УГЛОВАЯ ПАНЕЛЬ ГРУЗОВОГО ТАНКА ТАНКЕРА ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА Российский патент 2012 года по МПК F17C1/02 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ НАСТОЯЩЕЕ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к угловой панели грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Сжиженный природный газ (LNG), в общем, относится к бесцветной прозрачной криогенной жидкости, преобразованной из природного газа (преимущественно метана), который охлажден до температуры, приблизительно составляющей -162°C, и конденсирован (сжат) до 1/600 объема.

Когда сжиженный природный газ появился как источник энергии, провели поиск эффективных транспортных средств для крупномасштабной транспортировки сжиженного природного газа от источника поставки к требуемому месту для использования сжиженного природного газа в качестве источника энергии. Частичным результатом этого усилия являются танкеры для перевозки сжиженного природного газа, которые могут транспортировать большое количество сжиженного природного газа по морю.

Танкеры для перевозки сжиженного природного газа необходимо оборудовать грузовым танком, который может хранить и сохранять криогенно сжиженный природный газ, но такие танкеры требуют сложных и трудных условий.

То есть, поскольку сжиженный природный газ имеет давление пара, которое выше атмосферного давления, и температуру кипения, составляющую приблизительно -162°C, грузовой танк, который хранит сжиженный природный газ, должен быть сконструирован из материалов, которые могут выдерживать очень низкую температуру, например, из алюминия, нержавеющей стали и 33% никелевой стали, и получен в виде уникальной изоляционной конструкции, которая может выдерживать тепловые напряжения и тепловое сжатие, и может быть предохранен от утечки тепла, для надежного хранения и сохранения сжиженного природного газа.

Ниже со ссылкой на сопроводительные чертежи описана конструкция изоляции стандартной грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа.

На фиг.1 приведено сечение, иллюстрирующее стандартную конструкцию грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа. Как иллюстрируется, нижняя изоляционная панель 10 сцепляется и крепится с помощью крепежной плиты 10а к внутренней поверхности корпуса 1 танкера для перевозки сжиженного природного газа посредством эпоксидной мастики 13 и резьбовой шпильки 14.

В этом случае, между нижней изоляционной панелью 10 и верхней изоляционной панелью 20 размещается и приклеивается жесткий триплекс 22. Когда нижняя изоляционная панель 10 приклеена к стенке грузового танка, нижняя изоляционная панель 10 образуется с зазором 40, так что плоский шов 18, полученный из стекловаты, может быть вставлен в зазор 40, образованный между изоляционными панелями 10.

После этого верхняя мостовая панель 28 крепится между верхними изоляционными панелями 20 посредством приклеивания эластичного триплекса 26 поверх жесткого триплекса 22, который уже прикреплен, эпоксидным клеем 24, эпоксидной смолой 24, и затем эпоксидной смолой 24 приклеивается верхняя мостовая панель 28 поверх эластичного триплекса 26.

Верхняя изоляционная панель 20 и верхняя часть верхней мостовой панели 28 имеют одинаковую плоскую поверхность, на которой крепят гофрированную мембрану 30 посредством анкерной полосы 32 для завершения стенки грузового танка.

При более подробном рассмотрении монтажа внутренней поверхности корпуса 1 и нижней изоляционной панели 10 танкера для перевозки сжиженного природного газа, очевидно, что резьбовая шпилька 14 сцепляется с внутренней стенкой корпуса 1 посредством контактной сварки сопротивлением, а отверстие, через которое резьбовая шпилька 14 может быть вставлена, предварительно образовано в нижней изоляционной панели 10. Соответственно, монтаж завершается сцеплением гайки 14а с резьбовой шпилькой 14 и вставлением цилиндрической пенопластовой заглушки 15 в отверстие, образованное в нижней изоляционной панели 10.

Угловые области грузового танка стандартного танкера для перевозки сжиженного природного газа необходимо делать более жесткими, чем другие плоские области, при этом конструкция угла грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа будет описана ниже со ссылкой на сопроводительные чертежи.

На фиг.2 приведено сечение, иллюстрирующее конструкцию изоляционного угла грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа в соответствии со стандартным вариантом осуществления, описанным в патенте США US 6035795.

Как иллюстрируется, два листа 51 изоляционного материала пересекают друг друга для образования угла грузового танка, и установлены на внутренней стороне к внутренней стороне грузового танка, в области, где эти листы 51 пересекаются, находится изоляционный лист 52, который присоединен между двумя деревянными панелями 53. Для предотвращения растрескивания вторичного барьера вследствие деформации корпуса и тепловой деформации, вызываемой криогенным сжиженным природным газом, деревянные панели 53 используют для угловой области, в отличие от плоских областей.

На фиг.3 приведено сечение, иллюстрирующее конструкцию изоляционного угла грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа в соответствии с другим стандартным вариантом осуществления, описанным в US 6378722.

Как иллюстрируется, гибкая прокладка (уплотнение) 62 установлена в области пересечения изоляционных слоев 61, которая соответствует угловой области грузового танка, и гофры (не показанные) образованы в первичном барьере (не показанном) для предотвращения напряжения, вызываемого тепловым сжатием от конвергенции в угловой области, уменьшая в соответствии с этим напряжение, прикладываемое к угловой области.

Как следует из фиг.1, гофрированная мембрана 30, которая является первичным барьером, находится в непосредственном контактном взаимодействии со сжиженным природным газом. В грузовом танке большой емкости сжиженный природный газ внутри грузового танка может колебаться, прикладывая в соответствии с этим давление к грузовому танку, если танкер для перевозки сжиженного природного газа испытывает бортовую качку или килевую качку вследствие волн или ветров.

Давление, вызываемое колебанием сжиженного газа, оказывает отрицательное влияние на гофрированную мембрану 30, которая находится в непосредственном контактном взаимодействии со сжиженным природным газом, и верхнюю изоляционную панель 20, которая находится в контактном взаимодействии с гофрированной мембраной. В этом случае, если ударная нагрузка и ударное напряжение, вызываемые давлением, превышают жесткость гофрированной мембраны 30 и верхней изоляционной панели 20, то могут иметь место пластическая деформация и образование трещин, понижающие надежность грузового танка сжиженного природного газа.

В частности, соединительная область гофрированной мембраны 30, которая является первичным барьером, и верхней изоляционной панели 20, которая является изолятором, является более уязвимой от ударной нагрузки и ударного напряжения, вызываемых деформацией и колебанием корпуса судна.

Как описано выше, конструкция угловой области грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа, соответствующая известному уровню техники, создана жесткой, благодаря использованию клееной фанеры, называемой шпоном из твердой древесины лиственных пород, или гофрированной для уменьшения напряжения. Однако, когда конструкция не является непрерывной, напряжение, генерируемое вследствие колебания, деформация корпуса и изменения в температуре сосредоточиваются в угловой области. Кроме того, трудно гарантировать конструкцию вторичного барьера, поскольку угловая область образует острый угол, а масса сильно увеличивается, поскольку используется такой материал, как клееная фанера.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА

С целью решения вышеописанных проблем настоящее изобретение препятствует конвергенции напряжения в угловой области грузового танка сжиженного природного газа вследствие деформации корпуса судна и тепловой деформации, устраняет возможность возникновения трещин во вторичном барьере, совершенствует конструкцию, уменьшает толщину первичного барьера, ослабляет ударную нагрузку и ударное напряжение, вызываемые колебанием, и уменьшает массу угловой области по сравнению с угловой областью, соответствующей известному уровню техники.

ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ

Для решения вышеуказанных проблем аспект настоящего изобретения обеспечивает получение угловой панели грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа, которая включает в себя основную часть, расположенную в угловой области грузового танка, причем внутренняя поверхность основной части имеет кривизну; и часть, рассеивающую напряжение, включающую в себя элемент кривизны и конфигурированную для уменьшения сосредоточенного напряжения основной части, причем внешняя поверхность элемента кривизны сцепляется с внутренней поверхностью основной части.

Основная часть может также включать в себя вторичный барьер, который расположен между основной частью и элементом кривизны. Вторичный барьер может иметь такую кривизну, чтобы каждая поверхность вторичного барьера плотно сцеплялась с внутренней поверхностью основной части и внешней поверхностью элемента кривизны. Вторичный барьер может быть получен из жесткого триплекса или металлической фольги.

Ширина и длина части, рассеивающей напряжение, может быть меньше ширины и длины основной части, а часть, рассеивающая напряжение, может сцепляться с центральной частью внутренней поверхности основной части так, чтобы границы внутренней поверхности основной части были снаружи вокруг части, рассеивающей напряжение.

Часть, рассеивающая напряжение, может также включать в себя первичный барьер, сцепленный с внутренней поверхностью элемента кривизны. Первичный барьер может быть получен из нержавеющей стали и резьбовая шпилька может быть установлена на внутренней поверхности первичного барьера. Часть, рассеивающая напряжение, может также включать в себя стекловолоконный комплекс, расположенный между элементом кривизны и первичным барьером.

Между внутренней поверхностью основной части и внешней поверхностью элемента кривизны может быть образована прорезь.

На гранях элемента кривизны может быть образован наклон в форме плоской поверхности или криволинейной поверхности.

Часть, рассеивающая напряжение, может также включать в себя амортизирующий элемент, расположенный между элементом кривизны и первичным барьером. На обе поверхности амортизирующего элемента может быть нанесена смазка.

Часть, рассеивающая напряжение, может также включать в себя композитную или фанерную панель, расположенную между элементом кривизны и амортизирующим элементом. Композит может быть сформован подмешиванием эпоксидной смолы в стекловолокно, углеродное волокно или компаунд стекловолокна и углеродного волокна. Амортизирующий элемент может быть плитой, или листом, или сеткой. Амортизирующий элемент может быть множеством труб, в которых образована полая часть. Амортизирующий элемент может быть множеством упругих тел, для которых может быть использована пружина.

Часть, рассеивающая напряжение, может включать в себя композитную или фанерную панель, расположенную между элементом кривизны и первичным барьером; дополнительный амортизирующий элемент, расположенный между композитной или фанерной панелью и первичным барьером; металлическую адгезивную плиту, расположенную между дополнительным амортизирующим элементом и первичным барьером; и множество крепежных элементов, соединяющих дополнительный амортизирующий элемент и металлическую адгезивную плиту с фанерной панелью. Граничная область первичного барьера может быть приварена к верхней поверхности металлической адгезивной плиты.

ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЕ ЭФФЕКТЫ

Благодаря образованию угловой области грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа в одном элементе, имеющем кривизну скругленной формы, может предотвращаться сосредоточенное напряжение, вызываемое деформацией корпуса судна и тепловой деформацией, и может быть исключена вероятность образования трещин вторичного барьера. Благодаря обеспечению возможности образования вторичного барьера в криволинейной форме может быть значительно улучшена конструкция вторичного барьера. Поскольку не требуется шпона из твердой древесины лиственных пород или фанеры, толщина первичного барьера может быть уменьшена, так как напряжение уменьшается, а надежность вторичного барьера улучшается, и масса может значительно уменьшиться по сравнению с угловой областью стандартного грузового танка.

Кроме того, благодаря уменьшению ударной нагрузки или напряжения, воздействующих на первичный барьер, благодаря использованию амортизирующего элемента, может быть улучшена стабильность угловой панели грузового танка.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СОПРОВОДИТЕЛЬНЫХ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 - сечение, иллюстрирующее конструкцию изоляции грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа, соответствующую известному уровню техники.

Фиг.2 - сечение, иллюстрирующее конструкцию изоляционной угловой области грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа, соответствующую стандартному варианту осуществления.

Фиг.3 - сечение, иллюстрирующее конструкцию изоляционной угловой области грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа, соответствующую другому стандартному варианту осуществления.

Фиг.4 - изометрическое изображение с пространственным разделением деталей, иллюстрирующее угловую панель грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа, соответствующую первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.5 - изометрическое изображение, иллюстрирующее угловую панель грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа, соответствующую первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.6 - изометрическое изображение, иллюстрирующее угловую панель грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа, соответствующую второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.7 - изометрическое изображение, иллюстрирующее угловую панель грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа, соответствующую третьему варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.8 - сечение, иллюстрирующее угловую панель грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа, соответствующую четвертому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.9 - сечение, иллюстрирующее угловую панель грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа, соответствующую пятому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.10 - изометрическое изображение части грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа, в которой использована угловая панель грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа, соответствующая настоящему изобретению.

Фиг.11 - сечение, иллюстрирующее пример амортизирующего элемента, используемого для угловой панели грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.12 - сечение, иллюстрирующее другого пример амортизирующего элемента, используемого для угловой панели грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.13 - сечение, иллюстрирующее еще один другой пример амортизирующего элемента, используемого для угловой панели грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.14 - сечение, иллюстрирующее пример дополнительного амортизирующего элемента, используемого для угловой панели грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ниже со ссылкой на сопроводительные чертежи будут описаны некоторые варианты осуществления настоящего изобретения. При описании настоящего изобретения, если обнаружено, что подробное описание некоторых известных элементов или функций затрудняет выявление сущности настоящего изобретения, то такое описание будет опущено.

На фиг.4 приведено изометрическое изображение с пространственным разделением деталей, иллюстрирующее угловую панель грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа, соответствующую первому варианту осуществления настоящего изобретения, а на фиг.5 - изометрическое изображение, иллюстрирующее угловую панель грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа, соответствующую первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Как иллюстрируется, угловая панель 100 грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа, соответствующая варианту осуществления настоящего изобретения, включает в себя основную часть 110, которая составляет угловую область грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа, и часть 120, рассеивающую напряжение, которая интегрирована с внутренней поверхностью основной части 120.

Основная часть 110 получена из теплоизоляционного материала, например из пенополиуретана, для предотвращения утечки тепла из грузового танка, и размещена в угловой области грузового танка, где две плоские области встречаются для соединения плоских областей, которые смежно расположены вблизи угловой области относительно друг друга.

Между внутренней поверхностью основной части 110 и частью 120, рассеивающей напряжение, размещен вторичный барьер 111, который сцепляется с внутренней поверхностью основной части 110 посредством адгезива.

Вторичный барьер 111 получен, например, из жесткого триплекса или металлической фольги, и образован так, чтобы иметь кривизну для простоты конструкции. В этом случае внутренняя поверхность основной части 110 образована так, чтобы иметь кривизну, которая идентична кривизне вторичного барьера 111, так что вторичный барьер 111 может входить в тесное контактное взаимодействие с внутренней поверхностью основной части 110.

Металлическая фольга, используемая в качестве вторичного барьера 111, получена из алюминия или нержавеющей стали, которая является плоской и тонкой, имеет подобную площадь, что и внутренняя поверхность основной части 110, и сцепляется с внутренней поверхностью основной части, благодаря использованию адгезива, например эпоксидного клея. В этом случае, для увеличения прочности сцепления (адгезии) между внутренней поверхностью основной части 110 и вторичным барьером 111, поверхность вторичного барьера 111 может быть подвергнута поверхностной технологической обработке посредством пескоструйной обработки или травления и затем покрыта грунтовочным слоем или силаном.

Часть 120, рассеивающая напряжение, интегрирована с основной частью 110, будучи сцепленной с внутренней поверхностью основной части 110, то есть поверхностью, обращенной к внутренней стороне грузового танка, посредством соединения. Другими словами, вторичный барьер 111 расположен между элементом 121 кривизны, который включен в часть 120, рассеивающую напряжение, и внутренней поверхностью основной части 110. Элемент 121 кривизны уменьшает напряжение, сосредоточенное на основной части 110, будучи образованным так, чтобы иметь кривизну для соединения плоских областей, которые пересекают одна другую, хотя это и не показано, одна с другой в круглой конфигурации.

Для облегчения сборки основной части 110 с плоскими областями предпочтительно, чтобы грани внутренней поверхности основной части 110 были частично или полностью открыты вокруг части 120, распределяющей напряжение. Соответственно, можно сделать площадь внешней поверхности части 120, распределяющей напряжение, меньше площади внутренней поверхности основной части 110 и сделать сцепление части 120, распределяющей напряжение, с центральной областью внутренней поверхности основной части 110.

Для облегчения технологической обработки кривизны в части 120, распределяющей напряжение, кубические элементы 122 могут быть соединены с каждой стороной элемента 121 кривизны, как показано, или элемент 121 кривизны и кубический элемент 122 могут быть интегрированы в одной детали.

Первичный барьер 123 сцепляется с внутренней поверхностью части 120, распределяющей напряжение, которая является поверхностью, обращенной к внутренней стороне грузового танка, которая образована элементом 121 кривизны и кубическим элементом 122.

Первичный барьер 123 может быть получен, например, из нержавеющей стали, имеет кривизну, которая соответствует кривизне, образованной внутренней поверхностью части 120, распределяющей напряжение, и имеет резьбовую шпильку 124, приваренную на его внутренней поверхности для крепления гофрированной мембраны или крепежного инструмента (не показанного) вторичного барьера.

Первичный барьер 123 может быть сцеплен с внутренней поверхностью части 120, распределяющей напряжение, благодаря использованию адгезива, или может быть механически сцеплен, благодаря использованию заклепок. В случае, когда первичный барьер 123 сцепляют механически, стекловолоконный комплекс 125 соединяют с внутренней поверхностью элемента 121 кривизны части 120, распределяющей напряжение, и первичный барьер 123 соединяют заклепками поверх стекловолоконного комплекса 125. Другими словами, стекловолоконный комплекс 125 размещают между внутренней поверхностью части 120, распределяющей напряжение, и первичным барьером 123, а первичный барьер 123 сцепляется с частью, распределяющей напряжение, посредством стекловолоконного комплекса 125.

Угловая панель 100 грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа, соответствующая настоящему изобретению, иллюстрируется в примере с двумя плоскими областями, пересекающимися перпендикулярно в грузовом танке, и угловая областью, образующей прямой угол. Как показано на фиг.6, угловая панель грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа, соответствующая второму варианту осуществления настоящего изобретения, иллюстрируется на примере угловой области, образующей тупой угол. На фиг.7 угловая панель 300 грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа, соответствующая третьему варианту осуществления настоящего изобретения, иллюстрируется на примере угловой панели 300, расположенной в вершинной области, где множество плоских областей, например три плоские области, пересекаются между собой. Другими словами, угловые панели грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа, соответствующие настоящему изобретению, могут быть получены во множестве форм в зависимости от местоположения конструкции в грузовом танке.

На фиг.8 приведено сечение, иллюстрирующее угловую панель грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа, соответствующую четвертому варианту осуществления настоящего изобретения. Угловая панель 400 грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа, соответствующая четвертому варианту осуществления настоящего изобретения, имеет прорезь 430, образованную между основной частью 410 и частью 420, распределяющей напряжение, и сосредоточенное напряжение уменьшается, поскольку напряжение блокируется прорезью 430. В этом случае, прорезь 430 может быть образована частично или полностью в гранях между основной частью 410 и частью 420, распределяющей напряжение, и, как иллюстрируется, прорезь 430 может быть образована на каждой грани внешнего слоя плоской области.

На фиг.9 приведено сечение, иллюстрирующее угловую панель грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа, соответствующую пятому варианту осуществления настоящего изобретения.

Угловая панель 500 грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа, соответствующая пятому варианту осуществления настоящего изобретения, имеет наклоны 526, образованные полностью или частично в гранях части 520, распределяющей напряжение, и сосредоточенное напряжение уменьшается, поскольку напряжение распределяется наклонами 526.

В этом случае, как иллюстрируется, наклоны 526 могут быть образованы в форме плоской поверхности или, хотя это и не показано, в форме криволинейной поверхности. Наклоны 526 могут быть образованы на каждой стороне части 520, распределяющей напряжение, обращенной к плоским областям, и подобно угловой панели 400 грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа, соответствующей четвертому варианту осуществления настоящего изобретения, могут быть образованы как наклоны 526, так и прорези 530.

Угловая панель грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа, имеющая вышеуказанные конструкции, соответствующие настоящему изобретению, функционирует следующим образом.

Как иллюстрируется на фиг.4 и фиг.5, благодаря интеграции части 120, распределяющей напряжение, которая имеет кривизну в круглой форме, с основной частью 110, которая составляет угловую область грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа, может быть предотвращено сосредоточенное напряжение, вызываемое деформацией корпуса судна и тепловой деформацией.

Возможность образования трещин во вторичном барьере 111, который расположен между основной частью 110 и частью 120, распределяющей напряжение, устраняется, и угловая панель грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа может быть получена более просто. Благодаря образованию вторичного барьера 111, имеющего кривизну, конструкция вторичного барьера 111 значительно улучшается. Поскольку обычно используемые шпон из твердой древесины лиственных пород и клееная фанера не требуются, толщина первичного барьера 123 может быть уменьшена, так как напряжение уменьшается, а надежность вторичного барьера 111 улучшается, и масса может быть значительно уменьшена по сравнению со стандартной угловой панелью грузового танка.

Поскольку часть 120, распределяющая напряжение, соединена или механически сцеплена с первичным барьером 123 посредством стекловолоконного комплекса 125, то становится проще конструировать первичный барьер 123.

Угловая панель 100 грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа, соответствующая представленным вариантам осуществления настоящего изобретения, может быть получена как имеющая две плоские области, пересекающие одна другую для образования угловой области не только под прямым углом, но также под другими углами, например под тупым углом, как в случае угловой панели 200 грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа, соответствующей второму варианту осуществления настоящего изобретения, иллюстрируемому на фиг.6. Кроме того, как в случае угловой панели 300 грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа, соответствующей третьему варианту осуществления настоящего изобретения, иллюстрируемому на фиг.7, три плоские, области могут пересекать одна другую для образования угловой области.

Таким образом, грузовой танк танкера для перевозки сжиженного природного газа может быть скомпонован из различных конфигураций угловых панелей, в зависимости от угла и формы, в которой плоские области пересекают одна другую, и, как иллюстрируется на фиг.10, грузовой танк танкера для перевозки сжиженного природного газа может быть получен путем комбинации угловых панелей 100, 200, 300 грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа, соответствующих различным вариантам осуществления настоящего изобретения.

Как в случае угловой панели 400 грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа, соответствующей четвертому варианту осуществления настоящего изобретения, иллюстрируемой на фиг.8, конвергенция напряжения может быть уменьшена образованием прорези 430 между основной частью 410 и частью 420, распределяющей напряжение, так, чтобы блокировать напряжение, сосредоточенное в угловой области. Кроме того, как в случае угловой панели 500 грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа, соответствующей пятому варианту осуществления настоящего изобретения, иллюстрируемой на фиг.9, сосредоточенное напряжение может быть сильно уменьшено образованием линейного или криволинейного наклона 526 на гранях части 520, распределяющей напряжение.

В соответствии с вышеуказанными вариантами осуществления настоящего изобретения благодаря образованию угловой области грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа в одной основной части, имеющей кривизну скругленной формы, может быть предотвращено сосредоточенное напряжение, вызываемое деформацией корпуса судна и тепловой деформацией, и может быть устранена возможность образования трещин во вторичном барьере. Обеспечением возможности образования вторичного барьера в криволинейной форме конструкция вторичного барьера может быть значительно улучшена. Поскольку не требуется шпон из твердой древесины лиственных пород или клееная фанера, толщина первичного барьера может быть уменьшена, так как напряжение уменьшается, надежность вторичного барьера улучшена, а масса может быть значительно уменьшена по сравнению с угловой областью стандартного грузового танка.

На фиг.11 иллюстрируется пример амортизирующего элемента, используемого в угловой панели грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа, соответствующей первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Как следует из фиг.11, амортизирующий элемент 140 расположен между первичным барьером 123 и внутренней поверхностью, которая является поверхностью, обращенной к внутренней стороне грузового танка, образованной элементом 121 кривизны части 120, распределяющей напряжение, и кубическим элементом 122. В этом случае в качестве примера первичного барьера 123 использована гофрированная мембрана, в которой образованы гофры 123а.

Амортизирующий элемент 140, который является элементом, который амортизирует ударную нагрузку или ударное напряжение, прикладываемую к первичному барьеру 123 колебания, может быть выполнен из такого материала, как высокомолекулярная полимерная смола или резина, который является менее жестким, чем изоляционные материалы элемента 121 кривизны и кубических элементов 122. Кроме того, амортизирующий элемент 140 может иметь различные формы, например плиты 142, листа (не показанного) и сетки (не показанной).

Таким образом, в случае приложения ударной нагрузки или ударного напряжения к первичному барьеру 123, амортизирующий элемент 140 амортизирует ударную нагрузку или ударное напряжение и предотвращает деформирование или растрескивание элемента 121 кривизны и кубических элементов 122.

Внутренние поверхности элемента 121 кривизны и кубических элементов 122 могут быть повреждены, если между внутренними поверхностями элемента 121 кривизны и кубическими элементами 122 и первичным барьером 123 вызывается трение, благодаря ударной нагрузке или ударному напряжению, прикладываемой к первичному барьеру 123. По этой причине, для уменьшения трения на обе поверхности амортизирующего элемента 140 может быть нанесена смазка.

Между внутренними поверхностями элемента кривизны 121 и кубическими элементами 122 и амортизирующим элементом 130 размещена композитная или фанерная панель 141, которая предохраняет внутренние поверхности элемента 121 кривизны и кубических элементов от повреждения, при конвергенции ударной нагрузки или ударного напряжения, приложенной к первичному барьеру 123, на небольшой площади. В этом случае композит формуют подмешиванием смолы в волокнистый материал. Например, композит может быть отформован подмешиванием эпоксидной смолы в стекловолокно, углеродное волокно или компаунд стекловолокна и углеродного волокна.

В случае, если амортизирующий элемент 140 выполнен в форме плоской плиты, как показано, то композитная или фанерная панель 141 не может быть установлена.

На фиг.12 иллюстрируется другой пример амортизирующего элемента, используемого в угловой панели грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа, соответствующей первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Как следует из фиг.12, множество трубок 143 используют в качестве амортизирующего элемента 140. Трубка 143 образована с полой частью так, чтобы трубка 143 деформировалась при приложении силы в направлении, которое перпендикулярно ее длине, и затем возвращалась к ее исходной форме, когда к трубке 143 не прикладывается сила.

Таким образом, если к первичному барьеру 123 прикладывается ударная нагрузка или ударное напряжение, то трубка 143 амортизирует ударную нагрузку или ударное напряжение для предохранения элемента 121 кривизны или кубических элементов 122.

При приложении ударной нагрузки или ударного напряжения к первичному барьеру 123 сила может сосредотачиваться в областях, где встречаются элемент 121 кривизны, кубические элементы 122 и трубы. Сосредоточенная сила может повреждать или деформировать элемент 121 кривизны или кубические элементы 122.

Таким образом, благодаря размещению композитной или фанерной панели 141 между внутренними поверхностями элемента 121 кривизны и кубическими элементами 122 и амортизирующим элементом 140, внутренние поверхности элемента 121 кривизны и кубических элементов 122 предохраняются от повреждения или деформации.

На фиг.13 иллюстрируется еще один другой пример амортизирующего элемента, используемого в угловой панели грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа, соответствующей первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Как следует из фиг.13, множество упругих тел 144 используется в качестве амортизирующего элемента 140. В качестве упругих тел 144 могут быть использованы спиральные пружины, дисковые пружины, плоские пружины (рессоры) и так далее.

Таким образом, при приложении к первичному барьеру 123 ударной нагрузки или ударного напряжения, упругие тела 144 амортизируют ударную нагрузку или ударное напряжение для предохранения элемента 121 кривизны и кубических элементов 122.

При приложении ударной нагрузки или ударного напряжения к первичному барьеру 123 сила может сосредоточиваться в областях, где встречаются элемент 121 кривизны, кубические элементы 122 и упругие тела 144. Сосредоточенная сила может повреждать или деформировать элемент 121 кривизны или кубические элементы 122.

Таким образом, благодаря размещению композитной или фанерной панели 141 между внутренними поверхностями элемента 121 кривизны и кубическими элементами 122 и амортизирующим элементом 140, внутренние поверхности элемента 121 кривизны и кубических элементов 122 предохраняются от повреждения или деформации.

На фиг.14 иллюстрируется пример дополнительного амортизирующего элемента, используемого в угловой панели грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа, соответствующей первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Как следует из фиг.14, дополнительный амортизирующий элемент 125 используется там, где часть 120, распределяющая напряжение, соединяется со смежной панелью, имеющей форму плоской плиты.

Дополнительный амортизирующий элемент 145 размещен поверх фанерной панели 141, а металлическая адгезивная плита 146 размещена поверх дополнительного амортизирующего элемента 145. Дополнительный амортизирующий элемент 145 и металлическая адгезивная плита 146 соединены с фанерной панелью 141 посредством крепежного элемента 147, например заклепки. Граничная область 148 первичного барьера 123 приварена к верхней поверхности металлической адгезивной плиты 146.

Дополнительный амортизирующий элемент 145 может быть получен из высокомолекулярной полимерной смолы или резины и может иметь различные формы, например плиты 142, листа (не показанного) или сетки (не показанной).

Таким образом, при приложении ударной нагрузки или ударного напряжения к первичному барьеру 123, сила передается к дополнительному амортизирующему элементу 145 и амортизируется дополнительным амортизирующим элементом 145 через металлическую адгезивную плиту 146. В этом случае, неуказанным ссылочным номером является верхняя изоляционная панель 20, которая размещена на панели, имеющей форму плоской плиты, которая не иллюстрируется во всей ее полноте.

Хотя выше описаны некоторые варианты осуществления настоящего изобретения, должно быть очевидным, что настоящее изобретение может быть легко модифицировано или изменено обычным специалистом в области техники, к которой относится настоящее изобретение, и такие модифицированные или измененные варианты осуществления должны быть охвачены прилагаемой формулой изобретения.

Настоящее изобретение относится к угловой панели грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа. Угловая панель содержит основную часть, расположенную в угловой области грузового танка, причем внутренняя поверхность основной части имеет кривизну и часть, рассеивающую напряжение, включающую в себя элемент кривизны и конфигурированную для уменьшения сосредоточенного напряжения основной части. Внешняя поверхность элемента кривизны сцеплена с внутренней поверхностью основной части. При использовании изобретения обеспечивается рассеивание напряжений в угловой области грузового танка вследствие деформации корпуса судна и тепловой деформации, устраняется возможность образования трещин в изоляционном покрытии, уменьшается масса угловой области. 18 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Угловая панель грузового танка танкера для перевозки сжиженного природного газа, содержащая
основную часть, расположенную в угловой области грузового танка, причем внутренняя поверхность основной части имеет кривизну; и
часть, рассеивающую напряжение, включающую в себя элемент кривизны и конфигурированную для уменьшения сосредоточенного напряжения основной части, причем внешняя поверхность элемента кривизны сцеплена с внутренней поверхностью основной части.

2. Угловая панель по п.1, в которой основная часть дополнительно содержит вторичный барьер, причем вторичный барьер расположен между основной частью и элементом кривизны.

3. Угловая панель по п.2, в которой вторичный барьер имеет такую кривизну, что каждая поверхность вторичного барьера плотно сцеплена с внутренней поверхностью основной части и внешней поверхностью элемента кривизны.

4. Угловая панель по п.3, в которой вторичный барьер выполнен из жесткого триплекса или металлической фольги.

5. Угловая панель по п.1 или 2, в которой ширина и длина части, распределяющей напряжение, меньше ширины и длины основной части, а часть, распределяющая напряжение, сцеплена с центральной частью внутренней поверхности основной части так, что грани внутренней поверхности основной части открыты вокруг части, распределяющей напряжение.

6. Угловая панель по п.1 или 2, дополнительно содержащая первичный барьер, сцепленный с внутренней поверхностью элемента кривизны.

7. Угловая панель по п.6, в которой первичный барьер получен из нержавеющей стали, а резьбовая шпилька установлена на внутренней поверхности первичного барьера.

8. Угловая панель по п.6, в которой часть, распределяющая напряжение, дополнительно содержит стекловолоконный комплекс, расположенный между элементом кривизны и первичным барьером.

9. Угловая панель по п.1 или 2, в которой между внутренней поверхностью основной части и внешней поверхностью элемента кривизны образована прорезь.

10. Угловая панель по п.1 или 2, в которой на гранях элемента кривизны образован наклон в форме плоской поверхности или криволинейной поверхности.

11. Угловая панель по п.6, в которой часть, распределяющая напряжение, дополнительно содержит амортизирующий элемент, расположенный между элементом кривизны и первичным барьером.

12. Угловая панель по п.11, в которой на обе поверхности амортизирующего элемента нанесена смазка.

13. Угловая панель по п.11, в которой часть, распределяющая напряжение дополнительно содержит композитную или фанерную панель, расположенную между элементом кривизны и амортизирующим элементом.

14. Угловая панель по п.13, в которой композит сформован подмешиванием эпоксидной смолы в стекловолокно, углеродное волокно или компаунд стекловолокна и углеродного волокна.

15. Угловая панель по п.11, в которой амортизирующий элемент выполнен из плиты, или листа, или сетки.

16. Угловая панель по п.11, в которой амортизирующий элемент выполнен из множества трубок, в которых образована полая часть.

17. Угловая панель по п.11, в которой амортизирующий элемент выполнен из множества упругих тел.

18. Угловая панель по п.17, в которой упругим телом является пружина.

19. Угловая панель по п.6, в которой часть, распределяющая напряжение, содержит
композитную или фанерную панель, расположенную между элементом кривизны и первичным барьером;
дополнительный амортизирующий элемент, расположенный между композитной или фанерной панелью и первичным барьером;
металлическую адгезивную плиту, расположенную между дополнительным амортизирующим элементом и первичным барьером; и
множество крепежных элементов, соединяющих дополнительный амортизирующий элемент и металлическую адгезивную плиту с фанерной панелью,
в которой граничная область первичного барьера приварена к верхней поверхности металлической адгезивной плиты.