CN111164343B - 具有抗对流填充板的密封隔热容器 - Google Patents

Abstract

一种用于储存流体的密封隔热罐，罐壁包括：一次隔热屏障；一次密封膜；一主隔热屏障；以及一主密封膜，其由所述主隔热屏障(5)支撑，其中主隔热元件(6)包括平行六面体隔热板，该平行六面体隔热板布置成在其间提供空隙(8)，所述主隔热屏障(5)还包括一抗对流填充板(37)，该抗对流填充板设置在一第一平行六面体隔热板(6)和一第二平行六面体隔热板之间的空隙中，所述抗对流填充板(37)由薄的连续材料制成并具有多个细长壁元件(42)，所述多个细长壁元件基本在所述空隙的整个宽度上延伸，以界定多个单元，所述多个单元基本垂直于所述厚度方向延伸。

Description

具有抗对流填充板的密封隔热容器

技术领域

本发明涉及用于储存和/或运输流体，例如低温流体的带有膜的密封隔热罐的领域。

带有膜的密封隔热罐特别用于储存在大气压下在约-162℃下储存的液化天然气(GNL)。这些罐可以安装在陆地或浮式结构上。当这些罐安装在浮式结构的情况下，罐可以用于输送液化气体或用于容纳用作推进浮式结构的燃料的液化气体。

背景技术

在现有技术中，已知有用于储存液化天然气的密封隔热罐，这些罐集成在支撑结构中，例如用于运输液化天然气的船舶的双壳体中。通常，这种罐包括多层结构，该多层结构在厚度方向上从罐的外部到内部依次具有：一次隔热屏障，保持在支撑结构中；一次密封膜，抵靠在次隔热屏障上；一主隔热屏障，抵靠在次密封膜上；以及一主密封膜，抵靠在主隔热屏障上并旨在与容纳在罐中的液化天然气接触。

文献WO 2016/046487公开了由并置的隔热板形成的次隔热屏障和主隔热屏障。在该文献WO 2016/046487中，次密封膜由多个金属板构成，所述多个金属板包括朝着罐的外部突出的波纹，从而允许次密封膜在由储存在罐中的流体产生的热应力和机械应力的作用下变形。次隔热屏障的隔热板的内表面具有容纳次密封膜的波纹金属板的波纹的凹槽。这些波纹和这些凹槽形成了沿着罐壁延伸的通道的网状结构。

发明内容

本发明的一个构思是提出一种具有包括波纹的密封膜的密封隔热罐，其中减少了对流现象。本发明的另一个构思尤其是提供一种密封隔热罐，其限制在隔热屏障中连续循环通道的存在，以便限制在所述隔热屏障中的自然对流现象。

根据一个实施例，本发明提供了用于储存流体的密封隔热罐，其中罐壁在厚度方向上依次包括：一次隔热屏障，包括多个并置的次隔热元件，该次隔热元件例如通过次保持部件保持抵靠在支撑壁上；一次密封膜，次隔热屏障的次隔热元件支撑该次密封膜；一主隔热屏障，包括多个并置的主隔热元件，该主隔热元件例如通过主保持部件保持抵靠在次密封膜上；以及一主密封膜，由主隔热屏障进行支撑且旨在与容纳在罐中的低温流体接触。

根据实施例，这样的罐可以包括以下一个或多个特征：

根据一个实施例，次密封膜是波纹状金属膜，其包括一系列平行的波纹，这一系列平行的波纹形成通道，特别是与罐的尺寸相一致的非常长的通道；以及位于所述波纹之间的平坦部分，所述主隔热元件具有一外表面，该外表面是平坦的，覆盖所述次密封膜的平坦部分，所述次隔热元件具有一内表面，该内表面是平坦的，支撑所述次密封膜的平坦部分，其中对流填充元件设置在次密封膜的波纹中，以在所述通道中生成负载损失。

凭借这些特征，可以限制沿着次密封膜的波纹的对流现象，特别是在重力场中具有垂直或倾斜方向的罐壁中的次密封膜的波纹的对流现象，其中罐壁的上部和下部之间的温度梯度可能会促进这种对流现象的发生。

根据一个实施例，次密封元件的波纹朝向罐的外部朝向支撑结构突出。

根据一个实施例，布置在次密封膜的波纹中的抗对流填充元件被主隔热元件的外表面所覆盖。

根据一个实施例，将布置在所述次密封膜的波纹中的抗对流填充元件固定到主要隔热元件的外表面。

根据一个实施例，将布置在所述次密封膜的波纹中的抗对流填充元件结合到所述次密封膜。

根据一个实施例，所述次隔热元件具有从内表面挖空的凹槽，用于容纳次密封膜的波纹，并且在次密封膜和次隔热元件之间的所述凹槽中设有额外的抗对流填充元件，以在次密封膜的波纹周围的所述凹槽的其余部分中产生载荷损失。

根据一个实施例，所述次密封膜的波纹朝向罐的内部突出。

根据一个实施例，设置在次密封膜的波纹中的对流填充元件由次隔热元件的内表面支撑。

根据一个实施例，所述主隔热元件具有从外表面挖空的凹槽，用于容纳次密封膜的波纹，并且在次密封膜和主隔热元件之间的所述凹槽中设有额外的抗对流填充元件，以在次密封膜的波纹周围的所述凹槽的其余部分中产生载荷损失。

根据一个实施例，所述主密封膜是波纹状金属膜，其包括一系列平行的波纹，这一系列平行的波纹形成通道，特别是与罐的尺寸相一致的非常长的通道；以及位于所述波纹之间的平坦部分，所述主隔热元件具有一外表面，该外表面支撑主密封膜的平坦部分。

根据一个实施例，所述主密封膜的波纹朝向罐的外部朝向支撑结构突出。

根据一个实施例，所述主隔热元件具有从内表面挖空的凹槽，用于容纳主密封膜的波纹，并且在主密封膜和主隔热元件之间的所述凹槽中设有额外的抗对流填充元件，以在主密封膜的波纹周围的所述凹槽的其余部分中产生载荷损失。

根据一个实施例，所述抗对流填充元件包括一细长的填充物部分，该细长的填充物部分设置在所述次密封膜和/或主密封膜的波纹中，所述细长的填充物部分的截面形状填充了至少80％的组装完成的罐的波纹的截面，以及，例如填充了波纹的整个截面。所述细长的填充物部分可呈多种截面形状。例如，细长的填充物部分可以呈现与波纹的截面形状匹配的截面形状，或者甚至可以是圆形、椭圆形或其他截面形状。

根据一个实施例，设置在波纹中的填充物部分包括平行于填充物部分的长度定向并沿填充物部分的长度分布的平行凹槽。

根据一个实施例，所述次密封膜和/或所述主密封膜包括一第一系列平行波纹和一第二系列平行波纹，该第二系列平行波纹与第一系列波纹平行且在节点区域与所述第一系列波纹相交，所述抗对流填充元件包括设置在次密封膜和/或主密封膜的节点区域中的节点部分。

根据一个实施例，对流填充元件或附加的抗对流填充元件由膨胀聚苯乙烯或聚合物泡沫或玻璃棉制成。

根据一个实施例，对流填充元件或附加的抗对流填充元件由柔性合成材料或模制合成材料制成。

根据一个实施例，所述主隔热元件包括平行六面体隔热板，其设置成在它们之间提供空隙，所述主隔热屏障还包括抗对流填充板，该抗对流填充板由连续的，优选为薄的材料制成并且沿着第一平行六面体隔热板的边缘布置，以基本上密封所述第一平行六面体隔热板和第二平行六面体隔热板之间的空隙，第二平行六面体隔热板与第一平行六面体隔热板相邻，抗对流填充板包括设置在第一平行六面体隔热板的内表面上的一第一边缘部分。

凭借这些特征，尤其可以限制在罐壁的厚度方向上在平行六面体隔热板之间的空隙中的对流现象。即使在空隙狭窄的情况下，也可以轻松安装这种抗对流填充板。

所述对流覆盖条的第一边缘部分可以固定在第一平行六面体隔热板上或固定在主膜下方，尤其可以粘结或扣紧在第一平行六面体隔热板的内表面上。与对流覆盖条相对的边缘优选地保持不固定模式。

根据一个实施例，所述第一平行六面体隔热板的内表面包括沿着该空隙的埋头孔，用于容纳抗对流填充板的第一边缘部分。

凭借这些特征，可以容纳和固定抗对流填充板，同时不会影响支撑密封膜的平行六面体隔热板的内表面的平坦度。

根据一个实施例，所述对流覆盖条跨越所述第一平行六面体隔热板和所述第二平行六面体隔热板之间的空隙，所述抗对流填充板具有一第二边缘部分，该第二边缘部分与所述第一边缘部分相对，并且设置在第二平行六面体隔热板的内表面上。

根据一个实施例，所述第二平行六面体隔热板的内表面包括沿着空隙的埋头孔，用于容纳抗对流填充板的第二边缘部分。

根据一个实施例，所述第一和/或第二边缘部分的宽度大于10mm。

根据一个实施例，所述抗对流填充板包括折叠部分，该折叠部分接合在第一平行六面体隔热板和第二平行六面体隔热板之间的空隙中，该折叠部分包括一第一侧，该第一侧在罐壁的厚度方向上从所述第一边缘部分向外部延伸；以及一第二侧，该第二侧在罐壁的厚度方向上向内部延伸。在这种情况下，所述抗对流填充板由柔性材料制成。

根据一个实施例，所述折叠部分抵靠第二平行六面体隔热板与空隙相邻的侧面。在这种情况下，覆盖条不必伸出到第二隔热板的内表面。

根据一个实施例，所述抗对流填充板的长度大于第一平行六面体隔热板的所述边缘的长度，以便至少伸出到第三平行六面体隔热板，第三平行六面体隔热板与所述第一平行六面体隔热板相邻。

根据一个实施例，所述第一平行六面体隔热板还支撑一第二抗对流填充板，该第二抗对流填充板由薄的连续材料制成且沿着第一平行六面体隔热板的边缘朝向第三平行六面体隔热板布置，以基本密封所述第一平行六面体隔热板和所述第三平行六面体隔热板之间的空隙，所述第二抗对流填充板包括一第一边缘部分，该第一边缘部分安装或固定在所述第一平行六面体隔热板的内表面上。

根据一个实施例，所述第一和第二抗对流填充板由切成L形的单片薄的连续材料制成。

所述抗对流填充板可以由例如厚度小于2mm，甚至小于或等于1mm的柔性或刚性材料制成。根据一个实施例，抗对流填充板由选自纸、硬纸板、聚合物膜以及复合聚合物树脂和纤维基材料中的材料制成。

根据一个实施例，所述第一平行六面体隔热板和第二平行六面体隔热板之间的空隙的宽度小于10mm。

根据一个实施例，所述主隔热元件包括平行六面体隔热板，其设置成在它们之间提供空隙，所述主隔热屏障还包括第一抗对流填充板，该第一抗对流填充板设置在第一平行六面体隔热板和第二平行六面体隔热板之间的空隙中，所述第二平行六面体隔热板与第一平行六面体隔热板相邻，该抗对流填充板由薄的连续材料制成并且具有多个细长壁元件，这多个细长壁元件在基本上整个空隙的宽度上延伸，以界定基本上垂直于厚度方向延伸的单元。

凭借这种填充板，尤其可以限制在罐壁的厚度方向上在平行六面体隔热板之间的空隙中的对流现象。优选地，填充板由相对柔性的材料制成，例如纸、硬纸板、塑料片，尤其是聚醚酰亚胺或聚酰胺-酰亚胺，从而使得单元可以容易地被压碎并且因此使其自身适应于空隙的宽度。

这种填充板的长度可以大于，小于或基本上等于在其间形成空隙的平行六面体隔热板的边缘的长度。

至少当主保持部件也布置在空隙中时，尤其可以在主保持部件的位置处中断该填充板或对填充板进行切割。

根据一个实施例，所述细长壁元件由具有交替的平行波纹的一片波纹状材料的连续部分形成，所述交替的平行波纹基本垂直于厚度方向延伸。

根据一个实施例，所述填充板具有夹层结构，该夹层结构包括由所述细长壁元件间隔开的两个平行的连续片材，所述两个平行的连续片材抵靠界定所述空隙的所述第一和第二平行六面体隔热板的两个侧面布置。在这种夹层结构中，单位的宽度实际上等于空隙的宽度减去两个平行的连续片材的厚度。

根据一个实施例，所述细长壁元件由圆柱形元件形成，该圆柱形元件基本上垂直于厚度方向延伸并固定在两个平行的连续片材之间。这样的圆柱形元件可以呈任何截面形状，例如六边形、圆形或其他形状。

根据一个实施例，由所述细长壁元件间隔开的两个平行的连续片材中的至少一个包括折叠并固定在两个平行六面体隔热板中的至少一个的内表面上的上边缘部分，其中在所述两个平行六面体隔热板之间形成有空隙。

根据一个实施例，所述第一和/或第二平行六面体隔热板的内表面包括沿着空隙的埋头孔，用于容纳连续片材的所述上边缘部分。

凭借这些特征，可以在不影响支撑密封膜的平行六面体隔热板的内表面的平坦度的情况下容纳并固定连续片材的上边缘部分。

根据一个实施例，所述第一平行六面体隔热板和第二平行六面体隔热板之间的空隙的宽度小于10mm。

这样的罐可以形成例如用于储存液化天然气的陆地储存设施的一部分，或者可以安装在浮式，沿海或深海结构中，特别是GNL油轮，浮动储存和再气化单元(FSRU)，浮式生产储卸油装置(FPSO)等。

根据一个实施例，一种用于运输冷液体产品的船舶包括双船体和布置在双船体内的前述罐。

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，在该方法中，流体通过隔热管道从浮式或陆地储存设施传送到船舶的罐中，或从船舶的罐中传送到浮式或陆地储存设施。

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，系统包括上述船舶，布置成将安装在船体中的罐连接到浮式或陆地储存设施的隔热管道，和用于使流体通过隔热管道在浮式或陆地储存设施和船舶的罐之间流动的泵。

附图说明

通过参考附图,在对本发明的几个特定实施例进行描述的过程中，本发明将被更好地理解，并且本发明的其他目的，细节，特征和优点将变得更加清楚明了，其中所述特定的实施例仅以非限制性的方式进行说明，其中

图1是用于储存流体的密封隔热罐的壁的剖视透视图；

图2是图1的II-II截面的局部透视图，示出了本发明的第一实施例；

图3是根据本发明第一实施例的替代实施例的主隔热屏障的隔热板的示意性透视仰视图；

图4是图1的II-II截面的局部透视图，示出了本发明的第二实施例；

图5是填充杆的示例的示意性透视图；

图6是沿图1的III-III截面的本发明第二实施例的剖视图；

图7示出了根据本发明第三实施例的密封隔热罐的壁的剖视图；

图8是根据第四实施例的密封隔热罐的示意性局部透视图，其中未示出主密封膜；

图9是图7的主隔热屏障的两个隔热板之间的空隙的局部剖视图；

图10是根据图9的替代实施例的主隔热屏障的两个隔热板之间的空隙的局部剖视图；

图11至图15是根据第五实施例的主隔热屏障的两个隔热板之间的空隙的局部剖视图；

图16是GNL油轮的罐和用于装载/卸载该罐的终端的剖视示意图；

图17是根据本发明的第四实施例的替代实施例的三个相邻的主隔热板的内板的示意图，其中L形的抗对流板放置在该主隔热板上。

具体实施方式

按照惯例，术语“外部”和“内部”用于定义优选在罐的内部和外部一个元件相对于另一个元件的相对位置。

图1示出了用于储存流体的密封隔热罐的壁的多层结构。

这种罐从罐的外部到内部包括：一次隔热屏障1，包括多个次隔热块2，多个次隔热块2并列布置且通过次保持部件(未示出)，例如焊接在支撑结构3上的螺柱，锚固到一支撑结构3；一次密封膜4，由次隔热屏障1的次隔热板2支撑；一主隔热屏障5，包括多个主隔热块6，这多个主隔热块6并列布置且通过主保持部件19锚固到次隔热板2；以及一主密封膜7，由主隔热屏障5的主隔热板6支撑，且旨在与容纳在罐中的低温流体接触。

支撑结构3尤其可以是自支撑的金属板，或者更一般地，可以是具有合适的机械性能的任何类型的刚性隔板。支撑结构3尤其可以由船的船体或双船体形成。支撑结构3包括多个壁，这多个壁限定罐的基本形状，通常为多面体形状。

次隔热板2基本上呈长方体形状。次级隔热板2均包括隔热衬层9，例如隔热聚合物泡沫9，其夹在内部刚性板10和外部刚性板11之间。内部刚性板10和外部刚性板11例如是胶合板，其粘结到所述隔热聚合物泡沫层9上。隔热聚合物泡沫尤其可以是聚氨酯基泡沫。通过有助于减少其热收缩的玻璃纤维来有利地增强聚合物泡沫。

次隔热板2并列布置，并且通过空隙12彼此隔开，从而确保了功能上的组装间隙。空隙12中填充有耐热衬里13，如图1和7所示，例如玻璃棉、石棉或柔性开孔合成泡沫。

耐热衬里13有利地由多孔材料制成，以允许气体在次隔热板2之间的空隙12中循环，例如，允许惰性气体，例如氮气，在次隔热屏障1内部循环，以便将其保持在惰性气氛下，从而防止在爆炸性浓度范围内发现可燃气体和/或将次隔热屏障1置于负压状态，以提高其隔热能力。在检测可能出现的可燃气体泄漏方面，气体的这种循环也很重要。空隙12的宽度例如约为30mm。

内板10具有彼此垂直的两个系列的凹槽14、15，以便形成凹槽网络。每个系列的凹槽14、15与次隔热板2的两个相对侧平行。凹槽14、15旨在容纳波纹25、26，波纹25、26朝向罐的外部突出，并在次密封膜4的金属板24上形成。在图1所示的实施例中，内板10包括在次隔热板2的纵向上延伸的三个凹槽14和在次隔热板2的横向上延伸的九个凹槽15。

此外，内板10配备有用于将次密封膜4的波纹状金属板24的边缘锚固在次隔热板2上的金属安装板17、18。金属安装板17、18在两个垂直方向上延伸，这两个垂直方向分别平行于次隔热板2的两个相对侧。金属板17、18通过例如螺钉、铆钉或钩子固定在次隔热板2的内板10上。金属安装板17、18放置在设置在内板10中的凹部中，使得金属安装板17、18的内表面与内板10的内表面齐平。在内板10的内表面中，除了可能出现的奇艺区域，例如，用于容纳金属安装板17、18的凹槽14、15或埋头孔外，其基本是平坦的。

内板10还配备有朝向罐内部突出的螺柱19，该螺柱19用于将主隔热屏障5固定在次隔热屏障1的次隔热板2上。金属螺柱19穿过金属安装板17中的孔。

次密封膜4包括多个波纹状金属板24，每个波纹金属板具有大致矩形的形状。波纹状金属板24相对于次隔热屏障1的次隔热板2偏移设置，使得每个所述波纹状金属板24共同在四个相邻的次隔热板2上延伸。

每个波纹状金属板24具有在第一方向上延伸的第一系列平行波纹25和在第二方向上延伸的第二系列平行波纹26。这两个系列波纹25、26的方向是垂直的。系列波纹25、26中的每一个都平行于波纹状金属板24的两个相对边缘。波纹25、26朝着罐的外部突出，即朝着支撑结构3突出。波纹状金属板24在波纹25、26之间具有多个平坦表面。在两个波纹25、26之间的每个相交处，金属板24包括节点区域27。

波纹状金属板24的波纹25、26容纳在设置在次隔热板2的内板10中的凹槽14、15中。相邻的波纹状金属板24搭接焊接在一起。波纹状金属板24通过点焊固定在金属安装板17、18上。

波纹状金属板24例如由

制成：即，铁和镍合金，其膨胀系数通常在1.2×10^-6和2×10^-6K^-1之间，或者是具有高锰含量的铁合金，其膨胀系数通常约为7×10^-6K^-1。替代地，波纹状金属板24也可以由不锈钢或铝制成。

主隔热屏障5包括大致为长方体形状的多个主隔热板6。在这种情况下，主隔热板6相对于次隔热屏障1的次隔热板2偏移，使得每个主隔热板6在次隔热屏障1的四个次隔热板2上延伸。相邻的主隔热板6由空间8间隔开，以确保用于所述主隔热板6的功能性组装间隙。然而，与次隔热屏障1的两个相邻的次隔热板2之间的空隙12相比，该空间8更小。因此，分隔主隔热屏障5的两个主隔热板6的空间8约为4mm，正负3mm。

主隔热板6包括与次隔热屏障1的次隔热板2类似的结构，即，由隔热衬层构成的夹层结构，例如，夹在两个刚性内板30和外板31之间的隔热聚合物层29，其中刚性内板和外板例如由胶合板制成。主隔热板6的内板30配备有用于锚固主密封膜7的波纹状金属板39的金属安装板32、33，其安装方式与用于锚固次密封膜4的波纹状金属板24的金属安装板17、18类似。类似地，除了可能的奇艺区域外，内板30和外板31优选是平坦的。

通过组装与次密封膜4的波纹状金属板24相似的多个波纹状金属板39获得主密封膜7。每个波纹状金属板39包括彼此垂直的两个系列波纹40。所述系列波纹中的每个系列的波纹40均与相应的波纹状金属板39的相应侧平行。在图1所示的实施例中，波纹40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。

可在文献WO 2016/046487、WO 2013/004943或文献WO 2014/057221中获取特别与次隔热屏障1和主隔热屏障5，隔热屏障1和5以及密封膜4和7有关的具体细节和其它实施例。

在这种罐中，次密封膜4的波纹25、26形成循环通道的网状结构。这样的通道在次密封膜4和主隔热屏障5之间在整个罐壁之间连续延伸。因此，这种通道促进对流运动，特别是在具有明显竖直分量的罐壁上，例如横向罐壁上的对流运动。连续通道的这种网状结构可以在主隔热屏障5中产生热虹吸现象。本发明的一方面是基于防止罐壁中的这些对流运动的想法。

图2示出了根据本发明的第一实施例所述的在次密封膜4的波纹25、26之间的相交处的图1的II-II截面的局部透视图。相同的元件或实现与上述功能相同的功能的元件使用相同的附图标记。

在图2中，仅示出了第一系列波纹25的两个波纹25和第二系列波纹26的两个波纹26，其中这些波纹25、26在它们的相交处形成次密封膜4的节点27。以下针对这些波纹25、26和节点27的描述同样适用于次密封膜4的所有波纹25、26以及所有节点27。

本发明的一个方面是基于限制由次密封膜4的波纹25、26形成的通道的长度的理念。根据本发明的第一实施例，将隔热衬里填充块16插入次密封膜4的一个或其中一些或所有节点27中。这些填充块16设置在波纹状金属板24的内表面上的节点27中，从而布置在次密封膜4和主密封膜4之间。在图2中，这种填充块16设置在次密封膜4的每个节点27中。

这种填充块16呈现十字形隔热块的形式，该隔热块延伸到其插入的节点27中并突出到形成所述节点27的凹槽25、26的部分中。此外，这种填充块16的截面形状与其间插有所述填充块16的节点27的形状和凹槽25、26的部分相匹配。在该第一实施例中，在将次密封膜4安装在次隔热屏障1上之后以及将主隔热屏障1安装在次密封膜4上之前，将填充块16插入节点27和相应的波纹25、26的部分中。

填充块16可以由允许在由波纹25、26形成的通道中损失载荷的任何材料制成。因此，填充块16可以由例如泡沫、毡、玻璃棉、木材或其他材料制成。

优选地，填充块16由允许其压缩的柔性泡沫形成。这种柔性泡沫允许填充块16的尺寸设计成略大于节点27和波纹25、26的部分的尺寸，从而将填充块16容纳在所述节点27和波纹25、26的部分中，其中略微压缩所述填充块16，使其尽可能接近于节点27的形状。

此外，填充块16优选地由开孔泡沫制成。这种开孔泡沫通过在由波纹25、26形成的通道内部的热运动中产生载荷损失来限制对流现象，同时允许诸如惰性气体之类的气体在主隔热屏障5内循环，如就衬里13展开的描述一样。

因此，填充块16形成塞子，以限制由波纹25、26形成的通道的长度。通常，每个波纹形成多个不连续的通道，每个不连续的通道分别由位于两个连续节点27之间的所述波纹25、26的一部分形成。限于位于两个相邻节点27之间的波纹25、26的部分的这种通道不允许产生明显的对流现象，并尤其防止了热虹吸现象的产生。

在未示出的实施例中，填充块16仅布置在一些节点27中，而不是布置在所有节点27中。因此，例如，这种填充块16布置在所有节点27中，与形成所述节点27的波纹状金属板24的边缘相邻的位置。在另一示例中，沿着波纹25和/或26的两个或三个节点中，只有一个节点27填充有填充块16。

图3是根据本发明的第一实施例的替代实施例的主隔热屏障5的主隔热板6的示意性透视仰视图。相同的元件或实现预上述功能相同的功能的元件使用相同的附图标记。

在本发明的第一实施例的该替代实施例中，填充块16由布置在主隔热板6的外板31的外表面上的衬垫20形成，即，由外板31与所述板6的隔热聚合物泡沫层29相对的一面上的衬垫形成。这种衬垫20由任何合适的材料制成，例如上面引用的用于制造十字形填充块16的材料。在图3中，这些衬垫呈现圆柱形柔性开口聚合物块的形状。使用任何合适的方式，例如通过粘结、扣紧、双面胶带或其他方式，将这些衬垫20固定在外板31上。因此，在制造所述主隔热板6时，即在制造罐之前，可以有利地执行将衬垫20固定在主隔热板6上的步骤。

衬垫20被布置在外板31上，从而当主隔热板6位于次密封膜4上时，衬垫20可被插入节点27中。因此，图3示意性地示出了形成在主隔热屏障5下方的次密封膜4的波纹25、26的网状结构21。如图3所示，衬垫20布置在外板31上，使得每个衬垫位于由次密封膜4的波纹25和26的相交处形成的节点27上。

因此，如参考图2所示，与在安装主隔热板6之前将十字形填充块16插入节点27中相反，第一实施例的该替代实施例不需要将填充块安装在节点27中这一步骤，其中在主隔热板6位于所述罐中时，衬垫直接插入所述节点27中。

图3示出了四个衬垫20，每个衬垫必须插入到相应的节点27中。然而，以与填充块16类似的方式并且如上所述，可以修改所述衬垫20的数量和布置以填充全部节点27或仅填充部分节点27。

图4是根据本发明的第二实施例的图1的II-II界面的局部透视图。相同的元件或实现预上述功能相同的功能的元件使用相同的附图标记。

该第二实施例与第一实施例的不同之处在于，位于两个连续的节点27之间的波纹25、26的部分也填充有耐热衬里。因此，除了容纳在节点27中的十字形填充块16之外，罐还包括容纳在位于节点27外部的波纹25、26的部分中的填充条22。这种填充条22可以由例如那些形成十字形填充块16的材料形成。有利地，条22由允许惰性气体在波纹25、26中循环的材料制成，同时在波纹25、26内部的热循环流中产生载荷损失，防止在所述波纹25、26中通过对流产生热虹吸。

类似地，这些填充条22被设计成优选地呈现与波纹25、26的截面相匹配的截面形状，以便阻塞由所述波纹25、26形成的通道。这些填充条22也可以呈现其他形状，例如，圆形，以便被布置在上方的主隔热板6的外板31压缩，以便占据大部分相应波纹25、26，例如至少80％的所述波纹25、26。

因此，根据图5所示的优选实施例，填充条22制成5至15cm长的条，其截面对应于所述条插入其中的波纹25、26的整个截面。该条有利地由密度为8至30kg/m³的挤出聚苯乙烯制成。理想情况下，条的高度为1至2/10e mm，对应于与安装相关的压碎和轻微的热收缩。有利地，条的轮廓呈锯齿状49，使得其在增加的流速下产生显著的载荷损失，但是使得在低速下的载荷损失受到限制，从而不会完全阻碍气体在波纹25、26中循环。

图6示出了根据本发明的替代实施例的沿图1的III-III截面容纳在次隔热屏障的次隔热板2的凹槽14中的次密封膜4的波纹25的剖视图，如参考图4所述。实现上述元件的相同功能的相同元件使用相同的附图标记。此外，下面参考图6对容纳在凹槽14中的波纹25的描述类似地应用于一个或多个其他凹槽14和/或15。

如图6所示，凹槽14完全穿过内板10的厚度并出现在隔热聚合物泡沫层9处。凹槽14被设计为能够在相应的波纹状金属板24安装在包括所述凹槽14的次隔热板2上时为容纳在所述凹槽14中的波纹提供放置间隙。该间隙必须能够允许在波纹和凹槽14的壁之间的相对运动，其中该相对运动由收缩和扩张差形成。

当波纹25、26形成通道的网状结构时，通过对流促进在主隔热屏障5中形成热虹吸，凹槽14、15在次隔热屏障1中形成网状结构，还形成可能为通过对流的热虹吸现象的来源的通道的网状结构。

为了避免这种现象，第二实施例的替代实施例与参照图4描述的替代实施例的不同之处在于，除了节点27中的填充块16和波纹25中的填充条22之外，第二实施例的替代实施例还包括第三填充块23，第三填充块设置在次隔热板2的内板10的凹槽14、15中。

如图6所示，该第三填充块23位于凹槽14中，以便在由凹槽14、15形成的网状结构中的冷循环中产生载荷损失。该第三填充块23与填充块16和填充条22类似，且可由各种材料制成。优选地，该填充物由开孔柔性泡沫制成，以便不防止惰性气体的循环和/或在次隔热屏障1中检测泄漏。在安装相应的波纹状金属板24之前先将该第三填充块23安装在凹槽14中。

优选地，该第三填充块23是可压缩的，并且被波纹状金属板24的波纹25压缩，以确保其适当分布在整个凹槽14中。特别地，高度可变形的材料(超高密度膨胀聚苯乙烯(＜10kg/m³⁰)、三聚氰胺泡沫、软质低密度聚氨酯泡沫)优选用于该第三填充块23，在安装波纹状金属板24时，该第三填充块23被压碎。

在另一实施例中，第三填充块制成为例如由树脂或刚性低密度聚氨酯泡沫制成的可适配元件的形式，在安装波纹状金属板24之前必须将其沉积到凹槽14中，波纹金属板24的波纹必须容纳在所述凹槽14中。

图6示出了在次金属板24的波纹25中使用第三填充块23。然而，在以下未示出的范围内，即，主密封膜7具有朝外的波纹40，即朝向罐的外部突出且容纳在主隔热板6的内板31中形成的相应凹槽中，第三填充块23可以类似的方式用于填充通道，该通道由在主隔热板6的内板31形成的所述凹槽形成。

图7示出了根据本发明的第三实施例的密封隔热罐的壁的剖视图。相同的元件或实现与上述功能相同的功能的元件使用相同的附图标记。

该第三实施例与第二实施例的不同之处在于，次密封膜4的波纹25、26以及主密封膜7的波纹40是超内的波纹，即朝着罐的内部突出。因此，在主隔热板6的外板30中形成容纳次密封膜4的波纹25、26的凹槽14、15。因此，填充块16和填充条22布置在波纹状金属板24和次隔热板的内板10之间。此外，第三填充块23容纳在设置主隔热板6的外板30，主隔热板6和次密封膜4的波纹25、26之间的凹槽14、15中。

此外，如图7所示，填充块16和填充条22也可以位于主密封膜7的波纹40下方，在所述波纹40和所述主隔热板6的内板31之间。隔热衬里51也可以定位在主隔热板6的角部中产生的轴中，以容纳锚固部件19。如在前面的实施例中，可以在所有和或仅部分节点和/或次密封膜4和/或主密封膜7的波纹和/或容纳所述波纹的凹槽中安装填充块。

图8是根据本发明第四实施例的密封隔热罐的局部透视图，其中未示出主密封膜。相同的元件或实现与上述功能相同的功能的元件使用相同的附图标记。

在图8中，用虚线28示出了两个主隔热板6之间的空间8。以与波纹25、26和凹槽14、15类似的方式，主隔热板6之间的空间8因此形成了一个形成网状结构的循环通道，该循环通道允许通过对流使冷流向次密封膜4循环，并允许形成热虹吸，这特别不利于罐壁的隔热，这主要是由于与容纳在罐中的GNL接触的主密封膜7由所述主隔热板6支撑。

根据第四实施例的本发明将抗对流覆盖板34安装成与所述相邻的主隔热板之间的空间8成一直线，该抗对流覆盖板34设置在相邻的主隔热板6之间。这样的对流板34可以由多种材料制成。优选地，这些抗对流覆盖板34由连续的无孔或低孔材料制成。因此，抗对流覆盖板34例如是由纸、硬纸板或合成材料，塑料制成的膜，或其他膜。这样的抗对流板可以与所有空间8成一直线布置，如图8所示，或者甚至仅与所述空间8中的一些空间成一直线。

参照图9，抗对流覆盖板34沿主隔热板6延伸，与所述主隔热板6之间的空间8成一直线。所述主隔热板6的内板31的内边缘包括埋头孔35，抗对流覆盖板34的对应边缘36容纳在该埋头孔35中，使得抗对流覆盖板34与所述内板31的内表面齐平。因此，抗对流覆盖板34覆盖空间8并将空间8与主密封膜7分隔开，防止形成具有不同温度的通道，这些不同温度的通道的形成可能会在由罐壁空间8形成的网状结构中产生热虹吸现象。

优选地，抗对流板由厚度在0.2mm至2mm之间的密封材料制成。该密封材料是例如塑料材料(PEI、PVC等)、硬纸板、厚层压纸、纤维板或其他。

选择抗对流覆盖板34的宽度，以使抗对流板位于埋头孔35中，安放在例如至少10mm的最小支承表面上，以使内板31和所述抗对流覆盖板34收缩。换言之，抗对流覆盖板34的设计应使其边缘36容纳在埋头孔35中，包括在罐装满GNL时。

为此，抗对流板的边缘36之一可以部分地从埋头孔35中露出，以便覆盖埋头孔35外部的内板31，以确保所述边缘36在其收缩状态保持容纳在埋头孔。抗对流覆盖板34的边缘36被扣紧或结合到埋头孔35中的两个主隔热板6之一上。

如图8所示，主隔热屏障5包括多个封闭板38，其允许主密封膜7的支承表面在轴附近结束，以容纳主隔热屏障5的锚固部件19。通过将这些轴布置在主隔热板6之间的空间8的延伸中，可以在所述封闭板38处中断抗对流覆盖板34。优选地，在这种情况下，抗对流覆盖板34接合到所述闭合板38，以限制主密封膜7和空间8之间的通道。优选地，抗对流覆盖板34和封闭板38与主隔热板6的内板31齐平，以形成用于主密封膜7的连续平坦表面。

在未示出的替代实施例中，抗对流板34至少部分地覆盖封闭板38。抗对流覆盖板34的端部例如容纳在封闭板中设置的埋头孔(未示出)中，从而封闭板38和抗对流板34与主隔热板6的内板31齐平。

在另一替代实施例中，抗对流板34是连续的并且完全覆盖封闭板38。优选地，抗对流板34与主隔热板6的内板31齐平。

在另一个优选的替代实施例中，抗对流覆盖板34是连续的并且完全覆盖封闭板38。优选地，抗对流覆盖板34与主隔热板6的内板31齐平，包括当它们通过封闭板38上方时。

在图17中示意性地示出的另一替代实施例中，抗对流板34呈“L”形，即，相同的抗对流覆盖板34覆盖相同的主隔热板6的内板30的两个接合边缘，并且因此，抗对流板34与由所述主隔热板6和两个相邻的主隔热板6形成的空间8对齐。因此，主隔热板6的内板31容纳两个抗对流覆盖板，从而所有空间8都被逐渐堵塞。

在图10所示的第四实施例的替代实施例中，抗对流覆盖板34被折叠，使得连接两个唇部36的抗对流覆盖板34的中央部分41容纳在将相邻的主隔热板6分开的空间8中。作为另一实施例中，盖板34的第二边缘可以沿着第二主隔热板6的侧面被支撑而不脱离空间8。

图11至图15示出了本发明的第五实施例的各种替代实施例。

该第五实施例与图8至图10所示的第四实施例的不同之处在于，抗对流覆盖板34被容纳在空间8中的抗对流填充板37代替。相同的元件或实现与上述功能相同的功能的元件使用相同的附图标记。这种抗对流条优选是可压缩的。在将所述主隔热板6安装在次密封膜4上之后，该抗对流条被插入主隔热板6之间的空间8中。为此，如果需要，该抗对流条被压缩厚度为以便强行插入主隔热板6之间。

该抗对流填充板37可以以多种方式制造。在一个非本发明部分的实施例中，抗对流填充板37可以由被强制插入到空间8中的多孔材料制成，以便具有显著的预应力，从而允许改变要填充的空间8的尺寸。这种由多孔材料制成的抗对流填充板37特别适合于较大的空间8，例如在10mm至100mm之间的空间。这样的多孔材料可以是玻璃棉，例如理想地由堆叠的层组成。

然而，如以上参考图1所解释的，两个主隔热板6之间的空间8可以相对较窄，通常约为4mm，正负3mm。与次隔热板2之间的空隙12不同，不能通过插入非常薄的隔热衬里来可靠地填充这种有限的空间。实际上，主隔热板6的粗糙度可能会在插入时损坏非常薄的隔热衬里。除其他外，这种粗糙度与在主隔热板6的隔热泡沫层29中的玻璃纤维的存在有关。因此，在不为本发明的一部分的解决方案中，在玻璃棉层之间结合有密封材料片(未示出)，从而将抗对流填充板37的总体积分成不同的层，仅经历轻微的热梯度并且具有足够的阻力以允许插入抗对流填充板37而不会损坏空间8。

图11示出了抗对流填充板37的一个实施例。抗对流填充板37具有包括可压缩芯42的多层结构。因此，在图11中示出了该第五实施例的一个实施例，该抗对流填充板37包括两个板43，每个板43包括容纳在主隔热板6的相应的埋头孔35中的唇部44。该唇部44扣紧在埋头孔35中，从而即使在主隔热板6之间的空间8的大小改变时，例如，出现与GNL引入罐中所引起的收缩时，该唇部44依然保持在埋头孔35中。

每个板43沿着所述主隔热板6从埋头孔35朝着次密封膜4延伸到主隔热板6之间的空间8中。两个板43通过容纳在所述主隔热板6之间的空间8中的可压缩芯42连接。板43和可压缩芯42由密封材料制成，例如，塑料材料(PEI、PVC等)、纸板、厚层压纸或其他材料。因此，即使在狭窄的空间8的情况下，板43和可压缩芯42也可以沿着主隔热板6插入，而不会被所述板6的粗糙度损坏。

抗对流填充板37的可压缩芯42可以以多种方式生产。在图11和图12所示的示例中，可压缩芯42包括蜂窝结构，该蜂窝结构由在主隔热板6之间的空间8中沿着每一板43延伸的一排单元构成，每个单元固定在所述两个板43上，以结构性地连接所述板43。图13和14示出了可压缩芯42的其它示例。

图12至图13示出了抗对流填充板37的替代实施例。该替代实施例的不同之处在于，抗对流填充板37的板43不包括唇部44并且主隔热板6不包括埋头孔35。因此，抗对流填充板37被直接容纳并延伸到主隔热板6之间的空间8中。

在图13所示的示例中，可压缩芯42由多个管46形成，该多个管46将两个板43分开并且沿着主隔热板6延伸到空间8中。

在图14所示的示例中，可压缩芯42由多个间隔件47组成，该多个间隔件47在两个板43之间延伸并且限定沿着主隔热板6延伸到空间8中的多个矩形截面单元48。

图15示出了抗对流填充板37的替代实施例。该替代实施例的不同之处在于，抗对流填充板37不是多层结构而是单个波纹板45。这种波纹板45将主隔热板6之间的空间8分隔成多个沿着所述板6持续延伸的多个单元。

上述的主隔热板6和次隔热板2的轮廓形状通常为矩形，但是其他轮廓形状也是可行的，特别是用于覆盖平坦壁的六边形形状或可选地不平坦的用于覆盖罐的特殊区域的合适轮廓形状。

参照图6，GNL油轮70的剖视图示出了棱形整体形状的密封隔热罐71，密封隔热罐安装在船的双壳体72中。罐71的壁包括旨在与容纳在罐中的GNL接触的主密封屏障，布置在主密封屏障和船的双壳体72之间的次密封屏障，以及分别布置在主密封屏障和次密封屏障之间以及次密封屏障和双壳体72之间的两个隔热屏障。

以本身已知的方式，布置在船的上甲板上的装载/卸载管道系统73可以通过合适的连接器连接到海上或港口终端，以将LPG货物往来于罐71之间运输。

图16示出了包括装载和卸载站75，水下管道76和陆上设施77的海上终端的一个示例。装载和卸载站75是固定的离岸设施，其包括移动臂74和塔架78，塔架78支撑移动臂74。移动臂74支撑一束隔热柔性管79，隔热柔性管79可以连接到装载/卸载管道73。可定向的移动臂74可以适应所有尺寸的GNL油轮。未示出的连接管，在塔架78内延伸。装载和卸载站75允许船舶卸载到陆上设施77或从陆上设施77装载，陆上设施77包括液化气储罐80和连接管道81，连接管道通过水下管道76连接到装载或卸载站75。水下管道76允许液化气体在装载或卸载站75与陆上设施77之间长距离传送，传送距离例如为5km，使得船舶70在装载和卸载操作期间保持远距离离开海岸。

为了产生输送液化气体所需的压力，使用船70上装载的泵和/或陆上设施77配备的泵和/或装载和卸载站75配备的泵。

尽管已经结合多个特定实施例描述了本发明，但是非常明显的是，本发明不以任何方式受限于此，并且其包括所描述的方式的所有技术等同物以及它们的组合，但是前提是它们都落入本发明的范围内。

“包括”，“具有”或“包含”以及其共轭形式的动词的使用不排除权利要求中列出的元件或步骤以外的元件或步骤的存在。

在权利要求中，括号之间的任何参考符号不应被解释为对权利要求的限制。

Claims (11)

1.一种用于储存流体的密封隔热罐，其特征在于，具有一平坦的罐壁，所述罐壁在厚度方向上依次包括：一次隔热屏障(1)，其包括多个并置的次隔热元件(2)，该次隔热元件抵靠在支撑壁(3)上；一次密封膜(4)，所述次隔热屏障(1)的次隔热元件(2)支撑该次密封膜(4)；一主隔热屏障(5)，包括多个并置的主隔热元件(6)，所述主隔热元件抵靠在所述次密封膜(4)上；以及一主密封膜(7)，由所述主隔热屏障(5)进行支撑且用于与容纳在罐中的流体接触，

所述主隔热元件(6)包括平行六面体隔热板，该平行六面体隔热板设置成在其间提供空隙(8)，

所述主隔热屏障(5)还包括一抗对流填充板(37)，该抗对流填充板设置在一第一平坦的平行六面体隔热板(6)和一第二平坦的平行六面体隔热板之间的空隙中，所述第二平坦的平行六面体隔热板相邻于所述第一平坦的平行六面体隔热板，所述抗对流填充板(37)由薄的连续材料制成并具有多个细长壁元件(42、46、47)，所述多个细长壁元件(42、46、47)在平坦的罐壁的厚度方向上间隔开以界定多个单元(48)，其中每个单元(48)在空隙的基本整个宽度上和抗对流填料板(37)的整个长度上基本垂直于厚度方向延伸。

2.根据权利要求1所述的罐，其特征在于，所述细长壁元件由一片波纹状材料(45)的连续部分形成，所述波纹状材料(45)具有交替的平行波纹，该平行波纹基本垂直于所述厚度方向延伸。

3.根据权利要求1或2所述的罐，其特征在于，所述抗对流填充板具有一夹层结构，该夹层结构包括由所述细长壁元件(42、46、47)间隔开的两个平行的连续片材(43)，所述两个平行的连续片材(43)抵靠界定所述空隙(8)的所述第一平坦的平行六面体隔热板和第二平坦的平行六面体隔热板的两个侧面布置。

4.根据权利要求3所述的罐，其特征在于，所述细长壁元件由圆柱形元件(42、46)形成，该圆柱形元件基本上垂直于所述厚度方向延伸并固定在所述两个平行的连续片材之间。

5.根据权利要求3所述的罐，其特征在于，由所述细长壁元件间隔开的所述两个平行的连续片材(43)中的至少一个包括折叠并固定在两个平行六面体隔热板(6)中的至少一个的内表面上的上边缘部分(44)，其中在所述两个平行六面体隔热板(6)之间形成有所述空隙。

6.根据权利要求5所述的罐，其特征在于，所述第一和/或第二平行六面体隔热板(6)的所述内表面包括沿着所述空隙的一埋头孔(35)，用于容纳所述连续片材的所述上边缘部分(44)。

7.根据权利要求1或2所述的罐，其特征在于，所述第一平行六面体隔热板和所述第二平行六面体隔热板之间的所述空隙(8)的宽度小于10mm。

8.根据权利要求1或2所述的罐，其特征在于，所述抗对流填充板(37)由柔性材料制成，使所述单元在所述空隙的宽度方向上容易被压碎。

9.一种用于运输流体的船舶(70)，其特征在于，所述船舶包括一双船体(72)和布置在所述双船体内的如权利要求1或2所述的罐(71)。

10.一种用于流体的输送系统，其特征在于，所述系统包括：如权利要求9所述的一船舶(70)，布置成将安装在所述双船体中的罐(71)连接到一浮式或陆地储存设施(77)的隔热管道(73、79、76、81)，和用于使流体通过所述隔热管道在所述浮式或陆地储存设施和所述船舶的罐之间流动的泵。

11.一种用于装载或卸载如权利要求9所述船舶(70)的方法，其特征在于，流体通过隔热管道(73、79、76、81)从一浮式或陆地储存设施(77)传送到所述船舶的罐中，或从所述船舶的罐中传送到所述浮式或陆地储存设施(77)。

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