CN107690547B - 配备有通过元件的密封且隔热的罐 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及密封且隔热的罐,其中密封膜的波纹状金属板的两个相邻波纹之间的距离等于预定的波纹间隔io,密封膜围绕通过元件包括:两个彼此对称的有凹口的矩形金属板(24a、24b),所述两个有凹口的矩形金属板在第一方向上宽度为3io,并且在第二方向上长度为7io,有凹口的矩形金属板各自具有三个外边缘和一个内边缘,所述三个外边缘与多个锚板相对地设置,并且被焊接在第一多个锚板上;而所述内边缘形成有避免切割方形窗的凹口(29a),通过元件穿过所述方形窗,以及设置在两个有凹口的矩形金属板的内边缘的非凹口部分之间的两个改装的金属板(24c、24d)。
Description
技术领域
本发明涉及用于储存和/或运输流体(诸如低温流体)的、具有膜的密封且隔热的罐的领域。
特别是用于储存在约-162℃下在大气压下的液化天然气(LNG)的、具有膜的密封且隔热的罐。
背景技术
文献WO-A-2011/157915描述了用于储存液化天然气的密封且隔热的罐,该类型的密封且隔热的罐包括固定至平坦的支承壁的罐壁。罐壁包括初级密封膜和设置在支承结构与初级密封膜之间的隔热屏障。初级密封膜基本上由彼此紧密焊接的多个波纹状金属板构成,其形成在支承壁的平面的第一方向上延伸的第一系列的等距平行直线波纹,和在支承壁的平面的第二方向上延伸的第二系列的等距平行直线波纹,第二方向与第一方向成直角,第一系列的两个相邻波纹之间的距离与第二系列的两个相邻波纹之间的距离等于预定的波纹间隔。波纹状金属板呈矩形,它们的边分别与支承壁的平面的第一方向和第二方向平行,并且它们的尺寸基本上等于波纹间隔的整数倍,波纹状金属板的每个边缘位于与所述边缘平行的两个相邻波纹之间。
WO-A-2011/157915提出了允许支撑脚穿过罐的底壁的通行(passage)的结构。然而,当支撑脚的直径超过两个波纹间隔时,这些结构提供波纹路线(routing)的局部偏移以形成更复杂的波纹网络。现在,以这种方式增加波纹网络的复杂性可以证明实施起来很复杂,特别是在波纹的路线对罐壁的其他元件具有影响的情况下,其之后必须适应更复杂的波纹网络。当寻求设计波纹金属膜形式的、设置在初级隔绝屏障与次级隔绝屏障之间的次级密封膜时,这些考虑将特别起作用。
在罐的顶壁中也可能出现类似的问题,例如在蒸气收集管或罐的底壁中,例如在贮槽结构或穿过罐壁的单个(单一,singular)区域的任何其它元件中。
发明内容
本发明所基于的一个想法是提出具有多层结构的罐壁,配备有穿过罐壁的单个区域的通过元件,其中所述单个区域中的罐壁的结构简单并且易于连接至罐壁的相邻区域。
为此,本发明提供了一种密封且隔热的罐,所述罐包括固定至平坦的支承壁的罐壁,罐壁包括至少一个密封膜和设置在支承结构与密封膜之间的至少一个隔热屏障,
该密封膜(或各个密封膜)基本上由彼此紧密焊接的多个波纹状金属板构成,其形成在支承壁的平面的第一方向上延伸的第一系列的等距平行直线波纹,和在支承壁的平面的第二方向上延伸的第二系列的等距平行直线波纹,第二方向与第一方向成直角,第一系列的两个相邻波纹之间的距离与第二系列的两个相邻波纹之间的距离等于预定的波纹间隔io。波纹状金属板呈矩形,它们的边分别与支承壁的平面的第一方向和第二方向平行,并且它们的尺寸基本上等于波纹间隔的整数倍,波纹状金属板的每个边缘位于与所述边缘平行的两个相邻波纹之间,
该隔热屏障(或各个隔热屏障)基本上由多个并置的隔绝面板构成,每个隔绝面板具有内表面,所述内表面形成用于密封膜的支撑表面,隔绝面板呈矩形平行六面体形状,它们的边分别与支承壁的平面的第一方向和第二方向平行,并且它们的在支承壁的平面中突出的尺寸基本上等于波纹间隔的整数倍,
金属锚板固定在隔绝面板的内表面上,并且波纹状金属板具有焊接到所述锚板的边缘,以将密封膜保持抵靠所述支撑表面,
密封的罐配备有穿过罐壁的通过元件。
根据一个实施例,初级密封膜的波纹相对于次级密封膜的波纹在平面的两个方向中的每个方向上偏移半波纹间隔,
初级密封膜的波纹状金属板在开口处中断,所述开口中断初级密封膜的每个系列波纹的两个波纹,所述开口以位于初级密封膜的每个系列波纹的两个中断波纹中间的位置为中心,并且次级密封膜的波纹状金属板在开口处中断,所述开口中断次级密封膜的每个系列波纹的三个波纹序列(sequence),所述次级密封膜的所述开口与初级密封膜的开口同心,所述次级密封膜的开口以位于属于第一系列次级密封膜的三个波纹序列的第二波纹与属于第二系列次级密封膜的三个波纹序列的第二波纹的交叉处的位置为中心。
根据一个实施例,围绕该通过元件(或通过元件中的一个)的隔热屏障(或隔热屏障中的一个)包括多个隔绝面板,所述隔绝面板围绕所述通过元件形成方形的环,所述环具有基本上测量为9io的外侧边,该外侧边分别与支承壁的平面的第一方向和第二方向平行,所述环在其中心处界定了方形窗,该方形窗的边基本上测量为3io,并且所述方形窗也分别与支承壁的平面的第一方向和第二方向平行,使得通过元件穿过所述方形窗中的隔热屏障,
第一多个锚板沿着所述环的四个外侧设置在所述环的内表面上,第一多个锚板的各个锚板与其所沿的外侧之间的距离等于波纹间隔,
在形成环的隔热面板的内表面上,与通过元件紧密连接的连接部分设置在围绕通过元件的方形窗中。
根据一个实施例,通过元件周围的该密封膜(或密封膜中的一个)的波纹状金属板包括在第一方向上宽度为3io且在第二方向上长度为7io的两个有凹口(notched)的矩形金属板,其相对于穿过方形窗中心的与第二方向平行的对称轴线(称为第二对称轴线)彼此对称,每个有凹口的矩形金属板具有与第一多个锚板一致地设置并且被焊接在所述第一多个锚板上的三个外边缘和具有凹口的内边缘,所述凹口形成为用于避免切割所述方形窗,所述凹口在第一方向上的宽度等于1io并且在第二方向上的长度等于3io,使得内边缘的凹口部分沿着方形窗延伸,
以及设置在两个有凹口的矩形金属板的内边缘的非凹口部分之间的两个改装的金属板,两个改装的金属板相对于穿过方形窗中心的与第一方向平行的对称轴线(称为第一对称轴线)彼此对称,每个改装的金属板在第一方向上的宽度为1io并且在第二方向上的长度为2io,并且具有排列在所述第二对称轴线上的波纹,
每个改装的金属板的两个纵向边缘被紧密地焊接到两个有凹口的矩形金属板的内边缘,并且每个改装的金属板的外侧边缘被焊接到第一多个锚板上,
每个有凹口的矩形金属板的内边缘的凹口部分和每个改装的金属板的内侧边缘被紧密地焊接到所述连接部分。
由于这些特征,可以允许较大的通过元件(即具有高达3io的直径)的通行,同时避免通过元件周围的密封膜中的应变(strain)集中。实际上,密封膜的这种非常对称的设计使得可以以相当平衡的方式张紧(stress)不同的波纹以承受由热和机械应力引起的变形。此外,通过提供尺寸为9io×9io的隔热屏障的对称区域,该结构相对易于连接至罐壁的相邻区域,特别是当所述相邻区域由尺寸为3io×9io的隔热面板形成时。最后,通过提供密封膜的尺寸为7io×7io的、与隔热屏障的区域对称且同心的区域,该结构在隔绝面板的边缘与密封膜的波纹状金属板的边缘之间产生偏移,这也简化了与罐壁的相邻区域的连接,其中波纹状金属板通常需要与几个隔绝面板重叠。
设置在方形窗中的连接部分可以以许多方式布置,所述连接部分位于金属板(所述连接部分焊接到所述金属板的边缘)与通过元件(所述连接部分与通过元件紧密连接)之间。
在一个实施例中,这些连接部分包括:与支承壁平行的托盘,所述托盘连接至通过元件的周缘,并且在与环的内表面相同的水平处围绕主体延伸;以及封闭板,所述封闭板的内边缘焊接在该托盘上。也可以通过其他构造来产生通过元件周围的密封,例如通过由通过元件支承的凸缘,并且其面向下的边缘焊接在包围通过元件的一个或多个金属封闭板上。例如,在FR-A-2973098或FR-A-2413260中示出了在金属膜与穿过该膜的杆之间使用这种凸缘的密封连接。
根据其他有利的实施例,这种密封且隔热的罐可以具有以下特征中的一个或多个。
根据一个实施例,所述隔热屏障是保持倚靠在支承结构上的次级隔热屏障,并且所述密封膜是由次级隔热屏障支承的次级密封膜,罐壁还包括抵靠次级密封膜的初级隔热屏障,以及由初级隔热屏障支承并旨在与容纳在罐中的流体接触的初级密封膜。
根据实施例,通过元件可以包括旨在放置在罐中的一个设备的支撑脚,或者在罐的内部空间与罐的外部之间限定通道的密封管,或者甚至水槽结构。
这种罐可以形成陆上存储装置的一部分,例如用于存储LNG;或者安装在沿海或深水漂浮结构中,特别是甲烷或乙烷燃料船、浮式储存和再气化单元(FSRU)、离岸浮式生产和储存单元(FPSO)等。
根据一个实施例,一种用于运输流体的船舶包括双壳体和设置在双壳体中的上述罐。
根据一个实施例,本发明还提供了一种用于装载或卸载这种船舶的方法,其中流体通过隔绝管线从浮式或陆上储存装置传送(routed)到船舶的罐,或者从船舶的罐传送到浮式或陆上储存装置。
根据一个实施例,本发明还提供了一种用于流体的输送系统,所述系统包括:上述船舶;隔绝管线,该隔绝管线布置成将安装在船壳体中的罐连接至浮式或陆上存储装置;以及泵,该泵用于通过隔绝管线将流体从浮式或陆上存储装置驱动到船舶的罐,或者从船舶的罐驱动到浮式或陆上存储装置。
本发明的一些方面是基于提供在最大可能程度上实现以下构造原理的多层壁结构的思想:
-隔绝面板和波纹状金属板具有矩形形状,尺寸等于波纹间隔的整数倍,这些尺寸尽可能地标准化以形成在大范围内可重复的周期性图案。
-波纹状金属板的边缘相对于支撑这些波纹状金属板的隔绝面板的边缘偏移。
-次级密封膜的波纹状金属板的边缘与其所覆盖的初级隔绝面板的边缘对齐。
-次级密封膜的波纹状金属板的波纹朝向罐的外部突出,并且相对于支撑它们的次级隔绝面板的边缘偏移。
-波纹状金属板的边缘与和所述边缘平行的相邻波纹距离0.5io,其中io表示波纹间隔。
附图说明
通过参考附图,仅以说明性和非限制性方式给出的本发明的几个特定实施例的以下描述将更好地理解本发明,并且使本发明的其它目的、细节、特征和优点更加清晰。
-图1是用于在两个壁之间的角部区域中储存液化天然气的密封且隔热的罐的剖视图。
-图2是标准区域中罐的壁的剖面立体图。
-图3是单个区域中的罐的底壁内表面的平面图,支撑脚穿过所述内表面,示出了在没有桥接元件的情况下围绕支撑脚的次级隔绝屏障。
-图4是支撑脚的横截面的半透视图,横截面沿着图3的轴线IV-IV截取。
-图5是类似于图3的视图,还示出了次级隔热屏障的桥接元件。
-图6是类似于图3的视图,还示出了围绕支撑脚的罐壁的次级密封膜。
-图7是类似于图3的视图,还示出了围绕支撑脚的罐壁的初级隔绝屏障。
-图8是支撑脚和沿着图4的轴线VIII-VIII的初级隔绝屏障的细节放大剖视图。
-图9是类似于图3的视图,还示出了围绕支撑脚的罐壁的初级密封膜。
-图10是代表甲烷燃料船罐的剖面示意图,其包括用于储存流体的密封且隔热的罐和用于装载/卸载该罐的码头。
具体实施方式
按照惯例,术语“外”和“内”用于通过参照罐的内部和外部来定义一个元件相对于另一元件的相对位置。此外,矩形平行六面体元件的纵向方向应当理解为对应于矩形最大尺寸的边的方向。
关于图1和图2,描述了密封且隔热的液化天然气储存罐的多层结构。从罐的外部到内部,罐的各个壁包括:次级隔热屏障1,其包括隔绝面板2,所述隔绝面板与支承壁3并置且通过次级保持构件8而锚定到该支承壁;次级密封膜4,其由次级隔热屏障1的隔绝面板2支承;初级隔热屏障5,其包括隔绝面板6,该隔绝面板与次级隔热屏障1的隔绝面板2并置且通过初级保持构件而锚定到次级隔热屏障1的隔绝面板2;和初级密封膜7,由初级隔热屏障5的隔绝面板6支承,并且旨在与包含在罐中的液化天然气接触。
支承壁3可以特别地是自支撑金属板,或者更一般地,是表现出适当机械特性的任何类型的刚性隔绝物。支承壁3可以尤其是由船舶的壳体或双壳体形成。如图1所描绘的,多个支承壁3典型地用于形成具有罐的一般形状(通常为多面体形状)的支承结构。
次级隔热屏障1包括多个隔绝面板2,所述多个隔绝面板通过树脂带(未示出)和/或通过焊接到支承壁3的销8锚定到支承壁3。隔绝面板2具有基本上矩形平行六面体的形状。
如图1所示,隔绝面板2各自包括夹在刚性的内板10与刚性的外板11之间的隔绝聚合物泡沫层9。刚性的内板10和刚性的外板11是例如胶合在所述隔绝聚合物泡沫层9上的胶合板。特别地,隔绝聚合物泡沫层9可以是基于聚氨酯的泡沫。聚合物泡沫有利地通过玻璃纤维增强,这有助于降低其热收缩系数。
如图2所示,在壁的标准区域中,隔绝面板2并置在平行的行中且通过间隙12彼此隔开以确保功能装配间隙。如图2所示,间隙12填充有隔热填料13(诸如例如玻璃棉、岩棉或开孔柔性合成泡沫)。隔热填料13有利地以多孔材料制成,以便在隔绝面板2之间的间隙12中形成用于气体流动的空间。间隙12具有例如约30mm的宽度。
如图2所示,内板10具有彼此成直角的两个系列的凹槽14、15,以便形成凹槽网络。每个系列的凹槽14、15平行于隔绝面板2的两个相对的边。凹槽14、15旨在接收朝向罐的外部突出的、形成在次级密封膜的金属板上的波纹。在图2中,每个内板10包括在隔绝面板2的纵向方向上延伸的三个凹槽14和在隔绝面板2的横向方向上延伸的九个凹槽15。
凹槽14、15直接穿过内板10的厚度,从而出现在隔绝聚合物泡沫层9处。此外,隔绝面板2在凹槽14、15之间的交叉区域中包括形成在隔绝聚合物泡沫层9中的间隙孔16。间隙孔16提供用于节点区域的壳体,所述壳体形成在次级密封膜4的金属板的波纹之间的交叉处。
此外,内板10配备有金属锚板17、18,用于将次级密封膜4的波纹状金属板的边缘锚定在隔绝面板2上。金属锚板17、18在彼此成直角的两个方向上延伸,所述两个方向各自与隔绝面板2的两个相对的边平行。例如通过螺钉、铆钉或肘钉(staples,卡钉)将金属锚板17、18固定在隔绝面板2的内板10上。金属锚板17、18放置在形成在内板10中的空隙中,使得金属锚板17、18的内表面与内板10的内表面齐平。
内板10还配备有朝向罐的内部突出的螺纹销19,并且旨在确保将初级隔热屏障5固定在次级隔热屏障1的隔绝面板2上。在各个隔绝面板2上沿着由锚板17形成的纵线放置三个螺纹销19,即将一个螺纹销19放置在由锚板17形成的线与由锚板18形成的线之间的交叉处,并且将两个螺纹销等距地放置在其任一侧。
为了确保将隔绝面板2固定到固定至支承壁3的螺纹销8,隔绝面板2设置有如图2所示的圆柱形孔20,所述圆柱形孔直接穿过隔绝面板2的厚度,并且形成在隔绝面板2的四个角中的各个角中。圆柱形孔20还表现出一种未示出的部分的变化,其限定用于与螺纹销8的螺纹端部配合的螺母的支承面。
此外,内板10沿着其边缘在两个连续的凹槽14、15之间的每个间隔中具有容纳桥接板22的凹部,各个桥接板跨越地设置在两个相邻的隔绝面板2之间,跨过隔绝面板2之间的间隙12。每个桥接板22固定抵靠在两个相邻的隔绝面板2中的每个隔绝面板上,以阻止其相互分离。桥接板22具有矩形平行六面体形状,并且例如由胶合板的板构成。桥接板22的外表面固定抵靠凹部21的底部。凹部21的深度基本上等于桥接板22的厚度,使得桥接板22的内表面基本上与隔绝面板的内板10的其他平坦区域齐平。因此,桥接板22能够确保次级密封膜4桥接的连续性。
为了确保相邻板之间的连接负荷的良好分布,多个桥接板22沿着隔绝面板2的内板10的每个边缘延伸,桥接板22设置在一系列平行凹槽的两个相邻凹槽14、15之间的每个间隔中。桥接板22可以通过任何适当的方式固定抵靠隔绝面板2的内板10。然而,已经发现,在桥接板22的外表面与隔绝面板2的内板10之间施加胶水与使用机械固定构件(诸如肘钉)而使得可对桥接板22施加抵靠隔绝面板2的压力的组合是特别有利的。
次级密封膜4包括多个波纹状金属板24,每个波纹状金属板24具有大体上矩形的形状,其尺寸等于隔绝面板2的尺寸。波纹状金属板24以相对于次级隔热屏障1的隔绝面板2偏移的方式设置,使得所述波纹状金属板24中的每个在四个相邻的隔绝面板2上共同延伸。每个波纹状金属板24具有沿着第一方向延伸的第一系列的平行波纹25,和沿着第二方向延伸的第二系列的平行波纹26。两个系列的波纹25、26的方向成直角。每个系列的波纹25、26与波纹状金属板24的两个相对边缘平行。波纹25、26朝向罐的外侧突出,即沿着支承壁3的方向突出。波纹状金属板24在波纹25、26之间包括多个平坦表面。在两个波纹25、26之间的每个交叉处,金属板包括具有朝向罐的外部突出的顶点的节点区域。波形状金属板24的波纹25、26被容纳在形成在隔绝面板2的内板10中的凹槽14、15中。相邻的波纹状金属板24被重叠地焊接在一起。通过点焊来完成波纹状金属板24在金属锚板17、18上的锚定。
波纹状金属板24沿着其纵向边缘并且在四个角中包括切口(cutout)28,该切口允许螺纹销19通过,旨在确保将初级隔热屏障5固定在次级隔热屏障1上。两个切口28沿着每个纵向边缘分别位于波纹状金属板24长度的三分之一和三分之二处。
例如,波纹状金属板24由(因瓦合金)制成:即,膨胀系数通常在1.2×10-6至2×10-6K-1之间的铁和镍的合金,或者由膨胀系数通常为7×10-6K-1量级的具有较高锰含量的铁与镍的合金制成。或者,波纹状金属板24也可以由不锈钢或铝制成。
初级隔热屏障5包括多个隔绝面板6,该隔绝面板6具有大体矩形的形状,除厚度可以是不同的以外(优选地隔绝面板6的厚度小于隔绝面板2的厚度),初级隔热屏障的尺寸等于隔绝面板2的尺寸。这里隔绝面板6相对于次级隔热屏障1的隔绝面板2偏移,使得每个隔绝面板6延伸越过次级隔热屏障1的四个隔绝面板2。在标准区域中,将初级隔热屏障5的隔绝面板6和次级隔热屏障1的隔绝面板2定向成使得隔绝面板2、6的纵向方向相互平行。
隔绝面板6包括类似于次级隔热屏障1的隔绝面板2的结构,即由夹在两个刚性板之间的隔绝聚合物泡沫层构成的夹层结构,例如胶合板。初级隔热屏障5的隔绝面板6的内板30配备有金属安装板32、33,该金属安装板32、33用于锚定初级密封膜7的波纹状金属板。金属安装板32、33沿着两个成直角的行延伸,这两个成直角的行各自与隔绝面板6的两个相对边缘平行。金属安装板32、33固定在形成于隔绝面板6的内板30中的空隙中,并且例如通过螺钉、铆钉或肘钉固定在其上。
此外,隔绝面板6的内板30设置有多个松弛狭缝34,该松弛狭缝允许初级密封膜7变形,而不会在隔绝面板6上产生过大的机械应变。文献FR3001945中特别地描述了这种松弛狭缝。
通过螺纹销19确保初级隔热屏障的隔绝面板6固定在次级隔热屏障的隔绝面板2上。为此,每个隔绝面板6沿着其边缘和在其角中包括多个切口35,螺纹销19在该切口内部延伸。隔绝面板2的外板悬垂到切口35中,以形成用于保持构件的支承表面,该保持构件包括螺纹连接至各个螺纹销19上的螺纹孔。保持构件包括凸耳,该凸耳容纳在切口35内部并且支承抵靠外板的悬垂到切口35中的部分,以将外板夹在保持构件的凸耳与次级隔热屏障1的隔绝面板2之间,并且因此确保每个隔绝面板6固定在与之重叠的隔绝面板2上。
初级隔热屏障5包括多个封闭板38,使得可以在切口35处完成初级密封膜7的支承表面。
通过组装多个波纹状金属板39得到初级密封膜7。各个波纹状金属板39具有大体矩形的形状,其尺寸等于隔绝面板2或6的尺寸。每个波纹状金属板39包括第一系列的所谓的顶部平行波纹40,该顶部平行波纹在对应于波纹状金属板的最大尺寸的第一方向上延伸;以及第二系列的所谓的底部平行波纹41,该底部平行波纹在与第一系列成直角的第二方向上延伸。波纹40、41朝向罐的内部突出。波纹状金属板39例如由不锈钢或铝制成。在未示出的实施例中,第一和第二系列的波纹具有相同的高度。
每个波纹状金属板39跨过四个隔绝面板6放置,使得波纹状金属板39的每个边缘覆盖一行金属安装板32或33,该金属安装板32或33由下面的面板6支承。相邻的波纹状金属板39彼此重叠地焊接。通过点焊来完成波纹状金属板39在金属安装板32和33上的锚定。
优选地,波纹状金属板24或39的各个边缘基本上分别位于次级和初级密封膜的两个平行相邻的波纹之间。可以局部地修改片边缘的位置以进行微调。
参考图3至图9,现在将描述罐的底壁的单个区域,通过元件(这里是总体指定为50的支撑脚)穿过该单个区域,以支撑要放置在罐中的一设备。与上述标准区域的那些相似或相同的元件具有与标准区域中相同的附图标记。
图3示出了单个区域中的次级隔热屏障1,其形成围绕支撑脚50的方形环。该环具有基本上测量为9io的外侧边,该外侧边分别与支承壁的平面的第一方向X和第二方向Y平行。环在其中心处界定了方形窗51,所述方形窗的边基本上测量为3io,并且所述方形窗还分别与支承壁的平面的第一方向X和第二方向Y平行。支撑脚50穿过所述方形窗51中的隔热屏障1。
更具体地,隔热屏障1的方形环由两个长隔绝面板2a和2b以及两个短隔绝面板2c和2d构成,该长隔绝面板具有在第一方向X上的3io的宽度和在第二方向Y上的9io的长度,该短隔绝面板具有在第一方向上的3io的宽度和在第二方向的3io的长度。长隔绝面板2a和2b沿第一方向X隔开3io距离并且在第一方向X上彼此排列地设置,以在第一方向上界定方形窗51。短隔绝面板2c和2d以在第二方向Y上彼此对准并在第二方向Y隔开3io距离的情况下设置在两个长隔绝面板2a和2b之间,以在第二方向Y上界定方形窗51。
由于这种布置,隔热屏障完全由在第一方向上具有3io宽度的隔绝面板的行构成,考虑到这种排也存在于罐壁的标准区域中,这有助于连接至罐壁的相邻区域。
现在将参考图4更具体地描述支撑脚50。支撑脚50具体包括:主体52,该主体基本上设置在方形窗51的中心处并且在罐壁的厚度方向上延伸;托盘53,该托盘53与连接至主体周围的支承壁3平行,并且在与环的内表面相同的水平面围绕主体52延伸;以及托盘54,该托盘54与与连接至主体52周围的支承壁3平行,并且在与初级隔绝屏障的内表面相同的水平面围绕主体52延伸。主体52形成支撑脚,该支撑脚具有抵靠支承支承壁3的第一端部部分和突出到罐中的第二端部部分,以在与罐壁一定距离处支撑该设备。
更具体地,主体52在这里具有圆形截面的旋转形状,具有锥形底部部分52a,在其最小直径的端部52c处连接至圆柱形上部52b。锥形底部部分52a的最大直径的基部抵靠支承支承壁3。锥形底部部分52a正好延伸通过罐壁的厚度,超过初级密封膜7的水平面。
托盘53和54可以具有不同的形状。这里,托盘53具有方形形状,以具有安装游隙的方式装配到窗51,而托盘54具有较小直径的圆形形状。
托盘53通过内部托盘53a在锥形底部部分52a内部延伸,该内部托盘53a将锥形底部部分52a的内部空间分成次级部分55和初级部分56。类似地,托盘54通过内部托盘54a在锥形底部部分52a内部延伸,该内部托盘54a将初级部分56与端部部分57分离,该端部部分和罐的内部空间连通。主体52的内部空间的次级部分55和初级部分56填充有诸如玻璃棉的非结构化隔绝材料,以限制热传导。托盘54与托盘53之间还布置有非结构化隔绝填料58。类似地,为了完成围绕主体52的次级隔绝屏障,具有直角三角形形状的平坦部分的带有夹层结构60的隔热块定位在托盘53的四个角下面,位于托盘53与支承壁3以及非结构化隔绝填料59之间。
优选地,如在罐壁的标准区域中,如图5所示这些次级隔绝面板2a、2b、2c、2d均经由多个桥接板22与相邻的次级隔绝面板相关联。每个桥接板22跨越地设置在长次级隔绝面板2a或2b与相邻的短次级隔绝面板2c或2d之间,并且固定至两个次级隔绝面板的内表面,以便阻止所述次级隔绝面板的相互分离。
具有方形形状的通过元件的托盘53沿着其四个边的外边缘具有凹部61。隔绝面板2a、2b、2c和2d沿着方形环的四个内边缘具有凹部62。桥接元件63跨过隔绝面板2a、2b、2c和2d以及托盘53布置,桥接元件63的一侧放置在托盘53的凹部61的底部,并且另一侧放置在隔绝面板2a、2b、2c和2d的凹部62的底部。桥接元件63的厚度基本上等于所述凹部的深度,以便为如下所述的属于次级密封膜的封闭板提供平坦的支撑表面。
桥接元件63优选简单地放置而不连接至托盘53或隔绝面板2a、2b、2c和2d。这种不连接响应于隔绝面板2a、2b、2c和2d与支撑脚50之间的热变形的差异而允许桥接元件63的轻微移动。
从图3和图5可以看出,第一多个锚板的17a、18a、17b和18b沿着所述环的四个外侧边设置在环的内表面上。第一多个锚板17a、18a、17b和18b中每个与其延伸所沿的外侧之间的距离等于波纹间隔。
参考图6,现在将描述围绕支撑脚50的次级密封膜4。次级密封膜4的波纹状金属板包括具有在第一方向X上的3io的宽度和沿着第二方向Y的7io的长度的两个有凹口的矩形金属板24a和24b,它们相对于与第二方向平行的穿过方形窗中心的对称轴线B(称为第二对称轴线)彼此对称。每个有凹口的矩形金属板24a、24b均具有与第一多个锚板17a、18a、17b和18b成直线设置并且被焊接在所述第一多个锚板上的三个外边缘;和具有形成得避免切割方形窗51的凹口的内边缘。凹口在第一方向上的宽度等于1io,并且在第二方向Y上长度等于3io,使得内边缘的凹口部分沿着方形窗51延伸。
次级密封膜4的波纹状金属板也包括设置在两个有凹口的矩形金属板24a和24b的内边缘的非凹口部分29b之间的两个改装的金属板24c和24d。两个改装的金属板24c和24d相对于与第一方向平行的穿过方形窗中心的对称轴线A(称为第一对称轴线)彼此对称。每个改装的金属板24c、24d在第一方向X上具有1io的宽度并且在第二方向Y上具有2io的长度,并且具有与所述第二对称轴线B对准的波纹25a。
每个改装的金属板24c、24d的两个纵向边缘被紧密地焊接到两个有凹口的矩形金属板24a和24b的内边缘,并且每个改装的金属板24c、24d的外侧边缘被焊接到第一多个锚板18a和18b。
最后,每个有凹口的矩形金属板24a和24b的内边缘的凹口部分29a以及每个改装的金属板24c和25d的内侧边缘被紧密地焊接到稍后将描述的连接部分。
从图3和图5可以看出,形成次级隔绝屏障的环的内表面还支承与第二方向Y平行的锚板的行17c,该锚板的行17c在方形窗51的任一边上延伸并且向第二对称轴线B的左侧偏移小于1io的距离(这里为1/2io)。
回到图6,每个改装的金属板24c和24d的第一纵向边缘除了被焊接到两个有凹口的矩形金属板中的第一有凹口的矩形金属板24a的内边缘之外,还被焊接到锚板的行17c以便被保持在环的内表面上,而每个改装的金属板24c和24d的第二纵向边缘被焊接到第二有凹口的矩形金属板24b的内边缘而不被保持在环的内表面上。
由于这些特征,沿着第二对称轴线B由每个改装的金属板24c、24d支承的波纹在两侧都不被阻挡,并且因此可以响应于热和机械应变而工作。因此,改装的金属板24c和24d在第一方向上延长第二有凹口的矩形金属板24b。锚板的行17c相对于第一对称轴线A对称。
从图3和图5可以看出,热保护涂层91设置在所述环的内表面上,位于相对于第二对称轴线B与锚板的行17c对称的位置处,以通过在每个改装的金属板24c、24d与第二有凹口的矩形金属板24b之间执行焊接来避免内表面退化。
回到图6,次级密封膜4的连接部分包括设置在托盘53与波纹状金属板24a、24b、24c、24d之间的窗51中的封闭板64a、64b。每个封闭板64a、64b具有围绕主体52焊接在托盘53上的第一边缘,和围绕方形窗焊接在第二多个锚板上的第二边缘。图3或图5中可见的第二多个锚板17d、18d沿着环的四个内侧边设置在所述环的内表面上,以便沿着方形窗51的边缘延伸。每个有凹口的矩形金属板24a和24b的内边缘的凹口部分29a和每个改装的金属板24c和24d的内侧边缘被紧密地焊接在封闭板64a和64b上。
这里封闭板64a和64b各自具有不对称C和D形状。可以以不同的方式切断封闭板,以全部围绕主体52将波纹状金属板24a、24b、24c、24d紧密地连接至托盘53。
多个金属端部部分65被焊接到封闭板64a和64b,并且设置在每个封闭板的第二边缘与第一系列的三个波纹25a、25b和第二系列的三个波纹26a中的每个之间的交叉处,该波纹全部围绕方形窗51终止在每个有凹口的矩形金属板24a和24b的内边缘的凹口部分29a上以及每个改装的金属板24c、24d的内侧边缘上,以便封闭所述波纹的终端。
换句话说,与封闭板64a、64b相遇的波纹25a、25b和26a与端部部分65紧密地封闭。每个端部部分65包括在两部分紧密地焊接在封闭板上的基板和紧密地焊接到波纹中断点处的壳体。
从图6可以看出,密封膜的波纹状金属板还包括在第一方向X上具有2io的宽度并且在第二方向Y上具有7io的长度的矩形金属板24e,其在第一方向X上与从支撑脚50移开的第二有凹口的矩形金属板24b并置,并且设置成在第一方向X上与第二有凹口的矩形金属板24b对齐。或者,该板24e也可以放置在另一侧,即,与第一有凹口的矩形金属板24a并置。
由于这种布置,次级密封膜4的波纹状金属板24a、24b、24c、24d和24e在第一方向X上形成尺寸为9io的图案,这简化了与罐壁的相邻区域的连接,特别是当相邻区域由隔绝面板2和在第一方向上的尺寸为3io的矩形的金属板24形成时。
金属板24a、24b、24c、24d和24e的波纹在支承结构的方向上朝向罐的外侧突出,次级隔绝面板2a、2b,2c、2d的内表面具有直角凹槽14和15,用于接收金属板24a、24b、24c、24d和24e的波纹25和26。
从图5和图6可以看出,形成方形环的次级隔绝面板2a、2b、2c、2d支承两个系列的三个锚定构件19a、19b、19c,该锚定构件沿着方形环的与第一方向X平行的两个边缘设置在第一多个锚板18a、18b上。两个系列的三个锚定构件19a、19b、19c相互间隔开7io,并且相对于第一对称轴线X相互对称。每个系列的三个锚定构件19a、19b、19c沿着方形环的与第二方向Y平行的边缘分别设置于1io、4io和7io,使得该系列的三个锚定构件相对于第二对称轴线B是不对称的。
在图6中应当注意到,锚定构件19c不与金属板24b的角重合。这是由于次级隔绝屏障1的对称结构和围绕支撑脚50的次级密封膜4的对称结构,这不会使初级隔热面板能以这种方式放置:它们的边缘与它们所覆盖的次级金属板的所有边缘对齐,并且从它们与之锚定的次级隔绝面板的所有边缘偏移。这是通过局部背离标准区域的构建原则解决的。然而,如图7所示,可以在金属板24e的外纵向边缘上重新建立初级隔绝面板与次级金属板之间的角的对齐。
参考图7,现在将描述围绕支撑脚50的初级隔热屏障5。
初级隔热屏障5包括两个矩形平行六面体形状的初级隔绝面板6a、6b,该初级隔绝面板具有在第一方向X上的3io的宽度和在第二方向Y上的7io的长度。第一所述初级隔绝面板6a的四个角与每个系列的第一锚定构件19a和第二锚定构件19b重合,并且被锚定到每个系列的所述第一锚定构件19a和第二锚定构件19b。第二所述初级隔绝面板6b的四个角与每个系列的第二锚定构件19b和第三锚定构件19c重合,并且被锚定到每个系列的所述第二锚定构件19b和第三锚定构件19c。
由于这种布置,初级隔热屏障5可以由具有3io宽的隔绝面板制成,这有利于与罐壁的相邻区域的连接。此外,初级隔绝面板的大量边缘与第一多个锚板17a、18a、17b、18b重合,这使得可以使用牢固地附接到所述锚板的锚定构件19a、19b、19c来锚定初级隔绝面板。然而,取决于必须忍受的机械应变,仅通过四个角来锚定初级隔绝面板6a、6b可能是不够的。
两个初级隔绝面板6a、6b中的每个在其变为通过元件的边的边缘上具有相应的切口23a、23b,第一初级隔绝面板6a的切口23a具有在第一方向X上的小于或等于1io的宽度,并且第二初级隔绝面板6b的切口23b具有在第一方向X上的小于或等于2io的宽度。两个切口23a、23b中的每个均具有在第二方向上的小于或等于3io的长度,并且相对于第一对称轴线A对称。
由于初级隔绝面板6a、6b的切口23a、23b没有延伸超过下面的方形窗51的限制,因此可以制造具有波纹的初级密封膜,该波纹在所述切口处中断的长度小于次级密封膜的波纹在方形窗口处中断的长度。
更具体地,在所示的实施例中,考虑到安装游隙,切口23a、23b采用与主体52同心的圆弧的形状,并且具有与圆形托盘54的外半径相对应的同一个半径。
第一多个锚板17a还支承一系列锚定构件19e,该锚定构件沿着第一初级隔绝面板6a的与所述切口23a相对的外纵向边缘设置,例如两个锚定构件19e分别与第一初级隔绝面板6a的角间隔2io,并且相对于第一对称轴线A彼此对称。第一初级隔绝面板6a的外纵向边缘也被锚定到该系列的锚定构件19e。
此外,为了还提供用于锚定到第二初级隔绝面板6b的五个或六个锚定点,至少一个锚定构件19f被固定到第二初级隔绝面板6b侧部上的支撑脚50的托盘53上,在第二初级隔绝面板6b的内纵向边缘的切口23b的内部。在图5和图7中可以看到两个锚定构件19f。因此,第二初级隔绝面板6b被锚定到两个锚定构件19f。
如图8所示,连结(tie)的详细结构使得可以将第二初级隔绝面板6b锚定到锚定构件19f。初级隔绝面板6a、6b具有夹层结构,该夹层结构由夹在两个刚性板之间的隔绝聚合物泡沫层101构成。第二初级隔绝面板6b包括穿过内刚性板102和第二初级隔绝面板的隔绝聚合物泡沫层101的长方形(oblong)孔66,以露出外刚性板103的内表面区域67。锚定部分104一侧固定至通过元件的托盘53的锚定构件19f,并且另一侧支承在内刚性板的内表面区域67上,以锚定第二初级隔绝面板6b。
更具体地,这里锚定部分104包括:
-由锚定构件19f穿过的水平凸耳104a,
-连接至水平凸耳104a的朝向主体52的端部的竖直凸耳104b,该竖直凸耳104b支承在托盘53上,
-以及连接至水平凸耳104a的另一端并且通过朝向外刚性板103偏斜而使水平凸耳延长的支承部分104c。
螺母105经由贝氏弹簧垫圈106支承在水平凸耳104a上。
参考图9,现在将描述围绕支撑脚50的初级密封膜7。
围绕支撑脚50的初级密封膜7的波纹状金属板包括两个初级有凹口的矩形板39a和39b,该初级有凹口的矩形板具有第一方向X上的3io的宽度和第二方向Y上的9io的长度,并且相对于第二对称轴线B彼此整体对称。两个初级有凹口的矩形板39a和39b中的每个相对于第一对称轴线A整体对称。实际上,由于重叠的影响,板39a和39b的边缘旨在被重叠地焊接得稍微不对称。
两个初级有凹口的矩形板39a和39b中的每个具有内纵向边缘68,该内纵向边缘具有用于避开通过元件的凹口,所述凹口具有第一方向X上的小于1.5io的宽度和第二方向Y上的小于3io的长度,使得内纵向边缘68的凹口部分68a中断这两个初级有凹口的矩形板39a和39b中每个的第一系列的两个波纹41a和第二系列的一个波纹40a。
每个初级有凹口的矩形板39a和39b的内纵向边缘的凹口部分68a在初级隔绝面板6a、6b的内表面处围绕支撑脚50紧密地焊接到连接部分,该连接部分紧密地连接至通过元件。
在大多数情况下,初级有凹口的矩形板39a和39b与圆形托盘54之间的密封连接能够以类似于WO-A-2011/157915的教导的方式制造,其具有两个初级封闭板82和八个端部部分83。
从图7可以看出,第三初级隔绝面板6c与第二初级隔绝面板6b并置,该第三初级隔绝面板为具有第一方向X上的3io的宽度和第二方向Y上的7io的长度的矩形平行六面体形状,该第二初级隔绝面板与第一初级隔绝面板6a相对。
第一、第二和第三初级隔绝面板6a、6b、6c的内表面支承金属锚板以锚定两个初级有凹口的矩形板39a和39b,金属锚板包括:
-第一金属锚板32a,其沿着第二对称轴线B设置在第二初级隔绝面板上,以锚定两个初级有凹口的矩形板39a、39b的内纵向边缘68的非凹口部分,
-第二金属锚板32b,其在与第一金属锚板32a相距3io的距离处沿着与第二对称轴线B平行的线设置在第一初级隔绝面板6a上,以锚定两个初级有凹口的矩形板的第一有凹口的矩形板39a的外纵向边缘,
-第三金属锚板32c,其在与第一金属锚板32a相距3io的距离处沿着与第二对称轴线B平行的线设置在第三初级隔绝面板6c上,以锚定第二初级有凹口的矩形板39b的外纵向边缘,
-以及第四金属锚板32d,其以与容纳支撑脚50的方形窗51同心的方形框架的形式设置在第一初级隔绝面板6a和第二初级隔绝面板6b上,以锚定两个初级有凹口的矩形板39a、39b的内纵向边缘的凹口部分68a。
图7的顶部还部分地示出了与单个区域相邻的区域的三个初级隔绝面板6f。
从图9可以看出,初级密封膜的波纹状金属板还包括具有第一方向X上的1io的宽度和第二方向Y上的9io的长度的窄矩形板39c,该窄矩形板39c与第二初级有凹口的矩形板39b并置,第二初级有凹口的矩形板与第一初级有凹口的矩形板39a相对。
第五金属锚板32e在与第三金属锚板32c的距离1io处沿着与第二对称轴线B平行的线设置在第三初级隔绝面板6c上,以锚定窄矩形板39c的外纵向边缘。
由于这种布置,次级密封膜4的波纹状金属板39a、39b、39c和24e围绕支撑脚50形成波纹40、41的网络,该网络相对于两个对称轴线A和B是规则且对称的。此外,窄矩形板39c使得可以在第一方向X上重新使得外纵向边缘与相邻标准区域的初级波纹状金属板的边缘对齐,这简化了单个区域与罐壁的由隔绝面板6和在第一方向X上尺寸为3io的矩形的金属板39形成的相邻区域的连接。
从图6和图9可以看出,初级密封膜7的波纹相对于次级密封膜4的波纹在两个方向X和Y上各自偏移了半个波纹间隔。初级密封膜的波纹状金属板39a、39b在由凹口部分68a形成的开口处中断,所述开口中断了初级密封膜7的每个系列波纹的两个波纹40a、41a,所述开口以位于初级密封膜的每个系列波纹的两个中断的波纹40a、41a中间的位置为中心。相比之下,次级密封膜4的波纹状金属板24a、24b、24c、24d在具体由凹口部分29a和改装的金属板24c和24d的内边缘形成的开口处中断。所述开口中断了次级密封膜4的每个系列波纹的三个波纹25a、25b、26a的序列。因此,次级密封膜的开口与初级密封膜的开口同心,并且与支撑脚50同心。次级密封膜4的开口以在位于属于第一系列的次级密封膜的三个波纹的序列的第二波纹26a与属于第二系列的次级密封膜4的三个波纹25a、25b的序列的第二波纹25a的交点处的位置为中心。
在另一个实施例中,与前述实施例的波纹相反,次级金属板24、24a、24b、24c的波纹朝向罐的内部突出,并且初级隔绝面板6、6a、6b、6c每个均具有外板31,该外板具有直角凹槽,以接收次级密封膜4的波纹状金属板的波纹。在未示出的另一实施例中,次级密封膜4的波纹状金属板24、24a、24b、24c还包括两个系列的直角波纹25、26。如前述实施例,波纹状金属板24、24a、24b、24c经由金属锚板固定在次级隔热屏障1的隔绝面板2的内板10上。
然而,在该实施例中,初级隔热屏障5的隔绝面板6的外板31具有彼此成直角以形成凹槽网络的两个系列的凹槽。因此,凹槽旨在接收形成在次级密封膜4的波纹状金属板24上的朝向罐的内部突出的波纹25、26。
在这种实施例中,次级密封膜包括与图6中所示相同的一般结构,差别仅在于波纹朝向罐的内部定向。
此外,应当注意,虽然上文已经关于作为支撑脚的通过元件描述了本发明,但其并不限于这种实施例。对于其他通过元件也可以采用类似的布置。
优选地,通过元件以对应于次级金属板的彼此成直角的两个波纹的方向线之间的交叉位置为中心,并且围绕与支承壁成直角的轴线具有N阶的旋转对称或对称性,其中N是偶整数。
在未示出的实施例中,通过元件的主体是穿过壁的密封管,以在罐的内部空间与罐的外部之间限定通道;或者是在罐的底部穿过罐壁旨在且容纳抽吸构件(例如泵)的贮槽结构。
贮槽结构可以包括:
-连接至初级密封膜的初级杯,
-与初级杯同心并且连接至次级密封膜的次级杯,
-容纳在初级杯和次级杯之间的初级隔绝材料;
-介于次级杯与支承结构之间的次级隔绝材料。
在简化的实施例中,罐壁的多层结构限于次级密封膜和次级隔绝屏障,而所有初级元件被消除了。
上述罐可以用于不同类型的装置中,特别是用于陆上装置或用于诸如甲烷燃料船等的浮式结构中。
参考图10,甲烷燃料船70的剖面图示出了这种安装在船舶的双壳体72中的基本上棱柱形状的密封且隔绝的罐71。
如本身已知的,设置在船舶的上甲板上的装载/卸载管线73可以通过适当的连接件耦接至海运或港口码头,以便从罐71输送LNG货物或者将LNG的货物输送至罐。
图10还示出了包括装载和卸载站75、海下管76和陆上装置77的海运码头的示例。装载和卸载站75是固定的离岸装置,包括移动臂74、支撑移动臂74的立管78。移动臂74支承一束隔绝柔性管79,所述隔绝柔性管能够连接至装载/卸载管线73。可定向的移动臂74适用于所有甲烷燃料船模板。未示出的连接管延伸到立管78内部。装载和卸载站75允许从陆上装置77装载到甲烷燃料船70或者从甲烷燃料船卸载到陆上装置。陆上装置包括液化气储存罐80和由海下管76连接至装载或卸载站75的连接管81。海下管76允许在装载或卸载站75与陆上装置77之间在较大距离(例如5公里)上输送液化气体,这使得在装载和卸载操作期间能够将甲烷燃料船70与海岸保持很远的距离。
为了产生输送液化气所必需的压力,实施嵌入在船舶70中的泵和/或陆上装置77所配备的泵和/或卸载站75所配备的泵。
虽然已经结合多个具体实施方案描述了本发明,但很显然的是,本发明不以任何方式限制于此,并且本发明包括所描述的装置的所有技术等同物及它们的组合,其中这些落入本发明的范围内。
动词“包含(comprise)”、“包括(include)”或“具有(have)”及它们的共轭形式的使用不排除存在除了在权利要求中列出的那些元件或步骤之外的其他元件或步骤。除非另有说明,否则对元件或步骤使用不定冠词“一(a)或(an)”不排除存在多个这样的元件或步骤。
在权利要求中,括号中的任何附图标记不应被解释为限制权利要求。
Claims (19)
1.用于储存流体的密封且隔热的罐,所述罐包括固定至平坦的支承壁(3)的罐壁,所述罐壁包括密封膜(4)和设置在所述支承壁(3)与所述密封膜(4)之间的隔热屏障(1),
所述密封膜(4)由彼此紧密焊接的多个波纹状金属板构成,所述多个波纹状金属板形成在所述支承壁的平面的第一方向(X)上延伸的第一系列的等距平行直线波纹,和在所述支承壁的平面的第二方向(Y)上延伸的第二系列的等距平行直线波纹,所述第二方向与所述第一方向成直角,所述第一系列的两个相邻波纹之间的距离与所述第二系列的两个相邻波纹之间的距离等于预定的波纹间隔io,所述波纹状金属板具有矩形形状,所述矩形形状的边分别与所述支承壁的平面的所述第一方向和所述第二方向平行,并且所述矩形形状的尺寸等于所述波纹间隔的整数倍,波纹状金属板的每个边缘位于与所述边缘平行的两个相邻波纹之间,
所述隔热屏障(1)由多个并置的隔绝面板(2)构成,每个隔绝面板具有内表面,所述内表面形成用于所述密封膜(4)的支撑表面,所述隔绝面板具有矩形平行六面体形状,所述矩形平行六面体形状的边分别与所述支承壁的平面的所述第一方向(X)和所述第二方向(Y)平行,并且所述矩形平行六面体形状在所述支承壁的平面中突出的尺寸等于所述波纹间隔的整数倍,
金属锚板(17、18)固定在所述隔绝面板(2)的所述内表面上,并且所述波纹状金属板的边缘焊接到所述锚板,以将所述密封膜保持抵靠所述支撑表面,
密封的所述罐配备有穿过所述罐壁的通过元件,
其中围绕所述通过元件的所述隔热屏障包括多个隔绝面板(2a、2b、2c、2d),所述多个隔绝面板围绕所述通过元件形成方形的环,所述环具有测量为9io的外侧边,所述外侧边分别与所述支承壁的平面的所述第一方向(X)和所述第二方向(Y)平行,所述环在其中心处界定了方形窗(51),所述方形窗的边测量为3io,并且所述方形窗的边也分别与所述支承壁的平面的所述第一方向(X)和所述第二方向(Y)平行,使得所述通过元件穿过所述方形窗(51)中的所述隔热屏障,
第一多个锚板(17a、17b、18a、18b)沿着所述环的四个外侧边设置在所述环的所述内表面上,所述第一多个锚板的每个锚板与其所沿的外侧边之间的距离等于波纹间隔,
在形成所述环的所述隔绝面板(2a、2b、2c、2d)的所述内表面上,与所述通过元件紧密连接的连接部分设置在围绕所述通过元件的所述方形窗中,
并且其中围绕所述通过元件的所述密封膜的所述波纹状金属板包括:
在所述第一方向上宽度为3io并且在所述第二方向上长度为7io的两个有凹口的矩形金属板(24a、24b),所述两个有凹口的矩形金属板相对于穿过所述方形窗的中心与所述第二方向(Y)平行的称为第二对称轴线的对称轴线(B)彼此对称,每个所述有凹口的矩形金属板(24a、24b)具有与所述第一多个锚板成直线设置并且被焊接在所述第一多个锚板(17a、18a、17b、18b)上的三个外边缘,和具有形成避免切割所述方形窗(51)的凹口的内边缘,所述凹口具有在所述第一方向(X)上的等于1io的宽度以及在所述第二方向(Y)上的等于3io的长度,使得所述内边缘的凹口部分沿着所述方形窗延伸,
以及设置在所述两个有凹口的矩形金属板(24a、24b)的所述内边缘的非凹口部分(29b)之间的两个改装的金属板(24c、24d),所述两个改装的金属板(24c、24d)相对于与所述第一方向(X)平行的穿过所述方形窗中心的称为第一对称轴线的对称轴线(A)彼此对称,每个改装的金属板(24c、24d)在所述第一方向上宽度为1io并且在所述第二方向上长度为2io,并且具有与所述第二对称轴线(B)对齐的波纹,
每个改装的金属板(24c、24d)的两个纵向边缘被紧密地焊接到所述两个有凹口的矩形金属板的所述内边缘,并且每个改装的金属板的外侧边缘被焊接到所述第一多个锚板(18a、18b),
每个有凹口的矩形金属板(24a、24b)的所述内边缘的所述凹口部分(29a)和每个改装的金属板(24c、24d)的内侧边缘被紧密地焊接到所述连接部分。
2.根据权利要求1所述的罐,其中,所述环的内表面还支承与所述第二方向平行的锚板行(17c),所述锚板行在所述方形窗(51)的任一侧上延伸并且向所述第二对称轴线(B)的一侧偏移小于1io的距离,并且其中,每个改装的金属板(24c、24d)的第一纵向边缘除了被焊接到所述两个有凹口的矩形金属板中的第一有凹口的矩形金属板(24a)的内边缘之外,还被焊接到将被保持在所述环的内表面上的所述锚板行(17c),而每个改装的金属板(24c、24d)的第二纵向边缘被焊接到第二有凹口的矩形金属板的内边缘而不被保持在所述环的内表面上。
3.根据权利要求2所述的罐,其中,热保护涂层(91)设置在所述环的内表面上相对于所述第二对称轴线(B)与所述锚板行(17c)对称的位置处,以通过在每个改装的金属板(24c、24d)与所述第二有凹口的矩形金属板(24b)之间执行焊接来避免所述内表面退化。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的罐,其中,所述通过元件包括:主体(52),所述主体设置在所述方形窗(51)的中心处并且在所述罐壁的厚度方向上延伸;以及托盘(53),所述托盘与连接至所述主体(52)周围的所述支承壁(3)平行,并且在与所述环的内表面相同的水平面围绕所述主体延伸,所述连接部分包括设置在所述托盘(53)与所述波纹状金属板(24a、24b、24c、24d)之间的窗中的封闭板(64a、64b),每个封闭板具有围绕所述主体(52)焊接在所述托盘上的第一边缘,和围绕所述方形窗焊接在第二多个锚板(17d、18d)上的第二边缘,所述第二多个锚板沿着所述环的四个内侧边设置在所述环的内表面上,以便沿着所述方形窗(51)的边缘延伸,并且其中每个有凹口的矩形金属板(24a、24b)的所述内边缘的所述凹口部分(29a)和每个改装的金属板的所述内侧边缘被紧密地焊接在所述封闭板(64a、64b)上。
5.根据权利要求4所述的罐,其中,所述通过元件的托盘(53)具有方形形状,所述托盘沿着其四个边的外边缘具有凹部(61),所述隔绝面板沿着所述方形环的四个内边缘具有凹部(62),桥接元件(63)跨过所述隔绝面板和所述托盘(53)布置,所述桥接元件的一侧放置在所述托盘的凹部(61、62)的底部,并且另一侧放置在所述隔绝面板的凹部的底部,所述桥接元件(63)的厚度等于所述凹部(61、62)的深度,以便为所述封闭板(64a、64b)提供平坦的支撑表面。
6.根据权利要求5所述的罐,还包括多个金属端部部分(65),所述多个金属端部部分被焊接到所述封闭板(64a、64b)并且设置在每个封闭板的第二边缘与所述第一系列和所述第二系列的每个波纹(25a、25b、26a)之间的交叉处,所述波纹全部围绕所述方形窗(51)终止在每个有凹口的矩形金属板(24a、24b)的内边缘的凹口部分(29a)上以及每个改装的金属板(24c、24d)的内侧边缘上,以便封闭所述波纹的终端。
7.根据权利要求6所述的罐,其中,所述通过元件的所述主体是旨在放置在所述罐中的一个设备的支撑脚,所述支撑脚具有抵靠支承所述支承壁的第一端部部分和突出到所述罐中以在距所述罐壁一定距离处支撑所述设备的第二端部部分。
8.根据权利要求6所述的罐,其中,所述密封膜的所述波纹状金属板还包括在所述第一方向(X)上宽度为2io并且在所述第二方向(Y)上长度7io的矩形金属板(24e),所述矩形金属板在所述第一方向(X)上与从所述通过元件移开的第一有凹口的矩形金属板或第二有凹口的矩形金属板(24a、24b)并置,并且设置成在所述第一方向上与所述第一有凹口的矩形金属板或第二有凹口的矩形金属板对齐。
9.根据权利要求5所述的罐,其中,所述隔热屏障(1)的所述方形环由两个长隔绝面板(2a、2b)以及两个短隔绝面板(2c、2d)构成,所述长隔绝面板具有所述第一方向(X)上的3io的宽度和所述第二方向(Y)上的9io的长度,而所述短隔绝面板具有所述第一方向上的3io的宽度和在所述第二方向上的3io的长度,所述长隔绝面板(2a、2b)沿所述第一方向(X)隔开3io距离并且在所述第一方向上彼此排列地设置,以在所述第一方向上界定所述方形窗(51),所述短隔绝面板(2c、2d)以在所述第二方向(Y)彼此对准并在所述第二方向上隔开3io距离的情况下设置在所述两个长隔热面板之间,以在所述第二方向上界定所述方形窗。
10.根据权利要求1所述的罐,其中,所述金属板(24a、24b、24c、24d、24e)的波纹(25、26)朝向所述罐的外部突出,朝向所述支承壁,所述隔绝面板(2a、2b、2c、2d)的内表面具有容纳所述金属板的所述波纹(25、26)的直角凹槽(14、15)。
11.根据权利要求5或9中任一项所述的罐,其中,所述隔热屏障(1)是保持抵靠在所述支承壁(3)上的次级隔热屏障,并且所述密封膜(4)是由所述次级隔热屏障支承的次级密封膜,所述罐壁还包括抵靠所述次级密封膜的初级隔热屏障(5)以及由所述初级隔热屏障(5)支承并旨在与容纳在所述罐中的流体接触的初级密封膜(7),
并且其中形成所述方形环的所述隔绝面板(2a、2b、2c、2d)支承两个系列的三个锚定构件(19a、19b、19c),所述锚定构件沿着所述方形环的与所述第一方向(X)平行的两个边缘设置在第一多个锚板(18a、18b)上,所述两个系列的三个锚定构件相互间隔开7io,并且相对于所述第一对称轴线(A)相互对称,每个系列的三个锚定构件沿着所述方形环的与所述第二方向(Y)平行的边缘分别设置于1io、4io和7io处,使得该系列的所述三个锚定构件相对于所述第二对称轴线(B)是不对称的,
围绕所述通过元件的所述初级隔热屏障包括两个矩形平行六面体形状的初级隔绝面板(6a、6b),两个所述初级隔绝面板具有在所述第一方向(X)上的3io的宽度和在所述第二方向(Y)上的7io的长度,两个所述初级隔绝面板中的第一初级隔绝面板(6a)的四个角与每个系列的第一锚定构件(19a)和第二锚定构件(19b)重合,并且被锚定到每个系列的所述第一锚定构件和所述第二锚定构件,两个所述初级隔绝面板中的第二初级隔绝面板(6b)的四个角与每个系列的所述第二锚定构件(19b)和第三锚定构件(19c)重合,并且被锚定到每个系列的所述第二锚定构件和所述第三锚定构件,两个所述初级隔绝面板(6a、6b)中的每个在其变为所述通过元件的边的边缘上具有相应的切口(23a、23b),所述第一初级隔绝面板(6a)的所述切口(23a)具有在所述第一方向上的小于或等于1io的宽度,所述第二初级隔绝面板(6b)的所述切口(23b)在具有所述第一方向上的小于或等于2io的宽度,两个切口中每个在所述第二方向上具有小于或等于3io的长度,相对于所述第一对称轴线(A)对称。
12.根据权利要求11所述的罐,其中,所述第一多个锚板(17a)还支承一系列锚定构件(19e),所述一系列锚定构件沿着与所述第一初级隔绝面板(6a)的所述切口(23a)相对的外纵向边缘设置,所述第一初级隔绝面板的所述外纵向边缘被锚定到所述一系列锚定构件(19e),
并且其中至少一个锚定构件(19f)被固定在所述第二初级隔绝面板(6b)侧部上的所述通过元件的所述托盘(53)上,在所述第二初级隔绝面板的内纵向边缘的所述切口(23b)的内部,所述第二初级隔绝面板(6b)被锚定到所述至少一个锚定构件(19f)。
13.根据权利要求12所述的罐,其中,所述初级隔绝面板(6a、6b)具有夹层结构,所述夹层结构由夹在两个刚性板之间的隔绝聚合物泡沫层(101)构成,所述第二初级隔绝面板包括穿过内刚性板(102)和所述第二初级隔绝面板的所述隔绝聚合物泡沫层的长方形孔(66),以露出外刚性板(103)的内表面区域(67),锚定部分(104)一侧固定至所述通过元件的所述托盘(53)的所述锚定构件(19f),并且另一侧支承在所述内刚性板的所述内表面区域(67)上,以锚定所述第二初级隔绝面板(6b)。
14.根据权利要求13所述的罐,其中,围绕所述通过元件的所述初级密封膜(7)的所述波纹状金属板包括两个初级有凹口的矩形板(39a、39b),所述两个初级有凹口的矩形板具有在所述第一方向(X)上的3io的宽度和在第二方向(Y)上的9io的长度,并且相对于所述第二对称轴线(B)彼此对称,所述两个初级有凹口的矩形板中的每个相对于所述第一对称轴线(A)对称,所述两个初级有凹口的矩形板(39a、39b)中的每个具有内纵向边缘(68),所述内纵向边缘具有用于避开所述通过元件的凹口,所述凹口具有在所述第一方向上的小于1.5io的宽度和在所述第二方向上的小于3io的长度,使得所述内纵向边缘的凹口部分(68a)中断所述两个初级有凹口的矩形板(39a、39b)中每个的第一系列的两个波纹(41a)和所述第二系列的一个波纹(40a),
每个初级有凹口的矩形板的所述内纵向边缘的所述凹口部分(68a)在所述初级隔绝面板的所述内表面上围绕所述通过元件紧密地焊接到连接部分,所述连接部分紧密地连接至所述通过元件。
15.根据权利要求14所述的罐,其中,矩形平行六面体形状的第三初级隔绝面板(6c)与所述第二初级隔绝面板(6b)并置,所述第三初级隔绝面板具有在所述第一方向(X)上的3io的宽度和在所述第二方向(Y)上的7io的长度,所述第二初级隔绝面板与所述第一初级隔绝面板(6a)相对,
并且其中,所述第一、第二和第三初级隔绝面板(6a、6b、6c)的所述内表面支承金属锚板以锚定所述两个初级有凹口的矩形板,所述金属锚板包括:
第一金属锚板(32a),所述第一金属锚板沿着所述第二对称轴线(B)设置在所述第二初级隔绝面板上,以锚定所述两个初级有凹口的矩形板的所述内纵向边缘(68)的所述非凹口部分,
第二金属锚板(32b),所述第二金属锚板在与所述第一金属锚板(32a)相距3io的距离处沿着与所述第二对称轴线(B)平行的线设置在所述第一初级隔绝面板(6a)上,以锚定所述两个有凹口的矩形板的第一有凹口的矩形板(39a)的外纵向边缘,
第三金属锚板(32c),所述第三金属锚板在与所述第一金属锚板(32a)相距3io的距离处沿着与所述第二对称轴线(B)平行的线设置在所述第三初级隔绝面板(6c)上,以锚定所述第二初级有凹口的矩形板(39b)的外纵向边缘,
以及第四金属锚板(32d),所述第四金属锚板以与容纳所述通过元件的所述方形窗(51)同心的方形框架的形式设置在所述第一和第二初级隔绝面板(6a、6b)上,以锚定所述两个初级有凹口的矩形板的所述内纵向边缘的所述凹口部分(68a)。
16.根据权利要求15所述的罐,其中,所述初级密封膜(7)的所述波纹状金属板还包括具有在所述第一方向(X)上的1io的宽度和在所述第二方向(Y)上的9io的长度的窄矩形板(39c),所述窄矩形板与所述第二初级有凹口的矩形板(39b)并置,所述第二初级有凹口的矩形板与所述第一初级有凹口的矩形板(39a)相对,第五金属锚板(32e)在与所述第三金属锚板(32c)的距离1io处沿着与所述第二对称轴线(B)平行的线设置在所述第三初级隔绝面板(6c)上,以锚定所述窄矩形板(39c)的外纵向边缘。
17.一种用于运输流体的船舶(70),所述船舶包括双壳体(72)和设置在所述双壳体中的根据权利要求1至16所述的罐(71)。
18.一种用于装载或卸载根据权利要求17所述的船舶(70)的方法,其中,流体通过隔绝管线(73、79、76、81)从浮式或陆上储存装置传送到船舶的罐(71),或者从船舶的罐传送到浮式或陆上储存装置。
19.一种用于流体的输送系统,所述系统包括根据权利要求17所述的船舶(70);隔绝管线(73、79、76、81),布置成将安装在船的壳体中的所述罐(71)连接至浮式或陆上储存装置;以及泵,所述泵用于将流体通过所述隔绝管线从所述浮式或陆上储存装置驱动到所述船舶的所述罐,或者从所述船舶的所述罐驱动到所述浮式或陆上储存装置。
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