СТЕНКА ГЕРМЕТИЧНОГО И ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО РЕЗЕРВУАРА
WALL OF AIR-TIGHT AND HEAT-INSULATING TANK

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0001] Настоящее изобретение относится к области герметичных резервуаров, в частности, для хранения или транспортировки текучих сред и, в частности, герметичных и теплоизоляционных резервуаров для сжиженных газов, хранящихся при низкой температуре.
[0002] Герметичные и теплоизоляционные резервуары используются, в частности, для хранения сжиженного газа, например, сжиженного природного газа (СПГ) или сжиженного углеводородного газа (СУГ), который хранится при атмосферном давлении. Такие резервуары могут быть установлены на суше или на плавучей конструкции.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0003] В уровне техники, например, в документах WO 2012072906 или FR 3054872, известны резервуары для хранения или транспортировки сжиженных газов при низкой температуре, в которых одна или каждая уплотнительная мембрана состоит из тонких металлических листов, называемых металлическими полосами обшивки, герметично соединённых друг с другом для обеспечения герметичности резервуара. Каждый пояс обшивки представляет собой профилированный элемент, протяжённый в продольном направлении, поперечное сечение которого содержит плоский средний участок, опирающийся на теплоизолирующий барьер, и два выступающих приподнятых боковых края. Пояса обшивки расположены параллельно друг другу на теплоизолирующем барьере.
[0004] Теплоизолирующий барьер содержит множество изоляционных панелей, расположенных смежно друг с другом, причём каждая изоляционная панель содержит опорный верхний лист, снабжённый пазом, протяжённым в продольном направлении и в направлении толщины.
[0005] Опора для присоединения сваркой, содержащая основание и ветвь, соединённую с основанием для образования L-образной формы, вставлена в паз с возможностью скольжения. Основание размещено в удерживающей зоне паза для удержания опоры на теплоизолирующем барьере. Ветвь опоры для присоединения сваркой содержит нижнюю часть, расположенную смежно с основанием, и верхнюю часть, выступающую относительно теплоизолирующего барьера. Опоры для присоединения сваркой представляют собой длинные элементы, которые при установке скользят в пазу стенки в продольном направлении.
[0006] Приподнятый край каждой из двух смежных металлических поясов обшивки приварен по обе стороны от верхней части ветви опоры для присоединения сваркой. Таким образом, приподнятые края с опорой для присоединения сваркой образуют деформируемые компенсаторы, обеспечивающие возможность поглощения усилий, связанных со сжатием герметичной мембраны, например, при загрузке криогенной жидкости в резервуар.
[0007] Уплотнительная мембрана подвергается воздействию значительных напряжений, в частности, из-за плескания сжиженного газа в резервуаре, деформации судовой балки при транспортировке резервуара на судне, а также из-за теплового сжатия/расширения. Некоторые зоны уплотнительной мембраны, в частности, на конце стенки и, например, на верхних концах вертикальных стенок, подвергаются действиям таких напряжений, что существует риск вырывания опоры для присоединения сваркой из паза, что может привести к повреждению уплотнительной мембраны.
[0008] В резервуарах других типов также известны J-образные опоры для присоединения сваркой. В этом случае основание опоры для присоединения сваркой имеет скруглённую форму, а паз содержит крепление, расположенное в пазу. Крепление имеет участок взаимосоответствующий скруглённой формы так, что основание опоры для присоединения сваркой и участок крепления входят друг в друга для удержания основания опоры в пазу. Однако такая анкерная опора увеличивает сложность установки, а также время, необходимое для установки. Фактически, L-образные анкерные опоры могут скользить по всему пазу и, таким образом, могут быть быстро установлены, в отличие от J-образных опор для присоединения сваркой.
[0009] Изобретение направлено на решение этих проблем.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0010] Одна идея, лежащая в основе изобретения, заключается в повышении сопротивления вырыванию опор для присоединения сваркой из стенки резервуара без чрезмерного увеличения сложности установки.
[0011] В соответствии с одним вариантом осуществления изобретение образуют стенку резервуара для герметичного и теплоизоляционного резервуара, предназначенного для хранения сжиженного газа, причём стенка резервуара содержит, по меньшей мере, одну уплотнительную мембрану и, по меньшей мере, один теплоизолирующий барьер, предназначенный для размещения между уплотнительной мембраной и несущей конструкцией, причём теплоизолирующий барьер содержит множество изоляционных панелей, расположенных смежно друг с другом для образования по меньшей мере одного ряда, протяжённого в продольном направлении, причём ряд содержит основные изоляционные панели и по меньшей мере одну концевую изоляционную панель, при этом каждая изоляционная панель содержит опорный верхний лист, опорные верхние листы теплоизолирующего барьера образуют опорную поверхность, уплотнительная мембрана содержит множество поясов обшивки, при этом каждый пояс обшивки представляет собой профилированный элемент, протяжённый в продольном направлении, поперечное сечение, которого содержит плоский средний участок, опирающийся на опорную поверхность, и, по меньшей мере, один приподнятый боковой край, выступающий относительно опорной поверхности, причём пояса обшивки расположены параллельно друг другу на теплоизолирующем барьере,
в которой опорный верхний лист содержит паз, протяжённый в продольном направлении и в направлении толщины, причём пазы ряда изоляционных панелей выровнены в продольном направлении,
причём стенка резервуара содержит металлическую опору для присоединения сваркой, поддерживаемую теплоизолирующим барьером, причём опора для присоединения сваркой содержит основной участок, расположенной в пазах основных изоляционных панелей ряда, и, по меньшей мере, один конец опоры для присоединения сваркой, расположенный в пазу, по меньшей мере, одной концевой изоляционной панели,
опора для присоединения сваркой содержит ветвь, непрерывно протяжённую по основному участку и концу опоры для присоединения сваркой в продольном направлении и выступающую над опорной поверхностью между двумя приподнятыми краями двух смежных поясов обшивки, при этом каждый из двух приподнятых краев приварен герметичным продольным сварным швом к ветви опоры для присоединения сваркой,
основной участок содержит базовое основание, соединённое с ветвью, удерживаемое в пазах основных изоляционных панелей, а конец опоры для присоединения сваркой содержит концевое основание, удерживаемое в пазу концевой изоляционной панели, при этом концевое основание расположено смежно с базовым основанием,
и паз основной изоляционной панели в направлении толщины теплоизолирующего барьера имеет входную зону, протяжённую в направлении толщины, и удерживающую зону, расположенную под входной зоной и протяжённую параллельно опорной поверхности на ширину, превышающую ширину входной зоны, причём базовое основание размещено в удерживающей зоне основных изоляционных панелей, и паз концевой изоляционной панели содержит крепление, при этом крепление выполнено с возможностью удержания концевого основания в пазу концевой изоляционной панели.
[0012] Благодаря этим признакам опора для присоединения сваркой может противостоять вырыванию из паза за счёт взаимодействия с креплением, в частности, на конце, который высоко нагружен уплотнительной мембраной, и это позволяет предотвратить повреждение из-за разрывающей локальной деформации, сокращающей срок службы, и даже разрыва уплотнительной мембраны, приводящего к потере герметичности. Кроме того, по всему основному участку опоры для присоединения сваркой вставляется, а затем продвигается путём скольжения в пазы основных изоляционных панелей, что упрощает установку по всему этому участку.
[0013] В данном случае выражение «непрерывная» ветвь используется для обозначения того, что ветвь опоры для присоединения сваркой является непрерывной по всему продольному размеру опоры для присоединения сваркой, что может быть достигнуто путём использования ветви, выполненной как отдельный элемент или из нескольких участков ветви, скреплённых друг с другом, например, двух или трёх участков.
[0014] В соответствии с вариантами осуществления стенка резервуара может иметь один или более следующих признаков.
[0015] В соответствии с одним вариантом осуществления поперечное сечение одной, нескольких или каждый из поясов обшивки содержит два приподнятых боковых края, выступающих относительно опорной поверхности, причём приподнятые боковые края расположены по обе стороны от плоского среднего участка.
[0016] В соответствии с одним вариантом осуществления поперечное сечение одной, нескольких или каждого из поясов обшивки содержит один приподнятый боковой край, выступающий относительно опорной поверхности, и боковой край, противоположный приподнятому боковому краю, расположен в продолжении плоского среднего участка. В этом случае приподнятый боковой край приварен к опоре для присоединения сваркой, тогда как противоположный боковой край приварен непосредственно или через промежуточный металлический лист к смежному поясу обшивки.
[0017] В соответствии с одним вариантом осуществления теплоизолирующий барьер содержит множество рядов параллельных смежных изоляционных панелей, стенка резервуара содержит множество опор для присоединения сваркой, при этом по меньшей мере одна из опор для присоединения сваркой расположена на каждому ряду изоляционных панелей.
[0018] В соответствии с одним вариантом осуществления паз представляет собой первый паз, опорный верхний лист содержит второй паз, протяжённый в продольном направлении параллельно первому пазу, причём вторые пазы ряда изоляционных панелей выровнены в продольном направлении.
[0019] В соответствии с одним вариантом осуществления на каждой из изоляционных панелей расположены две опоры для присоединения сваркой в первых пазах и во вторых пазах.
[0020] В соответствии с одним вариантом осуществления одна или каждая опора для присоединения сваркой протяжена от одного конца стенки резервуара до другого конца стенки резервуара в продольном направлении.
[0021] В данном случае под выражением «конец стенки резервуара» понимается два края стенки резервуара, протяжённых в направлении, перпендикулярном продольному направлению, и концы, образованные любым разрывом стенки резервуара, например, вокруг газового купола или жидкостного купола.
[0022] В соответствии с одним вариантом осуществления одна или каждая опора для присоединения сваркой содержит вырез, расположенный между концевым основанием и базовым основанием, так что они расположены на расстоянии друг от друга в продольном направлении.
[0023] В соответствии с одним вариантом осуществления одна или каждая опора для присоединения сваркой содержит два конца опоры для присоединения сваркой по обе стороны от основного участка, причём ряд изоляционных панелей содержит концевую изоляционную панель на каждом конце ряда для фиксации основных изоляционных панелей.
[0024] В соответствии с одним вариантом осуществления одна или каждая опора для присоединения сваркой содержит один конец опоры для присоединения сваркой, причём другой конец опоры для присоединения сваркой образован частью основного участка.
[0025] В соответствии с одним вариантом осуществления основные изоляционные панели выполнены из слоя изоляционного вспененного полимерного материала, предпочтительно из армированного волокном пенополиуретана, расположенного между опорным верхним листом и нижним листом, причём предпочтительно опорный верхний лист и нижний лист представляют собой листы фанеры или композитного материала.
[0026] В соответствии с одним вариантом осуществления основные изоляционные панели выполнены из фанерных коробов, образованных опорным верхним листом, нижним листом и боковыми стенками для образования внутреннего пространства, причём внутреннее пространство заполнено изоляционным наполнителем, предпочтительно внутреннее пространство содержит стойки или перегородки, соединяющие опорный верхний лист с нижним листом.
[0027] В соответствии с одним вариантом осуществления базовое основание образовано параллельно опорной поверхности в удерживающей зоне, причём базовое основание выполнено с возможностью свободного перемещения в продольном направлении.
[0028] Таким образом, только конец удерживается в креплении, так что установка опоры для присоединения сваркой в теплоизолирующем барьере не усложняется, поскольку опора для присоединения сваркой может скользить по пазу для размещения.
[0029] В соответствии с одним вариантом осуществления концевое основание имеет скруглённую форму, а крепление имеет взаимосоответствующий скруглённый участок, так что концевое основание и скруглённый участок крепления входят друг в друга.
[0030] В соответствии с одним вариантом осуществления концевые изоляционные панели выполнены из слоя изоляционного вспененного полимерного материала, предпочтительно из армированного волокном пенополиуретана, расположенного между опорным верхним листом и нижним листом, предпочтительно опорный верхний лист и нижний лист представляют собой листы фанеры или композитного материала.
[0031] В соответствии с одним вариантом осуществления одна или более концевых изоляционных панелей выполнены из фанерных коробов, образованных опорным верхним листом, нижним листом и боковыми стенками для образования внутреннего пространства, причём внутреннее пространство заполнено изоляционным наполнителем, причём предпочтительно внутреннее пространство содержит стойки или перегородки, соединяющие опорный верхний лист с нижним листом.
[0032] В соответствии с одним вариантом осуществления концевая изоляционная панель имеет коэффициент теплового расширения в направлении толщины, меньше, чем коэффициент теплового расширения в направлении толщины основных изоляционных панелей.
-6
-1
-6
-1
[0033] В соответствии с одним вариантом осуществления концевая изоляционная панель имеет коэффициент теплового расширения в направлении толщины от 3 до 10×10 K, предпочтительно 6×10 K.
-6
-1
-6
-1
[0034] В соответствии с одним вариантом осуществления основные изоляционные панели имеют коэффициент теплового расширения в направлении толщины от 50 до 70×10 K, предпочтительно 60×10 K.
-6
-1
[0035] В соответствии с одним вариантом осуществления уплотнительная мембрана соединена с несущей конструкцией с использованием металлической трубки, выполненной из материала, коэффициент теплового расширения которого составляет от 1 до 2×10 K, причём концевая изоляционная панель расположена между металлической трубкой и основными изоляционными панелями.
[0036] В соответствии с одним вариантом осуществления коэффициент теплового расширения в направлении толщины концевой изоляционной панели лежит в диапазоне между коэффициентом теплового расширения основных изоляционных панелей и коэффициентом теплового расширения металлической трубки.
[0037] Таким образом, концевая изоляционная панель обеспечивает поддержку трубки, а также поддержку уплотнительной мембраны и при этом ограничивает перепады уровня из-за разницы в сжатии между металлической трубкой и основными изоляционными панелями.
[0038] В соответствии с одним вариантом осуществления паз концевой изоляционной панели в направлении толщины теплоизолирующего барьера имеет только одну входную зону, протяжённую в направлении толщины, причём крепление закреплено во входной зоне, и концевое основание размещено во входной зоне концевых изоляционных панелей с использованием крепления.
[0039] В соответствии с одним вариантом осуществления концевая изоляционная панель расположена на конце стенки резервуара в продольном направлении или в месте локального разрыва стенки резервуара.
[0040] В соответствии с одним вариантом осуществления основной участок содержит основную ветвь, образующую часть ветви опоры для присоединения сваркой, по меньшей мере, один конец опоры для присоединения сваркой содержит концевую ветвь, образующую другую часть ветви опоры для присоединения сваркой, при этом основная ветвь и концевая ветвь выполнены как одно целое.
[0041] В соответствии с одним вариантом осуществления основной участок содержит основную ветвь, образующую часть ветви опоры для присоединения сваркой, по меньшей мере один конец опоры для присоединения сваркой содержит концевую ветвь, образующую другую часть ветви опоры для присоединения сваркой, при этом основная ветвь и концевая ветвь скреплены друг с другом внахлёст.
[0042] В соответствии с одним вариантом осуществления теплоизолирующий барьер представляет собой вспомогательный теплоизолирующий барьер, а уплотнительная мембрана представляет собой вспомогательную уплотнительную мембрану, и герметичная стенка резервуара содержит основной теплоизолирующий барьер, поддерживаемый вспомогательной уплотнительной мембраной, и основную уплотнительную мембрану, поддерживаемую основным теплоизолирующим барьером и предназначенную для контакта со сжиженным газом.
[0043] В соответствии с одним вариантом осуществления теплоизолирующий барьер представляет собой основной теплоизолирующий барьер, а уплотнительная мембрана представляет собой основную уплотнительную мембрану, предназначенную для контакта со сжиженным газом, и герметичная стенка резервуара содержит вспомогательный теплоизолирующий барьер, поддерживаемый несущей конструкцией, и вспомогательную уплотнительную мембрану, поддерживаемую вспомогательным теплоизолирующим барьером и обеспечивающую опору для основного теплоизолирующего барьера.
[0044] В соответствии с одним вариантом осуществления изобретение также предлагает герметичный и теплоизоляционный резервуар многогранной формы, расположенный в несущей конструкции и содержащий множество герметичных стенок резервуара, герметично скреплённых друг с другом для образования многогранного внутреннего пространства для хранения сжиженного газа, причём одна из упомянутых герметичных стенок резервуара представляет собой стенку резервуара, описанную выше.
[0045] Такой резервуар может быть частью берегового хранилища, например, для хранения СПГ, или может быть установлен на плавучей, прибрежной или глубоководной конструкции, в частности, на танкере-метановозе, на плавучей установке для регазификации и хранения газа (FSRU), на плавучей установке для добычи, хранения и отгрузки нефти (FPSO) и на других установках. Такой резервуар также может служить в качестве топливного резервуара на судне любого типа.
[0046] В соответствии с одним вариантом осуществления изобретение также предлагает способ установки стенки резервуара для герметичного и теплоизоляционного резервуара, предназначенного для хранения сжиженного газа, причём способ установки содержит следующие этапы, на которых:
размещают изоляционные панели смежно друг с другом по меньшей мере в один ряд в продольном направлении на несущей конструкции, ряд изоляционных панелей содержит основные изоляционные панели и по меньшей мере одну концевую изоляционную панель, при этом каждая изоляционная панель содержит опорный верхний лист, опорные верхние листы теплоизолирующего барьера образуют опорную поверхность, опорный верхний лист содержит паз, протяжённый в продольном направлении и в направлении толщины, пазы ряда изоляционных панелей выровнены в продольном направлении, при этом паз основной изоляционной панели в направлении толщины теплоизолирующего барьера имеет входную зону, протяжённую в направлении толщины, и удерживающую зону, расположенную под входной зоной и протяжённую параллельно опорной поверхности на ширину, превышающую ширину входной зоны, при этом паз концевой изоляционной панели содержит крепление,
продвигают опору для присоединения сваркой, выполненную как одно целое, в пазы основных изоляционных панелей путём скольжения для удержания основания опоры для присоединения сваркой в пазах основных изоляционных панелей и размещения участка опоры для присоединения сваркой, образующего конец опоры для присоединения сваркой, над пазом концевой изоляционной панели, причём конец опоры для присоединения сваркой содержит концевое основание, часть опоры для присоединения сваркой, удерживаемая в пазах основных изоляционных панелей, образует основной участок опоры для присоединения сваркой, при этом основной участок содержит базовое основание,
сгибают концевое основание путём вставки опоры для присоединения сваркой в паз концевой изоляционной панели для размещения концевого основания в креплении, причём крепление выполнено с возможностью удержания концевого основания в пазу концевой изоляционной панели,
размещают множество поясов обшивки на опорной поверхности по обе стороны от опоры для присоединения сваркой, причём каждый пояс обшивки представляет собой профилированный элемент, протяжённый в продольном направлении, поперечное сечение которого содержит плоский средний участок, опирающийся на опорную поверхность, и по меньшей мере один приподнятый боковой край, выступающий относительно опорной поверхности, при этом опора для присоединения сваркой содержит ветвь, соединённую с основанием, протяжённую в упомянутом продольном направлении и выступающую над опорной поверхностью между двумя приподнятыми краями двух смежных поясов обшивки,
приваривают два приподнятых края двух смежных поясов обшивки герметичным продольным сварным швом к ветви опоры для присоединения сваркой.
[0047] В соответствии с одним вариантом осуществления изобретение также предлагает способ установки стенки резервуара для герметичного и теплоизоляционного резервуара, предназначенного для хранения сжиженного газа, причём способ установки включает в себя следующие этапы, на которых:
размещают изоляционные панели смежно друг с другом по меньшей мере в один ряд в продольном направлении на несущей конструкции, причём ряд изоляционных панелей содержит основные изоляционные панели и по меньшей мере одну концевую изоляционную панель, каждая изоляционная панель содержит опорный верхний лист, опорные верхние листы теплоизолирующего барьера образуют опорную поверхность, опорный верхний лист содержит паз, протяжённый в продольном направлении и в направлении толщины, пазы ряда изоляционных панелей выровнены в продольном направлении, при этом паз основной изоляционной панели в направлении толщины теплоизолирующего барьера имеет входную зону, протяжённую в направлении толщины, и удерживающую зону, расположенную под входной зоной и протяжённую параллельно опорной поверхности на ширину, превышающую ширину входной зоны, при этом паз концевой изоляционной панели содержит крепление,
продвигают основной участок опоры для присоединения сваркой в пазы основных изоляционных панелей путём скольжения для удержания базового основания в пазах основных изоляционных панелей, причём основной участок содержит основную ветвь, соединенную с базовым основанием,
размещают конец опоры для присоединения сваркой над пазом концевой изоляционной панели, причём конец опоры для присоединения сваркой содержит концевое основание и концевую ветвь, соединённую с концевым основанием,
сгибают концевое основание путём вставки опоры для присоединения сваркой в паз концевой изоляционной панели для размещения концевого основания в креплении, при этом крепление выполнено с возможностью удержания концевого основания в пазу концевой изоляционной панели,
прикрепляют основную ветвь к концевой ветви для образования ветви, непрерывно протяжённой в продольном направлении,
размещают множество поясов обшивки на опорной поверхности по обе стороны от опоры для присоединения сваркой, причём каждый пояс обшивки представляет собой профилированный элемент, протяжённый в продольном направлении, поперечное сечение которого содержит плоский средний участок, опирающийся на опорную поверхность, и по меньшей мере один приподнятый боковой край, выступающий относительно опорной поверхности, при этом ветвь протяжена в упомянутом продольном направлении и выступает над опорной поверхностью между двумя приподнятыми краями двух смежных поясов обшивки,
приваривают два приподнятых края двух смежных планок герметичным продольным сварным швом к ветви опоры для присоединения сваркой.
[0048] В соответствии с одним вариантом осуществления способ включает в себя этап резки, выполняемый до или после этапа продвижения путём скольжения, причём во время этапа резки основание разрезают так, чтобы концевое основание находилось на расстоянии от базового основания.
[0049] В соответствии с одним вариантом осуществления этап резки выполняют на стыке между концевой изоляционной панелью и основной изоляционной панелью, расположенной смежно с концевой изоляционной панелью.
[0050] В соответствии с одним вариантом осуществления паз основной изоляционной панели, расположенной смежно с концевой изоляционной панелью, содержит расширенный участок, причём расширенный участок содержит входную зону, поперечное сечение которой больше, чем поперечное сечение остальной части входной зоны паза упомянутой основной изоляционной панели.
[0051] В соответствии с одним вариантом осуществления этап резки выполняют на расширенном участке.
[0052] В соответствии с одним вариантом осуществления судно для транспортировки холодного жидкого продукта содержит двойной корпус и вышеописанный резервуар, расположенный в двойном корпусе.
[0053] В соответствии с одним вариантом осуществления изобретение также предлагает систему передачи холодного жидкого продукта, причём система содержит вышеописанное судно, изолированные трубопроводы, расположенные так, чтобы соединять резервуар, установленный в корпусе судна, с плавучим или береговым хранилищем, и насос для подачи потока холодного жидкого продукта по изолированным трубопроводам из плавучего или берегового хранилища в резервуар судна или из резервуара судна в плавучее или береговое хранилище.
[0054] В соответствии с одним вариантом осуществления изобретение также обеспечивает способ загрузки или разгрузки судна, в котором холодный жидкий продукт подают по изолированным трубопроводам из плавучего или берегового хранилища в резервуар судна или из резервуара судна в плавучее или береговое хранилище.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0055] Настоящее изобретение станет более понятным, и другие задачи, детали, признаки и преимущества станут более очевидными из следующего далее описания нескольких конкретных вариантов осуществления изобретения, приведенных исключительно в качестве примера, а не ограничения, со ссылкой на приложенные чертежи.
[0056] Фиг. 1 представляет местный вид в перспективе с вырезом стенки герметичного и теплоизоляционного резервуара в соответствии с одним вариантом осуществления.
[0057] Фиг. 2 представляет схематический вид сверху участка ряда изоляционных панелей теплоизолирующего барьера в соответствии с одним вариантом осуществления.
[0058] Фиг. 3 представляет схематический вид сверху стыка между концевой изоляционной панелью и основной изоляционной панелью в соответствии с другим вариантом осуществления.
[0059] Фиг. 4 представляет схематический вид в местном поперечном сечении, по линии IV-IV, показанной на фиг. 2, иллюстрирующий основной участок опоры для присоединения сваркой в пазу в соответствии с одним вариантом осуществления.
[0060] Фиг. 5 представляет схематический вид в местном поперечном сечении, по линии V-V, показанной на фиг. 2, иллюстрирующий конец опоры для присоединения сваркой в пазу в соответствии с одним вариантом осуществления.
[0061] Фиг. 6 представляет вид в перспективе участка опоры для присоединения сваркой на стыке между основным участком и концом опоры для присоединения сваркой.
[0062] Фиг. 7 представляет вид в перспективе основной изоляционной панели, расположенной смежно с концевой изоляционной панелью, в соответствии с одним вариантом осуществления.
[0063] Фиг. 8 представляет схематическое изображение с вырезом резервуара танкера-метановоза, содержащего множество стенок резервуара, и терминала для загрузки/разгрузки этого резервуара.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0064] В приведенном ниже описании сделана ссылка на уплотнительную мембрану в контексте герметичного и теплоизоляционного резервуара. Такой резервуар содержит внутреннее пространство, образованное множеством стенок резервуара, предназначенное для заполнения, например, горючим или негорючим газом. Газ, в частности, может представлять собой сжиженный природный газ (СПГ), то есть газовую смесь, включающую в себя, в основном, метан, а также один или более других углеводородов, таких как этан, пропан, н-бутан, изобутан, н-пентан, изопентан, неопентан и азот в небольших пропорциях. Газ также может представлять собой этан или сжиженный углеводородный газ (СУГ), то есть смесь углеводородов, полученную при переработке газа или нефти, главным образом содержащую пропан и бутан.
[0065] Как видно на фиг. 1, стенка 101 резервуара имеет многослойную конструкцию, включающую в себя в направлении от наружной стороны к внутренней стороне резервуара вспомогательный теплоизолирующий барьер 102, содержащий вспомогательные изоляционные панели 2, опирающиеся на несущую конструкцию 1, вспомогательную уплотнительную мембрану 103, опирающуюся на вспомогательный теплоизолирующий барьер 102, основной теплоизолирующий барьер 104, содержащий основные изоляционные панели 10, опирающиеся на вспомогательную уплотнительную мембрану 103, и основную уплотнительную мембрану 105, предназначенную для контакта со сжиженным газом, содержащимся в резервуаре 71.
[0066] В варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг. 1, вспомогательный теплоизолирующий барьер 102 состоит из множества параллелепипедных вспомогательных изоляционных панелей 2, расположенных смежно друг с другом с образованием рядов 29, параллельных в продольном направлении и по существу покрывающих внутреннюю поверхность несущей конструкции 1.
[0067] Каждая вспомогательная изоляционная панель 2 состоит из параллелепипедного фанерного короба, который внутри включает в себя несущие перегородки 3 и ненесущие перегородки 4, предназначенные для обеспечения относительного позиционирования несущих перегородок 3 и противодействия скручиванию несущих перегородок 3, причём упомянутые перегородки вставлены между нижним листом 5 фанеры и опорным верхним листом 6 из фанеры. Нижний лист 5 панелей 2 выступает в боковом направлении с двух коротких сторон панели, так что в каждом углу панели на выступающей части закреплены кронштейны 7, имеющие толщину упомянутой выступающей части. Кронштейны 7 взаимодействуют с элементами для крепления панелей 2 к несущей конструкции 1.
[0068] Каждая панель 2 заполнена теплоизоляционным материалом, например, перлитом или стекловатой. Нижний лист 5 каждой панели 2 опирается на валики 8 полимеризуемой смолы, которые, в свою очередь, опираются на несущую конструкцию 1 через крафт-бумагу 9. Задача валиков 8 полимеризуемой смолы состоит в том, чтобы компенсировать различия между теоретической поверхностью, предусмотренной для несущей конструкции, и несовершенной поверхностью, полученной из-за производственных допусков. Кроме того, опорные верхние листы 6 вспомогательных изоляционных панелей 2 содержат пару параллельных пазов 12 по существу в виде перевёрнутой буквы L или T для вмещения опор для присоединения сваркой 15, которые будут описаны ниже.
[0069] В варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг. 7, изоляционные панели 2, 30, 31 также могут быть образованы нижним листом 5 фанеры и верхним листом 6 фанеры, отделёнными друг от друга слоем вспененного полимерного материала 24, например, армированного волокном пенополиуретана.
[0070] Вспомогательная уплотнительная мембрана 103 опирается на опорную поверхность 11, образованную узлом опорных верхних листов 6 вспомогательного теплоизолирующего барьера 102. Вспомогательная уплотнительная мембрана 10 имеет повторяющуюся конструкцию, содержащую чередующиеся полосы листового металла, называемые поясами обшивки 21, расположенные на опорной поверхности, и удлинённые опоры 15 для присоединения сваркой, соединённое с вспомогательным теплоизолирующим барьером 102 и протяжённые параллельно поясам обшивки 21 по всей длине поясов 21 обшивки в продольном направлении. Пояса 21 обшивки содержат приподнятые боковые края 23, приваренные к опорам 15 для присоединения сваркой. Например, такая конструкция используется в резервуарах танкеров-метановозов типа NO96, представленных на рынке заявителем.
-6
-1
-6
-1
[0071] Металлические пояса обшивки 21 выполнены из металла, имеющего низкий коэффициент теплового расширения; например, этот металл может представлять собой сплав железа и никеля с коэффициентом теплового расширения от 1,2 до 2×10 K или сплав железа с высоким содержанием марганца, коэффициент теплового расширения которого, как правило, составляет порядка 7-9×10 К.
[0072] На вспомогательной уплотнительной мембране 103 установлен основной теплоизолирующий барьер 104, состоящий из множества основных изоляционных панелей 10, имеющих конструкцию, подобную вспомогательным изоляционным панелям 2. Каждая основная изоляционная панель 10 состоит из фанерного короба в форме прямоугольного параллелепипеда, высота которого меньше, чем высота вспомогательной панели 2, заполненного материалом, например, перлитом или стекловатой. Основные изоляционные панели 10 также содержат внутренние перегородки, поддерживающие нижний лист 5 и верхний лист 6.
[0073] Нижний лист 5 основной изоляционной панели 10 содержит два продольных паза 12, предназначенных для вмещения опор 15 для присоединения сваркой и приподнятых краёв 23 вспомогательной уплотнительной мембраны 103. В свою очередь, верхние панели 11 содержат два паза 12 по существу перевёрнутой L- или T-образной формы также для вмещения опоры для присоединения сваркой 15, к которой приварены приподнятые края 23 поясов 21 обшивки основной уплотнительной мембраны 105. В этом варианте осуществления основная уплотнительная мембрана 105 образована аналогично вспомогательной уплотнительной мембране 103.
[0074] Однако, в другом варианте осуществления, который не проиллюстрирован, основная уплотнительная мембрана 105 может быть изготовлена путём сборки гофрированных металлических листов, как, например, описано в заявке FR2691520. Кроме того, основные изоляционные панели 10 также могут быть изготовлены из нижнего листа фанера и верхнего листа фанеры, отделённых друг от друга слоем вспененного полимерного материала, например, армированного волокном пенополиуретана.
[0075] Фиг. 2 более конкретно и схематично иллюстрирует участок ряда 29 изоляционных панелей 2, 10. Фактически, в данном случае это может быть вспомогательный теплоизолирующий барьер 102 или основной теплоизолирующий барьер 104, поскольку он удерживает мембрану, состоящую из поясов 21 обшивки. В данном случае показаны только приподнятые края 23 поясов 21 обшивки.
[0076] Как видно на фиг. 2, ряд 29 состоит из концевой изоляционной панели 31 на конце, далее следует последовательность расположенных смежно друг с другом основных изоляционных панелей 30, и при необходимости завершает ряд вторая концевая изоляционная панель 31. В показанном варианте осуществления и для упрощения фиг. 2 опорный верхний лист 6 содержит один паз 12, протяжённый в продольном направлении, так что ряд 29 включает в себя только одну опору 15 для присоединения сваркой на нём.
[0077] Опора для присоединения сваркой 15, как показано на фиг. 2, образована непрерывно по всему ряду 29 в виде одного целого элемента, который вставляется путём скольжения вдоль выровненных пазов 12 ряда 29.
[0078] Таким образом, опора 15 для присоединения сваркой содержит основной участок 32, расположенный в пазах 12 основных изоляционных панелей 30 ряда 29, и конец 33 опоры для присоединения сваркой, расположенный в пазу 12 показанной концевой изоляционной панели 31. Опора 15 для присоединения сваркой содержит ветвь 18, непрерывно продолжающуюся по основному участку 32 и концу 33 опоры для присоединения сваркой в продольном направлении и выступающую над опорной поверхностью 11 между двумя приподнятыми краями 23 двух смежных поясов 21 обшивки. Два приподнятых края 23 приварены герметичным продольным сварным швом 28 к ветви 18 опоры 15 для присоединения сваркой.
[0079] В варианте осуществления, показанном на фиг. 2, опора 15 для присоединения сваркой образована как один целый элемент по всему ряду 29. Однако в другом варианте осуществления, показанном на фиг. 3, основной участок 32 и конец 33 опоры для присоединения сваркой образованы двумя отдельными деталями, которые приварены и/или приклёпаны друг к другу до или после установки, предпочтительно после установки, и расположены в пазах 12 ряда 29. Фактически, как видно на фиг. 3, ветвь 18 основного участка 32 приварена внахлёст к ветви 18 конца 33 опоры для присоединения сваркой для образования зоны 35 нахлёста и, следовательно, ветви 18, непрерывно протяжённой по всей опоре 15 для присоединения сваркой. В данном случае зона 35 нахлёста расположена на стыке между концевой изоляционной панелью 31 и основной изоляционной панелью 30, расположенной смежно с концевой изоляционной панелью 31. Однако в варианте осуществления, показанном на фиг. 7, зона 35 нахлёста может быть образована в расширенном участке 36 паза 12 основной изоляционной панели 30, расположенной смежно с концевой изоляционной панелью 31.
[0080] В соответствии с другим вариантом осуществления, который не показан, ветвь 18 основного участка 32 может быть приварена встык к ветви 18 конца 33 опоры для присоединения сваркой.
[0081] Фиг. 4 более конкретно иллюстрирует в поперечном сечении основной участок 32 опоры 15 для присоединения сваркой, размещённый в пазу 12 основной изоляционной панели 30, тогда как фиг. 5 иллюстрирует в поперечном сечении конец 33 опоры 15 для присоединения сваркой, размещённый в пазу 12 концевой изоляционной панели 31.
[0082] Как видно на фиг. 4, паз 12 основной изоляционной панели 30 имеет T-образное поперечное сечение, образованное удерживающей зоной 14, расположенной по обе стороны от входной зоны 13 паза 12. Основной участок 32 имеет базовое основание 16, размещённое в удерживающей зоне 14 для удержания опоры 15 для присоединения сваркой на теплоизолирующем барьере 102, 104 в направлении, перпендикулярном опорной поверхности 11, при обеспечении возможности скольжения в продольном направлении. Ветвь 18 содержит нижнюю часть 19, расположенную смежно с базовым основанием 16, и верхнюю часть 20, выступающую над опорной поверхностью 11 и приваренную к приподнятым краям 23, расположенным на основной изоляционной панели 30.
[0083] В другом варианте осуществления, который не проиллюстрирован, паз 12 основной изоляционной панели 30 имеет L-образное поперечное сечение, причём удерживающая зона 14 протяжена только с одной стороны входной зоны 13 для вмещения базового основания 16.
[0084] Как показано на фиг. 5, паз 12 концевой изоляционной панели 31 имеет I-образное поперечное сечение. Фактически, паз 12 концевой изоляционной панели 31 содержит только входную зону 13. Конец 33 опоры для присоединения сваркой имеет концевое основание 17, размещённое во входной зоне 13 для удержания опоры для 15 присоединения сваркой на теплоизолирующем барьере 102, 104 в направлении, перпендикулярном опорной поверхности 11. Для этого входная зона 13 дополнительно содержит крепление 26 в форме перевёрнутой буквы J, например, закреплённое во входной зоне, имеющее скруглённый участок 27, взаимосоответствующий концевому основанию 17 опоры 15 для присоединения сваркой, которое также скруглено для фиксации в скруглённом участке 27 крепления 26, что обеспечивает более эффективное удержание опоры 15 для присоединения сваркой на теплоизолирующем барьере. Ветвь 18 содержит нижнюю часть 19, расположенную смежно с концевым основанием 16, и верхнюю часть 20, выступающую над опорной поверхностью 11 и приваренную к приподнятым краям 23, расположенным на концевой изоляционной панели 31.
[0085] Концевое основание 17 и базовое основание 16 опоры 15 для присоединения сваркой расположены смежно друг с другом в продольном направлении на стыке между концевой изоляционной панелью 31 и непосредственно смежной основной изоляционной панелью 30.
[0086] В варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг. 6, концевое основание 17 и базовое основание 16 опоры 15 для присоединения сваркой расположены на расстоянии друг от друга в продольном направлении на стыке между концевой изоляционной панелью 31 и непосредственно смежной основной изоляционной панелью 30. Это расстояние может быть обеспечено, как проиллюстрировано на фиг. 6, на которой показана опора 15 для присоединения сваркой в соответствии с одним вариантом осуществления. В этом варианте осуществления расстояние обеспечено вырезом 34 основного участка опоры 15 для присоединения сваркой, который расположен между основным участком 32 и концом 33 опоры для присоединения сваркой. Дополнительно, в этом варианте осуществления концевое основание 17 не скруглено, а просто согнуто так, что оно имеет наклон относительно базового основания 16, которое параллельно опорной поверхности 11. В качестве примера расстояние составляет не более 50 мм.
[0087] Ниже описан способ установки опоры 15 для присоединения сваркой в выровненных пазах 12 ряда 29 изоляционных панелей, таким образом, этот способ необходимо осуществлять для каждого из рядов 29 теплоизолирующего барьера.
[0088] Сначала опору 15 для присоединения сваркой, имеющую L-образное сечение, вставляют в паз 12 основной изоляционной панели 30 путём размещения базового основания 16 в удерживающей зоне 14, затем продвигают путём скольжения в пазы 12 одного ряда 29 изоляционных панелей для размещения её во всех выровненных пазах основных панелей 30 ряда 29. Таким образом, опору 15 для присоединения сваркой можно легко разместить за счёт простого продвижения путём скольжения во все основные изоляционные панели 30 ряда 29 изоляционных панелей. В то же время участок опоры 15 для присоединения сваркой, а именно конец 33 опоры для присоединения сваркой, размещают над пазом 12 концевой изоляционной панели 31.
[0089] Затем на стыке между концевой изоляционной панелью 31 и непосредственно смежной основной изоляционной панелью 30 разрезают основание опоры 15 для присоединения сваркой для разделения основания, образованного в концевой изоляционной панели 31 и образующего концевое основание 17, от основания, образованного в смежной основной изоляционной панели 30 и образующего базовое основание 16. Этап резки также может быть выполнен перед вставкой в пазы 12 основных изоляционных панелей для предварительного установления расстояния между базовым основанием 16 и концевым основанием 17 перед установкой.
[0090] Наконец, концевое основание 17 сгибают по форме крепления 26, расположенного в пазу 12 концевой изоляционной панели 31. Это позволяет повысить сопротивление вырыванию опоры 15 для присоединения сваркой на конце за счёт взаимодействия между концевым основанием 17 и креплением 26. Затем конец 33 опоры для присоединения сваркой с усилием вставляют в паз 12 концевой изоляционной панели 31 за счёт упругости концевого основания 17 для придания ему конечного положения взаимодействия с креплением 26.
[0091] Выше описан способ установки в случае опоры для присоединения сваркой, образованной как одного целого элемента так, что основной участок 32 и конец 33 опоры для присоединения сваркой выполнены за одно целое. Установка также может быть выполнена в случае основного участка 32 и конца 33 опоры для присоединения сваркой, образованных двумя различными элементами, которые соединяют во время установки. В этом случае основной участок 32 продвигают в пазы 12 основных изоляционных панелей 30 путём скольжения, тогда как конец опоры для присоединения сваркой размещают над пазом 12 концевой изоляционной панели 31, а затем с усилием вставляют в него. Затем основную ветвь и концевую ветвь скрепляют друг с другом с помощью сварки или заклёпок для образования зоны 35 нахлёста. Таким образом, зона 35 нахлёста может быть расположена на стыке между основной изоляционной панелью 30 и концевой изоляционной панелью 31.
[0092] Для упрощения этапа размещения опоры 15 для присоединения сваркой над концевой изоляционной панелью 31 в случае, когда опора представляет собой как один целый элемент, основная изоляционная панель 30, расположенная смежно с концевой изоляционной панелью 31, может содержать паз 12, поперечное сечение которого изменяется в продольном направлении. Фактически, как показано на фиг. 7, паз 12 на конце, близком к концу изоляционной панели 31, имеет расширенный участок 36, входная зона 13 которого имеет большее поперечное сечение. Расширенный участок 36 позволяет упростить подъём опоры 15 для присоединения сваркой, основание которой расположено в пазу 12, для размещения конца 33 опоры для присоединения сваркой над концевой изоляционной панелью 31. После вставки конца 33 опоры для присоединения сваркой в паз 12 концевой изоляционной панели в расширенный участок 36 вставляют кронштейн для получения паза 12, поперечное сечение которого снова является постоянным. Кронштейн может быть прикреплён к верхнему листу 6 с помощью клея, винтов или скоб.
[0093] Кроме того, при использовании такой основной изоляционной панели 30, расположенной смежно с концевой изоляционной панелью 31, можно выполнять этап резки в расширенном участке 36, или в случае, когда опора для присоединения сваркой выполнена из нескольких частей, можно образовывать зону 35 нахлёста между концом 33 опоры для присоединения сваркой и основным участком 32 в расширенном участке 36.
[0094] Описанная выше технология изготовления герметичной мембраны может использоваться в резервуарах различных конструкций, содержащих одну или две герметичные мембраны и один или два изолирующих барьера, например, для хранения сжиженного газа в береговых, подводных или плавучих хранилищах.
[0095] Обратимся к фиг. 8, вид с местным разрезом танкера-метановоза 70 иллюстрирует герметичный и теплоизоляционный резервуар 71 в целом призматической формы, установленный в двойном корпусе 72 судна. Стенка резервуара 71 содержит основной герметичный барьер, предназначенный для контакта с СПГ, содержащимся в резервуаре, вспомогательный герметичный барьер, расположенный между основным герметичным барьером и двойным корпусом 72 судна, и два теплоизолирующих барьера, расположенных соответственно между основным герметичным барьером и вспомогательным герметичным барьером и между вспомогательным герметичным барьером и двойным корпусом 72.
[0096] Как известно, загрузочно-разгрузочные трубопроводы 73, расположенные на верхней палубе судна, могут быть соединены с помощью соответствующих соединителей с морским или портовым терминалом для передачи груза в виде СПГ в резервуар 71 или из него.
[0097] Фиг. 8 иллюстрирует пример морского терминала, содержащего загрузочно-разгрузочную станцию 75, подводный трубопровод 76 и береговое сооружение 77. Загрузочно-разгрузочная станция 75 представляет собой прибрежное стационарное сооружение, содержащее подвижную стрелу 74 и башню 78, которая поддерживает подвижную стрелу 74. Подвижная стрела 74 содержит связку изолированных гибких труб 79, которые могут быть соединены с загрузочно-разгрузочными трубопроводами 73. Позиционируемая подвижная стрела 74 может быть адаптирована к танкерам-матановозам всех размеров. Внутри башни 78 проходит соединительный трубопровод (не показан). Загрузочно-разгрузочная станция 75 позволяет осуществлять загрузку и разгрузку танкера-метановоза 70 из берегового хранилища 77 или в него. Последнее содержит резервуары 80 для хранения сжиженного газа и соединительные трубопроводы 81, соединённое подводным трубопроводом 76 с загрузочно-разгрузочной станцией 75. Подводный трубопровод 76 позволяет передавать сжиженный газ между загрузочно-разгрузочной станцией 75 и береговым хранилищем 77 на большое расстояние, например, 5 км, что позволяет останавливать танкер-метановоз 70 на большом расстоянии от берега во время операций загрузки и разгрузки.
[0098] Для создания давления, необходимого для передачи сжиженного газа, используются насосы, установленные на борту судна 70, и/или насосы, установленные в береговом хранилище 77, и/или насосы, установленные на загрузочно-разгрузочной станции 75.
[0099] Хотя изобретение описано со ссылкой на несколько конкретных вариантов осуществления, очевидно, что оно никоим образом не ограничивается ими, и что оно включает в себя все технические эквиваленты описанных средств и их сочетания при условии, что последние находятся в пределах объёма изобретения.
[0100] Использование глагола «содержать» или «включать в себя» и производных форм не исключает наличия элементов или этапов, отличных от упомянутых в формуле изобретения.
[0101] В формуле изобретения ни одна ссылочная позиция в скобках не должна интерпретироваться как ограничение пункта формулы изобретения.