемента относительно другого, со ссылками на внутреннюю часть и наружную часть резервуара. Кроме того, продольное направление элемента в виде прямоугольного параллелепипеда необходимо понимать как направление, соответствующее стороне с наибольшим размером прямоугольника.
Со ссылками на фиг. 1 и 2 описывается многослойная конструкция герметичного и теплоизолированного резервуара для хранения сжиженного природного газа. Каждая стенка резервуара содержит, в направлении от наружной части резервуара, вспомогательный теплоизоляционный барьер 1, содержащий изоляционные панели 2, размещенные рядом и закрепленные на несущей конструкции 3 вспомогательными крепежными элементами 8, вспомогательную герметизирующую мембрану 4, на изоляционных панелях 2 вспомогательного теплоизоляционного барьера 1, основной теплоизоляционный барьер 5, содержащий изоляционные панели 6, размещенные бок о бок и закрепленные на изоляционных панелях 2 вспомогательного теплоизоляционного барьера 1 основными крепежными элементами 19, и основную герметизирующую мембрану 7, на изоляционных панелях 6 основного теплоизоляционного барьера 5 и предназначенную для контакта со сжиженным природным газом, содержащимся в резервуаре.
Несущая стенка 3 может, в частности, быть самонесущим металлическим листом или, в более общем случае, любым типом жесткой переборки, демонстрирующей соответствующие механические свойства. Несущая стенка 3 может, в частности, быть образована корпусом двойного корпуса судна. Как изображено на фиг. 1, множество несущих стенок 3 используется обычно, чтобы образовать несущую конструкцию, имеющую общую форму резервуара, обычно многогранной формы.
Вспомогательный теплоизоляционный барьер 1 содержит множество изоляционных панелей 2, закрепленных на несущей стенке 3 посредством полосок из полимера, не изображены, и/или стержней 8, приваренных к несущей стенке 3. Изоляционные панели 2 имеют, в основном, форму прямоугольного параллелепипеда.
Как изображено на фиг. 1, изоляционные панели 2 каждая содержит слой 9 изоляционного пенополимера, расположенного между внутренней жесткой пластиной 10 и наружной жесткой пластиной 11. Внутренняя 10 и наружная 11 жесткие пластины являются, например, пластинами из фанеры, наклеенными на упомянутый слой 9 изоляционного пенопласта. Изоляционный пенополимер может, в частности, быть пенопластом на основе полиуретана. Пенополимер преимущественно усилен стекловолокном, который способствует уменьшению коэффициента температурного сжатия.
В стандартной зоне стенки, как показана на фиг. 2, изоляционные панели 2 размещены бок о бок параллельными рядами и отделены одна от другой зазорами 12, обеспечивающими монтажный люфт. Зазоры 12 заполняются теплоизоляционным уплотнителем 13, представленным на фиг. 2, таким как, например, стекловата, минеральная вата или гибкий синтетический пенопласт с открытыми ячейками. Теплоизоляционный уплотнитель 13 преимущественно изготавливается из пористого материала, чтобы образовать пространство для протекания газа в промежутках 12 между изоляционными панелями 2. Зазоры 12 имеют, например, ширину порядка 30 мм.
Как показано на фиг. 2, внутренняя пластина 10 имеет две группы канавок 14, 15, которые находятся под прямым углом друг другу, так чтобы образовывать сеть канавок. Каждая из групп канавок 14, 15 параллельна двум противоположным сторонам изоляционных панелей 2. Канавки 14, 15 предназначены для того, чтобы в них входили гофрировки, выступающие в направлении наружной части резервуара, образованные на металлических листах вспомогательной герметизирующей мембраны 4. На фиг. 2 каждая внутренняя пластина 10 содержит три канавки 14, идущие в продольном направлении изоляционной панели 2, и девять канавок 15, идущих в поперечном направлении изоляционной панели 2.
Канавки 14, 15 проходят прямо через толщину внутренней пластины 10 и так появляются на слое 9 изоляционного пенополимера. Кроме того, изоляционные панели 2 содержат в зонах пересечения канавок 14, 15 свободные отверстия 16, выполненные в слое 9 изоляционного пенополимера. Свободные отверстия 16 обеспечивают размещение узловых зон, образованных на пересечениях гофрировок металлических листов вспомогательной герметизирующей мембраны 4.
Кроме того, внутренняя пластина 10 снабжена металлическими монтажными пластинами 17, 18 для крепления края гофрированных металлических листов вспомогательной герметизирующей мембраны 4 на изоляционных панелях 2. Металлические монтажные пластины 17, 18 проходят в двух направлениях под прямым углом друг к другу, каждое из которых параллельно двум противоположным сторонам изоляционных панелей 2. Металлические монтажные пластины 17, 18 фиксируются на внутренней пластине 10 изоляционной панели 2 винтами, заклепками или скобами, например, во внутренней пластине 10, так что внутренняя поверхность металлических монтажных пластин 17, 18 находится вровень с внутренней поверхностью внутренней пластины 10.
Внутренняя пластина 10 также снабжена резьбовыми стержнями 19, выступающими в направлении внутренней части резервуара и предназначенными для обеспечения крепления основного теплоизоляционного барьера 5 на изоляционных панелях 2 вспомогательного теплоизоляционного барьера 1. На каждой изоляционной панели 2 размещены три стержня 19 по продольной линии, образованной монтажными пластинами 17, а именно один стержень 19 размещен на пересечении линии, образованной монтажными пластинами 17, и линии, образованной монтажными пластинами 18, а два стержня размещены равноудаленно на каждой стороне панели.
Чтобы обеспечить крепление изоляционных панелей 2 к стержням 8, закрепленным на несущей стенке 3, изоляционные панели 2 снабжены цилиндрическими колодцами 20, показанными на фиг. 2, пересекающими изоляционные панели 2 по всей их толщине, и образованными на каждом из четырех углов изоляционных панелей 2. Цилиндрические колодцы 3 представляют изменение сечения, не показано, определяющее несущие поверхности для гаек, взаимодействующих с резьбовыми концами стержней 8.
Кроме того, внутренняя пластина 10 имеет вдоль ее кромок в каждом промежутке между двумя последовательно расположенными канавками 14, 15, уступ, воспринимающий перекрывающие пластины 22, каждая расположена охватывающим образом между двумя примыкающими изоляционными панелями 2 по обеим сторонам промежутка 12 между изоляционными панелями 2. Каждая перекрывающая пластина 22 прикреплена к каждой из двух примыкающих изоляционных панелей 2 так, чтобы препятствовать их обоюдному разделению. Перекрывающие пластины 22 имеют форму прямоугольного параллелепипеда и, например, выполнены в виде пластины из фанеры. Наружная поверхность перекрывающих пластин 22 закреплена на дне уступов 21. Глубина уступов 21 равна толщине перекрывающих пластин 22, так что внутренняя поверхность перекрывающих пластин 22 проходит на уровне с другими плоскими зонами внутренней пластин 10 изоляционной панели. Таким образом, перекрывающие пластины 22 могут обеспечить непрерывность перекрывания вспомогательной герметизирующей мембраны 4.
Чтобы обеспечить хорошее распределение нагрузки на соединения между примыкающими панелями, множество перекрывающих пластин 22 идет вдоль каждого края внутренней пластины 10 изоляционных панелей 2, перекрывающая пластина 22 расположена в каждом промежутке между двумя соседними канавками 14, 15 групп параллельных канавок. Перекрывающие пластины 22 могут быть закреплены на внутренней пластине 10 изоляционных панелей 2 любыми подходящими средствами. Однако было установлено, что сочетание применения клея между наружной поверхностью перекрывающих пластин 22 и внутренней пластины 10 изоляционных панелей 2 и использования механических крепежных средств, таких как скобы, дает возможность оказывать давление на перекрывающие пластины 22 у изоляционных панелей 2, было особенно предпочтительным вариантом.
Вспомогательная герметизирующая мембрана 4 содержит множество гофрированных металлических листов 24, каждый из которых имеет по существу прямоугольную форму с размерами, равными размерам изоляционной панели 2. Гофрированные металлические листы 24 расположены со смещением относительно изоляционных панелей 2 вспомогательного теплоизоляционного барьера 1, так что каждый из упомянутых гофрированных металлических листов 24 идет одновременно над четырьмя примыкающими изоляционными панелями 2. Каждый гофрированный металлический лист 24 имеет первую группу параллельных гофрировок 25, идущих в первом направлении и вторую группы параллельных гофрировок 26, идущих во втором направлении. Направления групп гофрировок 25, 26 находятся под прямым углом. Каждая из групп гофрировок 25, 26 параллельна двум противоположным краям гофрированного металлического листа 24. Гофрировки 25, 26 выступают в направлении наружной части резервуара, а именно в направлении несущей стенки 3. Гофрированный металлический лист 24 содержит между двумя гофрировками 25, 26 множество плоских поверхностей. На каждом пересечении между двумя гофрировками 25, 26 металлический лист содержит узловую зону, имеющую возвышение, выступающее в направлении наружной части резервуара. Гофрировки 25, 26 гофрированных металлических листов 24 размещаются в канавках 14, 15, образованных во внутренней пластине 10 изоляционных панелей 2. Примыкающие гофрированные металлические листы 24 свариваются вместе внахлест. Крепление гофрированных металлических листов 24 на металлических монтажных пластинах 17, 18 выполняется точечной сваркой.
Гофрированные металлические листы 24 содержат вдоль своих продольных краев и у четырех углов вырезы 28, создающие проход для стержней 19, предназначенных для крепления основного теплоизоляционного барьера 5 к вспомогательному теплоизоляционному барьеру 1. Два выреза 28 расположены вдоль каждого продольного края, соответственно на одной трети и двух третях длины гофрированного металлического листа 24.
-6
-6
-1
-6
-1
Гофрированные металлические листы 24 изготавливаются, например, из материала Invar, а именно сплава железа и никеля, коэффициент расширения которого обычно составляет 1,2×10 и 2×10 K, или из сплава железа с высоким содержанием марганца, коэффициент расширения которого обычно составляет порядка 7×10 K. В альтернативном варианте гофрированные металлические листы 24 могут также изготавливаться из нержавеющей стали или алюминия.
Основной теплоизоляционный барьер 5 содержит множество изоляционных панелей 6, в основном, в форме прямоугольного параллелепипеда, имеющего размеры, равные размерам изоляционной панели 2, кроме толщины, которая может отличаться, предпочтительно быть меньше, чем у изоляционной панели 2. Изоляционные панели 6 здесь смещены относительно изоляционных панелей 2 вспомогательного теплоизоляционного барьера 1, так что каждая изоляционная панель 6 проходит над четырьмя изоляционными панелями 2 вспомогательного теплоизоляционного барьера 1. В стандартной зоне изоляционные панели 6 основного теплоизоляционного барьера 5 и изоляционные панели 2 вспомогательного теплоизоляционного барьера 1 ориентированы таким образом, чтобы продольные направления изоляционных панелей 2, 6 были параллельны друг другу.
Изоляционные панели 6 имеют конструкцию, аналогичную конструкции изоляционных панелей 2 вспомогательного теплоизоляционного барьера 1, а именно конструкцию типа сандвич, состоящую из слоя изоляционного пенополимера, размещенного между двумя жесткими пластинами, например, из фанеры. Внутренняя пластина 30 изоляционной панели 6 основного теплоизоляционного барьера 5 снабжена металлическими монтажными пластинами 32, 33 для крепления гофрированных металлических листов основной герметизирующей мембраны 7. Металлические монтажные пластины 32, 33 проходят вдоль расположенных под прямым углом рядов, каждые параллельные двум противоположным краям изоляционной панели 6. Металлические монтажные пластины 32, 33 закреплены в полостях, образованных во внутренней пластине 30 изоляционной панели 6, и прикреплены к ним винтами, заклепками или скобами, например.
Кроме того, внутренняя пластина 30 изоляционной панели 6 снабжена множеством разгрузочных прорезей 34, которые позволяют основной герметичной мембране 7 деформироваться, не создавая избыточного механического напряжения для изоляционных панелей 6. Такие разгрузочные прорези, в частности, описаны в документе FR 3001945.
Крепление изоляционных панелей 6 основного теплоизоляционного барьера на изоляционные панели 2 вспомогательного теплоизоляционного барьера обеспечивается посредством резьбовых стержней 19. Для этого каждая изоляционная панель 6 содержит множество вырезов 35 вдоль ее кромок и в ее углах, внутри которых проходит резьбовой стержень 19. Наружная пластина изоляционных панелей 2 выступает в вырезы 35, так чтобы образовывать несущую поверхность для удерживающего элемента, которая содержит отверстие с резьбой, навинченное на каждый резьбовой стержень 19. Удерживающий элемент содержит выступы, размещенные внутри вырезов 35 и проходящие к для опирания на участок наружной пластины, выступающей в вырез 35, так чтобы зажимать наружную пластину между выступом удерживающего элемента и изоляционной панелью 2 вспомогательного теплоизоляционного барьера 1, и таким образом обеспечивать крепление каждой изоляционной панели 6 на изоляционных панелях 2, которые она перекрывает.
Основной теплоизоляционный барьер 5 сдержит множество закрывающих пластин 38, которые позволяют завершать несущую поверхность основной герметизирующей мембраны 7 у вырезов 35.
Основная герметизирующая мембрана 7 получается путем сборки множества гофрированных металлических листов 39. Каждый гофрированный металлический лист 39 имеет, в основном, прямоугольную форму с размерами, равными размерам изоляционной панели 2 или 6. Каждый гофрированный металлический лист 39 содержит первую группу так называемых верхних параллельных гофрировок 40, идущих в первом направлении, соответствующем самому большому размеру гофрированного металлического листа, и вторую группу так называемых нижних параллельных гофрировок 41, идущих во втором направлении под прямым углом к первой группе. Гофрировки 40, 41 выступают в направлении внутренней части резервуара. Гофрированные металлические листы 39 изготавливаются, например, из нержавеющей стали или алюминия. В не изображенном варианте осуществления первая и вторая группы гофрировок имеют одинаковую высоту.
Каждый гофрированный металлический лист 39 расположен над четырьмя изоляционными панелями 6, охватывая их, так, что каждый край гофрированного металлического листа 39 закрывает ряд металлических монтажных пластин 32 или 33, опирающихся на нижележащую панель 6. Примыкающие гофрированные металлические листы 39 привариваются один к другому внахлест. Крепление гофрированных металлических листов 39 на металлических монтажных пластинах 32 и 33 выполняется точечной сваркой.
Предпочтительно, каждый край гофрированного металлического листа 24 или 39 расположен посередине между двумя параллельными примыкающими гофрировками вспомогательной, соответственно основной, мембраны. Это положение края листа может быть локально изменено, чтобы сделать точную подгонку.
Со ссылками на фиг. 3-9, далее будет дано описание отдельной зоны стенки днища резервуара, через которую проходит сквозной элемент, здесь вся опора имеет обозначение 50, чтобы на нее опирался узел оборудования, предназначенный для помещения в резервуар. Элементы, которые аналогичны или идентичны элементам в стандартной зоне, описанным выше, имеют ту самую же ссылочную позицию, что и в стандартной зоне.
На фиг. 3 показан вспомогательный теплоизоляционный барьер 1 в отдельной зоне, который образует кольцо квадратной формы вокруг опоры 50. Это кольцо имеет наружные стороны, имеющие размеры 9io, которые параллельны, соответственно, первому направлению X и второму направлению Y в плоскости несущей стенки. Кольцо ограничивает, в его центре, квадратное окно 51, размеры сторон которого составляют 3io, и которые также параллельны соответственно направлению X и направлению Y плоскости несущей стенки. Опора 50 проходит через теплоизоляционный барьер 1 в упомянутом квадратном окне 51.
Более конкретно, кольцо квадратной формы теплоизоляционного барьера 1 состоит из двух длинных изоляционных панелей 2а и 2b, имеющих ширину 3io в первом направлении X и длину 9io во втором направлении Y, и двух коротких изоляционных панелей 2 с и 2d, имеющих ширину 3io в первом направлении и длину 3io во втором направлении. Длинные изоляционные панели 2а и 2b расположены на одной линии друг с другом в первом направлении X, разделены на расстояние 3io в первом направлении X, чтобы ограничить квадратное окно 51 в первом направлении. Короткие изоляционные панели 2с и 2d расположены между двумя длинными изоляционными панелями 2а и 2b на одной линии друг с другом во втором направлении Y и разделены на расстояние 3io во втором направлении Y, чтобы ограничить квадратное окно 51 во втором направлении Y.
Из-за такого расположения теплоизоляционный барьер состоит полностью из рядов изоляционных панелей, имеющих ширину 3io в первом направлении, которые способствуют соединению с примыкающими зонами стенки резервуара, при том что такие ряды существуют также в стандартной зоне стенки резервуара.
Опора 50 далее описывается более конкретно со ссылками на фиг. 4. Опора 50 содержит, в частности, основную часть 52, расположенную по центру квадратного окна 51 и проходящую в направлении толщины стенки резервуара, первый поддон 53 параллельный несущей стенке 3, соединенной с периметром основной части, и проходит вокруг основной части 52 на том же уровне, что и внутренняя поверхность кольца, а второй поддон 54 параллелен несущей стенке 3, соединенной с периметром основной части 52, и проходит вокруг основной части 52 на том же уровне, что и внутренняя поверхность основного изоляционного барьера. Основная часть 52 образует опору, имеющий первый концевой участок, опирающийся на несущую стенку 3, и второй концевой участок, выступающий в резервуар, чтобы на него опирался узел оборудования на некотором расстоянии от стенки резервуара.
Более конкретно, основная часть 52 здесь имеет форму вращения с круглым участком, с суженной книзу донной частью 52а, которая соединена у своего конца наименьшего диаметра 52c с цилиндрической верхней частью 52b. Основание наибольшего диаметра суженной части 52а опирается на несущую стенку 3. Суженная часть 52а проходит направо через толщину стенки резервуара за уровень основного изоляционного барьера 7.
Поддоны 53 и 54 могут иметь разные формы. Здесь поддон 53 имеет квадратную форму, соответствующую окну 51 с монтажным люфтом, в то время как поддон 54 имеет круглую форму меньшего диаметра.
Поддон 53 продолжен, внутри суженной книзу донной части 52а, внутренним поддоном 53а, который отделяет внутреннее пространство суженной книзу донной части 52а во вспомогательном участке 55 и основном участке 56. Аналогично, поддон 54 продолжен, внутри суженной книзу донной части 52а, внутренним поддоном 54а, который отделяет основной участок 56 от концевого участка 57, сообщающимся с внутренним пространством резервуара. Вспомогательный участок 55 и основной участок 56 внутреннего пространства основной части 52 заполнены неструктурированными изоляционными материалами, такими как стекловата, чтобы ограничить теплопроводность. Неструктурированный изоляционный уплотнитель 58 также располагается между поддоном 54 и поддоном 53. Аналогично, чтобы завершить вспомогательный изоляционный барьер вокруг основной части 52, изоляционные блоки со структурой 60 типа "сэндвич", имеющей плоский участок в форме прямоугольного треугольника, располагаются под четырьмя углами поддона 53 между поддоном 53 и несущей стенкой 3, а также неструктурированные изоляционные уплотнители 59.
Предпочтительно, как и стандартной зоне стенки резервуара, каждая из этих вспомогательных изоляционных панелей 2а, 2b, 2с, 2d связана с примыкающими вспомогательными изоляционными панелями с помощью множество перекрывающих элементов 22, представленных на фиг. 5. Каждый перекрывающий элемент 22 расположен охватывающим образом между длинной вспомогательной изоляционной панелью 2а или 2b и примыкающей короткой вспомогательной изоляционной панелью 2с или 2d и прикреплен к внутренней поверхности двух вспомогательных изоляционных панелей, так чтобы препятствовать взаимному разделению упомянутых вспомогательных изоляционных панелей.
Поддон 53 сквозного элемента, имеющий квадратную форму, имеет уступ 61 вдоль наружных краев его четырех сторон. Изоляционные панели 2а, 2b, 2с, 2d имеют уступы 62 вдоль четырех внутренних краев квадратного кольца. Перекрывающие элементы 63 расположены охватывающим образом над изоляционными панелями 2а, 2b, 2с и 2d и поддоном 53, перекрывающие элементы 63 размещены на дне уступов 61 поддона 53 на одной стороне, а уступы 62 изоляционных панелей 2а, 2b, 2с и 2d - на другой стороне. Толщина перекрывающих элементов 63 равна глубине упомянутых уступов, так чтобы обеспечить плоскую опорную поверхность для закрывающих пластин, принадлежащих вспомогательной герметичной мембране, как описывается ниже.
Перекрывающие элементы 63 предпочтительно просто помещаются без присоединения к поддону 53 или изоляционным панелям 2а, 2b, 2с и 2d. Это отсутствие соединения обеспечивает небольшую подвижность перекрывающих элементов 63 в ответ на разницы температурной деформации между изоляционными панелями 2а, 2b, 2с и 2d и опорной ножкой 50.
Как видно на фиг. 3 и 5, первое множество крепежных пластин 17а, 18а, 17b и 18b расположено на внутренней поверхности кольца вдоль четырех наружных сторон упомянутого кольца. Расстояние между каждой крепежной пластиной 17а, 18а, 17b и 18b первого множества и наружной стороной, вдоль которой она идет, равно интервалу гофрировки.
Со ссылками на фиг. 6 далее следует описание вспомогательной герметизирующей мембраны 4 вокруг опоры 50. Гофрированные металлические листы вспомогательной герметизирующей мембраны 4 содержит две прямоугольные металлические пластины 24а и 24b с вырезом шириной 3io в первом направлении X и длиной 7io во втором направлении Y, которые симметричны друг другу относительно оси симметрии В, параллельной второму направлению, проходящему через центр квадратного окна, называемый второй осью симметрии. Каждая прямоугольная металлическая пластина 24а и 24b с вырезом имеет три наружные стороны, расположенные на одной линии с первым множеством анкерных пластин 17а, 18а, 17b и 18b и приваренные к первому множеству крепежных пластин; и внутренний край 29а, 29b, имеющий вырез, образованный для того, чтобы избежать разрезания квадратного окна 51. Вырез имеет ширину, равную 1io, в первом направлении X, и длину, равную 3io, во втором направлении Y, так что участок с вырезом внутреннего края проходит вдоль квадратного окна 51.
Гофрированные металлические листы вспомогательной герметизирующей мембраны 4 также содержат две металлические модифицированные пластины 24с и 24d, расположенные между участков без выреза 29b внутренних краев двух прямоугольных металлических пластин 24а и 24b с вырезом. Две металлические модифицированные пластины 24с и 24d симметричны друг другу относительно оси симметрии А, параллельной первому направлению, проходящему через центр квадратного окна, называемый первой осью симметрии. Каждая металлическая модифицированная пластина 24с, 24d имеет 1io в ширину в первом направлении X и 2io в длину во втором направлении Y и имеет гофрировку 25а, на одной линии с упомянутой второй осью симметрии В.
Два продольных края каждой металлической модифицированной пластины 24с, 24d плотно приварены к внутренним краям 29b двух прямоугольных металлических пластин 24а и 24b с вырезом, а наружная боковая сторона каждой металлической модифицированной пластины 24с, 24d приварена к крепежным пластинам первого множества 18а и 18b.
Наконец, участок 29а с вырезом внутреннего края каждой прямоугольной металлической пластины 24а и 24b с вырезом и внутренний боковой край каждой металлической модифицированной пластины 24с и 25d плотно приварены к соединительным частям, которые описываются далее.
Как видно на фиг. 3 и 5, внутренняя поверхность кольца, образующая вспомогательный изоляционный барьер, также служит опорой для ряда крепежных пластин 17с, параллельных второму направлению Y, которое идет по каждой стороне квадратного окна 51, и которое выходит к левой стороне второй оси симметрии В на расстояние менее 1io, здесь 1/2io.
На фиг. 6 первый из продольных краев каждой металлической модифицированной пластины 24с и 24d, в дополнение к тому, что он приварен к внутреннему краю 29b первой из двух прямоугольных металлических пластин 24а с вырезом, приварен к ряду крепежных пластин 17с, чтобы удерживаться на внутренней поверхности кольца, в то время как второй продольный край каждой металлической модифицированной пластины 24с и 24d приварен к внутреннему краю 29b второй прямоугольной металлической пластины 24b с вырезом без того, чтобы удерживаться на внутренней поверхности кольца.
Благодаря этим отличительным признакам гофрировка, опирающаяся на каждую металлическую модифицированную пластину 24с и 24d вдоль второй оси симметрии В, не блокируется на обеих сторонах и может таким образом реагировать в ответ на тепловое и механическое напряжение. Металлические модифицированные пластины 24с и 24d таким образом продолжают вторую прямоугольную металлическую пластину 24b с вырезом в первом направлении. Ряд крепежных пластин 17 с симметричен относительно первой оси симметрии А.
Как видно на фиг. 3 и 5, термозащитное покрытие 91 располагается на внутренней поверхности упомянутого кольца в положении, симметричном ряду крепежных пластин 17с относительно второй оси симметрии В, чтобы избежать разрушения внутренней поверхности при выполнении сварки между каждой металлической модифицированной пластиной 24с, 24d и второй прямоугольной металлической пластиной 24b с вырезом.
Как показано на фиг. 6, соединительные части вспомогательной герметизирующей мембраны 4 содержит закрывающие пластины 64а, 64b, расположенные в окне 51 между поддоном 53 и гофрированными металлическими листами 24а, 24b 24с, 24d. Каждая закрывающая пластина 64а, 64b имеет первый край, приваренный к поддону 53 вокруг основной части 52, и второй край, приваренный ко второму множеству крепежных пластин вокруг квадратного окна. Второе множество крепежных пластин 17d, 18d, видимых на фиг. 3 или 5, расположено на внутренней поверхности упомянутого кольца вдоль четырех внутренних сторон кольца, так чтобы проходить вдоль краев квадратного окна 51. Участок 29а с вырезом внутреннего края каждой прямоугольной металлической пластины 24а и 24b с вырезом и внутренний боковой край каждой металлической модифицированной пластины 24с и 24d плотно приварены к закрывающим пластинам 64а и 64b.
Закрывающие пластины 64а и 64b в показанном исполнении имеют соответствующие несимметричные формы С и D. Закрывающие пластины могут быть вырезаны разным образом, чтобы плотно соединить гофрированные металлические пластины 24а, 24b 24с, 24d с поддоном 53 вокруг всей основной части 52.
Множество металлических концевых частей 65 приварены к закрывающим пластинам 64а и 64b и расположены на пересечении второго края каждой закрывающей пластины и каждой из трех гофрировок 25а, 25b первой группы и трех гофрировок 26а второй группы, которые заканчиваются на участке 29а с вырезом внутреннего края каждой прямоугольной металлической пластины 24а и 24b с вырезом и на внутреннем боковом крае каждой металлической модифицированной пластины 24с и 24d вокруг всего квадратного окна 51, так чтобы закрывать окончания упомянутых гофрировок.
Другими словами, гофрировки 25а, 25b и 26а, смыкающиеся с закрывающими пластинами 64а, 64b, плотно закрыты концевыми частями 65. Каждая концевая часть 65 содержит плиту-основание из двух частях, плотно приваренную к закрывающей пластине, и оболочку, приваренную к гофрировке в точке, где она прерывается.
Как видно на фиг. 6, гофрированные металлические листы герметизирующей мембраны также содержат прямоугольную металлическую пластину 24е шириной 2io в первом направлении X и 7io длиной во втором направлении Y, которая расположена рядом со второй прямоугольной металлической пластиной 24b с вырезом, отходящей от опоры 50 в первом направлении X и расположенной на одной линии со второй прямоугольной металлической пластиной 24b с вырезом в первом направлении X. В альтернативном варианте эта пластина 24е может также быть помещена на другую сторону, а именно рядом с первой прямоугольной металлической пластиной 24а с вырезом.
Из-за такого расположения гофрированные металлические листы 24а, 24b 24с, 24d и 24е вспомогательной герметизирующей мембраны 4 образуют структуру с размерами 9io в первом направлении X, который упрощает присоединение к примыкающим зонам стенки резервуара, в частности, когда последняя образована изоляционными панелями 2 и прямоугольными листами 24 размером 3io в первом направлении X.
Гофрировки металлических листов 24а, 24b, 24с, 24d и 24е выступают в направлении наружной части резервуара в направлении несущей конструкции, внутренней поверхности вспомогательных изоляционных панелей 2а, 2b, 2с, 2d, имеющих прямоугольные канавки 14 и 15, в которые входят гофрировки 25 и 26 металлических листов 24а, 24b, 24с, 24d и 24е.
Как видно на фиг. 5 и 6, вспомогательные изоляционные панели 2а, 2b, 2с, 2d, образующие квадратное кольцо, служат опорой для двух групп из трех крепящих элементов 19а, 19b, 19с, расположенных на монтажных пластинах 18а, 18b первого множества, вдоль двух краев квадратного кольца, параллельных первому направлению X. Две группы трех крепящих элементов 19а, 19b, 19с разнесены друг от друга на расстояние в 7io и симметричны друг другу относительно первой оси симметрии X. Три крепящих элемента 19а, 19b, 19с каждой группы расположены соответственно на расстоянии в 1io, 4io и 7io вдоль края квадратного кольца, параллельного второму направлению Y, так что группа из трех крепящих элементов асимметрична относительно второй оси симметрии В.
Необходимо отметить на фиг. 6, что крепящие элементы 19с не совпадают с углами металлического листа 24b. Так происходит из-за симметричной конструкции вспомогательного изоляционного барьера 1 и вспомогательной мембраны 4 вокруг опоры 50, которая не дает возможности помещать основные изоляционные панели таким образом, чтобы их края были оба на одной линии со всеми краями вспомогательных металлических листов, которые они закрывают, и смещены от всех краев вспомогательных изоляционных панелей, на которых они закреплены. Это решается путем локального отклонения от принципов конструирования стандартной зоны. Выравнивание углов между основными изоляционными панелями и вспомогательными металлическими листами может, однако, быть повторно отрегулировано на наружном продольном крае металлического листа 24е, как видно на фиг. 7.
Со ссылками на фиг. 7 далее следует описание основного теплоизоляционного барьера 5 вокруг опоры 50.
Основной теплоизоляционный барьер 5 содержит две основные изоляционные панели 6а, 6b в форме прямоугольного параллелепипеда, имеющие ширину 3io в первом направлении X и длину 7io во втором направлении Y. Первая из упомянутых основных изоляционных панелей 6а имеет четыре угла, совпадающие с первой 19а и второй 19b крепящми элементами каждой группы, и закреплена на упомянутых первом и втором крепящих элементах 19а, 19b каждой группы. Вторая из упомянутых основных изоляционных панелей 6b имеет четыре угла, совпадающие со второй 19b и третьей 19 с крепящими элементами каждой группы и закрепленные на упомянутой втором и третьем крепящих элементах 19b, 19с каждой группы.
Из-за такого расположения основной теплоизоляционный барьер 5 может быть изготовлен с изоляционными панелями шириной 3io, которые способствуют соединению с примыкающими зонами стенки резервуара. Кроме того, большое количество краев основных изоляционных панелей совпадают с крепежными пластинами 17а, 18а, 17b, 18b первой группы, что позволяет использовать крепящих элементы 19а, 19b, 19с, надежно закрепленные на упомянутых монтажных пластинах, чтобы закрепить основные изоляционные панели. Тем не менее, крепления основных панелей 6а, 6b только на четырех углах может быть недостаточно, в зависимости от механического напряжения, которое придется выдерживать.
Каждая из двух основных изоляционных панелей 6а, 6b имеет соответствующий вырез 23а, 23b на ее крае, развернутый в сторону сквозного элемента, вырез 23а первой основной изоляционной панели 6а имеет ширину, меньшую или равную Но в первом направлении X, а вырез 23b второй основной изоляционной панели 6b имеет ширину, меньшую или равную 2io в первом направлении X. Каждый из двух вырезов 23а, 23b имеет длину меньшую или равную 3io во втором направлении и симметричен относительно первой оси симметрии А.
Так как вырезы 23а, 23b основных изоляционных панелей 6а, 6b не выходят за пределы нижележащего квадратного окна 51, можно изготовить основную мембрану с гофрировками, перерывы в которых в упомянутых вырезах имеют длину, меньшую, чем перерывы в гофрировках вспомогательной мембраны у квадратного окна.
Более конкретно, в представленном варианте осуществления вырезы 23а, 23b принимают формы круглых арок, которые соосны с основной частью 52 и имеют один и тот же радиус, соответствующий наружному радиусу круглого поддона 54, с учетом монтажного люфта.
Монтажные пластины 17а первого множества также служат опорой группе крепящих элементов 19е, расположенных вдоль наружного продольного края, противоположного упомянутому вырезу 23а, первой основной изоляционной панели 6а, например, два крепящих элемента 19е разнесены соответственно на расстояние 2io от углов первой основной изоляционной панели 6а и симметричны друг другу относительно первой оси симметрии А. Наружный продольный край первой основной изоляционной панели 6а также закреплен на группе крепящих элементов 19е.
Кроме того, чтобы также обеспечить пять или шесть крепежных мест для закрепления второй основной изоляционной панели 6b, по меньшей мере один крепящий элемент 19f крепится на поддон 53 опоры 50 на стороне второй основной изоляционной панели 6b, внутри выреза 23b внутреннего продольного края второй основной изоляционной панели 6b. Два крепящих элемента 19f видны на фиг. 5 и 7. Вторая основная изоляционная панель 6b таким образом закреплена на двух крепящих элементах 19f.
Подробная конструкция связи, позволяющей крепление второй основной изоляционной панели 6b на крепящем элементе 19f, показана на фиг. 8. Основные изоляционные панели 6а, 6b имеют конструкцию типа "сэндвич", состоящую из слоя 101 изоляционного пенополимера, зажатого между двумя жесткими пластинами 102, 103. Вторая основная изоляционная панель 6b содержит продолговатый колодец 66, проходящий через внутреннюю жесткую пластину 102, и слой 101 изоляционного пенополимера второй основной изоляционной панели, чтобы раскрыть внутреннюю поверхностную зону 67 наружной жесткой пластины 103. Анкерная часть 104 находится на одной стороне, закрепленной на крепящем элементе 19f поддона 53 сквозного элемента, и на другой стороне опирающуюся на внутреннюю поверхностную зону 67 внутренней жесткой пластины, чтобы закрепить вторую основную изоляционную панель 6b.
Более конкретно, крепежная часть 104 здесь содержит:
- горизонтальный выступ 104а, проходящий через крепящий элемент 19f,
- вертикальный выступ 104b, соединенный с концом горизонтального выступа 104а, повернутым в направлении основной части 52, вертикальный выступ 104b опирается на поддон 53,
- и несущий участок 104с, соединенный с другим концом горизонтального выступа 104а и продолжающий последний, отклоняясь в направлении наружной жесткой пластины 103.
Гайка 105 опирается на горизонтальный выступ 104а через тарельчатые пружины 106.
Со ссылками на фиг. 9 далее следует описание основной мембраны 7 вокруг опоры 50.
Гофрированные металлические листы основной герметизирующей мембраны 7 вокруг опоры 50 содержат две основные прямоугольные пластины 39а и 39b с вырезом, имеющие ширину 3io в первом направлении X и длину 9io во втором направлении Y и полностью симметричные друг другу относительно второй оси симметрии В. Каждая из двух основных прямоугольных пластин 39а и 39b с вырезом полностью симметрична относительно первой оси симметрии А. Фактически, края пластин 39а и 39b, которые должны свариваться внахлест, немного асимметричны, точно из-за того, что задействованы зоны нахлеста.
Каждая из двух основных прямоугольных пластин 39а и 39b с вырезом имеют внутренний продольный край 68, имеющий вырез, огибающий сквозной элемент, упомянутый вырез имеет ширину меньшую, чем 1,5io, в первом направлении X и длину, меньшую, чем 3io во втором направлении Y, так что участок 68а с вырезом внутреннего продольного края 68 прерывает две гофрировки 41а первой группы и одну гофрировку 40а второй группы каждой из двух основных прямоугольных пластин 39а и 39b с вырезом.
Участок 68а с вырезом внутреннего продольного края каждой основной прямоугольной пластины 39а и 39b с вырезом плотно приварен к соединительным частям, плотно соединенным со сквозным элементом вокруг опоры 50 у внутренней поверхности основных изоляционных панелей 6а, 6b.
По большей части, герметичное соединение между основными прямоугольными пластинами 39а и 39b с вырезом и круглого поддона 54 может изготавливаться способом, аналогичным описанному в WO-A-2011/157915, с двумя основными закрывающими пластинами 82 и восемью концевыми частями 83.
Как видно на фиг. 7, третья основная изоляционная панель 6с в форме прямоугольного параллелепипеда, имеющая ширину 3io в первом направлении X и длину 7io во втором направлении Y расположена рядом со второй основной изоляционной панелью 6b, противоположной первой изоляционной панели 6а.
Внутренняя поверхность первой, второй и третьей основных изоляционных панелей 6а, 6b, 6с служит опорой металлическим крепежным пластинам, чтобы закрепить основные прямоугольные пластины 6а и 6b с вырезом, металлические крепежные пластины содержат:
- первые металлические крепежные пластины 32а, расположенные на второй основной изоляционной панели вдоль второй оси симметрии В, чтобы закрепить участки без вырезов внутреннего продольного края 68 двух основных прямоугольных пластин 6а и 6b с вырезом,
- вторые металлические крепежные пластины 32b, расположенные на первой основной изоляционной панели 6а вдоль линии, параллельной второй оси симметрии В на расстоянии 3io от первых металлических анкерных пластин 32а, чтобы закрепить наружный продольный край первой из двух основных прямоугольных пластин 39а с вырезом,
- третьи металлические крепежные пластины 32с, расположенные на третьей основной изоляционной панели 6 с вдоль линии, параллельной второй оси симметрии В на расстоянии 3io от первых металлических анкерных пластин 32а, чтобы закрепить наружный продольный край второй основной прямоугольной пластины 39b с вырезом,
- и четвертые металлические крепежные пластины 32d, расположенные на первой и второй основных изоляционных панелях 6а, 6b в форме квадратной рамы, соосной с квадратным окном 51, размещающим опору 50, чтобы закрепить участки 68а с вырезом внутреннего продольного края двух основных прямоугольных пластин 39а и 39b с вырезом.
В верхней зоне на фиг. 7 также показаны, частично, три основные изоляционные панели 6f зоны, примыкающей к отдельной зоне.
Как видно на фиг. 9, гофрированные металлические листы основной герметизирующей мембраны также содержат узкую прямоугольную пластину 39с, имеющую ширину в Но в первом направлении X и длину 9io во втором направлении Y, расположенную рядом со второй основной прямоугольной пластиной 39b с вырезом, противоположную первой основной прямоугольной пластине 39а с вырезом.
Пятые металлические крепежные пластины 32е расположены на третьей основной изоляционной панели 6 с вдоль линии, параллельной второй оси симметрии В на расстоянии 1io от третьих металлических анкерных пластин 32 с, чтобы закрепить наружный продольный край узкой прямоугольной пластины 39 с.
Из-за такого расположения гофрированные металлические листы 39а, 39b, 39с и 24е вспомогательной герметизирующей мембраны 4 образуют вокруг опоры 50 сеть гофрировок 40, 41, которые равномерны и симметричны относительно двух осей симметрии А и В. Кроме того, узкая прямоугольная пластина 39 с позволяет повторно выровнять в первом направлении X наружный продольный край с краями основных гофрированных металлических листов примыкающей стандартной зоны, что упрощает присоединение отдельной зоны к примыкающим зонам стенки резервуара, которые образованы изоляционными панелями 6 и прямоугольными листами 39 с размерами 3io в первом направлении X.
Как видно на фиг. 6 и 9, гофрировки основной герметизирующей мембраны 7 смещены на половину интервала гофрировки в каждом из двух направлений X и Y относительно гофрировок вспомогательной герметизирующей мембраны 4. Гофрированные металлические листы 39а, 39b основной герметизирующей мембраны прерываются у отверстия, образованного участками 68а с вырезом, упомянутое отверстие прерывает две гофрировки 40а, 41а каждой группы гофрировок основной герметизирующей мембраны 7, упомянутое отверстие центрировано в положении, расположенном в середине двух прерванных гофрировок 40а, 41а каждой группы гофрировок основной герметизирующей мембраны. Для сравнения, гофрированные металлические листы 24а, 24b, 24с, 24d вспомогательной герметизирующей мембраны 4 прерываются у отверстия, образованного, в частности, участками 29а с вырезом и внутренними краями модифицированных пластин 24с и 24d. Упомянутое отверстие прерывает последовательность трех гофрировок 25а, 25b, 26а каждой группы гофрировок вспомогательной герметизирующей мембраны 4. Отверстие вспомогательной герметизирующей мембраны таким образом соосно с отверстием основной герметизирующей мембраны и с опорой 50. Отверстие вспомогательной герметизирующей мембраны 4 центрировано в положении, расположенном на пересечении второй гофрировки последовательности трех гофрировок 26а, принадлежащих первой группе вспомогательной герметизирующей мембраны, и второй гофрировки 25а последовательности трех гофрировок 25а, 25b, принадлежащих второй группе вспомогательной герметизирующей мембраны 4.
В другом варианте осуществления гофрировки вспомогательных металлических листов 24, 24а, 24b, 24с выступают в направлении внутренней части резервуара, противоположно гофрировкам предыдущего варианта осуществления, а каждая основная изоляционная панель 6, 6а, 6b, 6с имеет наружную пластину 31, имеющую прямоугольные канавки, в которые входят гофрировки гофрированных металлических листов вспомогательной герметизирующей мембраны 4. В другом варианте осуществления, не представленном, гофрированные металлические листы 24, 24а, 24b, 24с вспомогательной герметизирующей мембраны 4 также содержат две группы прямоугольных гофрировок 25, 26. Как и в предыдущих вариантах осуществления, гофрированные металлические листы 24, 24а, 24b, 24с закреплены на внутренней пластине 10 изоляционных панелей 2 вспомогательного теплоизоляционного барьера 1 с помощью металлических монтажных пластин.
Однако в этом варианте осуществления наружная пластина 31 изоляционных панелей 6 основного теплоизоляционного барьера 5 имеет две группы канавок под прямым углом друг к другу, так чтобы образовать сеть канавок. Канавки таким образом предназначены для вмещения в них гофрировок 25, 26, выступающих в направлении внутренней части резервуара, образованных на гофрированных металлических листах 24 вспомогательной герметизирующей мембраны 4.
В таком варианте осуществления вспомогательная герметизирующая мембрана содержит общую конструкцию, идентичную той, которая представлена на фиг. 6, единственная разница состоит в ориентации гофрировок в направлении внутренней части резервуара.
Кроме того, необходимо отметить, что хотя изобретение было описано выше в отношении сквозного элемента, который является опорой, оно никаким образом не ограничено таким вариантом осуществления. Аналогичное расположение может использоваться для других сквозных элементов.
Предпочтительно, сквозной элемент центрирован в положении, соответствующем пересечению направляющих линий двух гофрировок под прямыми углами друг к другу вспомогательных металлических листов, и имеет симметрию вращения или симметрию порядка N, где N - четное целое число, вокруг оси под прямым углом к несущей стенке.
В вариантах осуществления, не представленных здесь, основная часть сквозного элемента - герметичная трубка, проходящая через стенку, чтобы ограничить проход между внутренним пространством резервуара и наружной частью резервуара, или конструкция отстойника, проходящая через стенку резервуара у днища резервуара и предназначенная для соответствия всасывающему средству, например, насосу.
Конструкция отстойника может содержать:
- основную чашу, соединенную с основной герметичной мембраной,
- вспомогательную чашу, соосную с основной выемкой и соединенную со вспомогательной герметичной мембраной,
- основные изоляционные материалы, помещенные между основной и вспомогательной чашами;
- вспомогательные изоляционные материалы, размещенные между вспомогательной чашей и несущей конструкцией.
В упрощенном варианте осуществления многослойная конструкция стенки резервуара ограничена вспомогательной герметичной мембраной и вспомогательным изоляционным барьером, в то время как все основные элементы убраны.
Резервуар, описанный выше, может использоваться в различных типах установок, в частности, в наземных сооружениях или на плавучей конструкции, такой как метановоз или тому подобное.
Со ссылкой на Фиг. 10 вид с вырезом танкера-метановоза 70 демонстрирует такой герметичный и изолированный резервуар 71 в целом призматической формы, установленный внутри двойного корпуса 72 судна.
Хорошо известным способом погрузочный/разгрузочный трубопровод 73, размещенный на верхней палубе судна, может быть соединен с помощью подходящих соединителей с морским или портовым терминалом для транспортировки СПГ из резервуара 71 СПГ или в него.
На фиг. 10 также представлен пример морского терминала, содержащего погрузочную и разгрузочную станцию 75, подводную трубу 76 и наземную установку 77. Погрузочно-разгрузочная станция 75 - это стационарное морское сооружение, содержащее мобильную стрелу 74, башню 78, на которой закреплена мобильная стрела 74. Мобильная стрела 74 имеет связку изолированных гибких труб 79, которые могут быть подсоединены к погрузочно/разгрузочному трубопроводу 73. Ориентируемая мобильная стрела 74 приспосабливается ко всем типам метановозов. Соединительная труба, которая не показана, проходит внутри башни 78. Погрузочно-разгрузочная станция 75 обеспечивает погрузку и разгрузку метановоза 70 с наземной установки 77 или на него. Последняя содержит резервуары 80 для хранения сжиженного газа и связующие трубопроводы 81, подсоединенные подводным трубопроводом 76 к погрузочно-разгрузочной станции 75. Подводный трубопровод 76 позволяет транспортировать сжиженный газ между погрузочно-разгрузочной станцией 75 и наземной установкой 77 на большое расстояние, например, 5 км, что позволяет держать метановоз 70 на большом расстоянии от берега во время погрузочно-разгрузочных операций.
Чтобы создать давление, необходимое для транспортировки сжиженного газа, применяются насосы, встроенные в судно 70, и/или насосы, которыми оборудована наземная установка 77, и/или насосы, которыми оборудована погрузочно-разгрузочная станция 75.
Хотя изобретение описывалось в связи с несколькими частными вариантами осуществления, очевидно, что это никаким образом его не ограничивает, и оно содержит все технические эквиваленты описанных средств и их сочетаний, если последние входят в объем изобретения.
Использование глаголов «содержит» или «включает в себя» и их форм не исключает присутствия других элементов или шагов, помимо указанных в формуле изобретения. Использование единственного числа при описании элемента или шага не исключает, если не оговорено иного, наличия множества таковых элементов или шагов.
В формуле изобретения любой ссылочный символ в скобках не должен пониматься как ограничение пункта формулы изобретения.