МНОГОУГОЛЬНЫЙ РЕЗЕРВУАР ДЛЯ СПГ Российский патент 2014 года по МПК F17C3/02 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к герметичному и(или) изотермическому резервуару, например, для хранения сжиженного природного газа (СПГ).

Уровень техники

В каждом из патентов FR 1457617, FR 2739675 и FR 2398961 описан резервуар для СПГ. Резервуар содержит герметичный барьер и термоизоляционный барьер. Герметичный барьер изготовлен с использованием металлических компонентов, а в указанных документах предлагаются различные решения, касающиеся расположения этих металлических компонентов на дне резервуара.

В патенте FR 2912385 описано особо выгодное решение по сравнению с перечисленными выше документами, касающееся расположения металлических компонентов на дне резервуара. Вертикальная стена резервуара является многоугольной. Металлические компоненты представляют собой прямоугольные компоненты, распределенные по секторам, каждый из которых соответствует одной из вертикальных панелей. Между секторами расположены соединительные элементы. Это расположение позволяет ограничить число типов необходимых компонентов.

Конструирование резервуара согласно решению, предложенному в этом документе, предусматривает выбор числа сторон многоугольника, иными словами, числа вертикальных панелей и секторов.

Пространство между многоугольной вертикальной стеной и окружностью, описывающей многоугольник, должно быть заполнено бетонной несущей конструкцией. Чем больше число сторон, тем меньше это пространство. Таким образом, выгодно выбирать большое число сторон, чтобы ограничить дополнительные затраты на бетон.

Центр днища должен быть покрыт одним или несколькими особыми компонентами. Чем меньше число сторон, тем ниже соотношение между площадью поверхности центральной области, которая не может быть покрыта прямоугольными компонентами, и общей площадью поверхности днища, и, соответственно, выгодно выбирать небольшое число сторон, чтобы ограничить площадь поверхности центральной области. Кроме того, в таких случаях число прямоугольных компонентов значительно превышает число соединительных элементов, что является предпочтительным.

Соответственно, ясно, что необходим компромисс между расходами на бетонную несущую конструкцию и площадью поверхности центральной области. Полностью удовлетворительный компромисс является сложнодостижимым.

Краткое изложение сущности изобретения

Одной из задач, положенных в основу настоящего изобретения, является создание резервуара, который не имеет по меньшей мере некоторых из перечисленных выше недостатков известного уровня техники. В частности, одной из задач изобретения является обеспечение возможности изготовления несущей конструкции резервуара с использованием ограниченного количества материала и, соответственно, с ограниченными затратами.

В изобретении предложен герметичный и(или) изотермический резервуар, содержащий несущую конструкцию, герметичный барьер и(или) термоизоляционный барьер, в котором герметичный барьер и(или) термоизоляционный барьер имеют цилиндрическую форму и образуют вертикальную стену и днище, вертикальная стена содержит множество вертикальных панелей, несущая конструкция окружает вертикальную стену, а днище содержит множество прямоугольных компонентов, образующих подобные друг другу, но повернутые сектора, при этом края прямоугольных компонентов одного из секторов, соответственно, параллельны и перпендикулярны одной из вертикальных панелей, отличающийся тем, что число вертикальных панелей вдвое превышает число секторов.

За счет этих признаков резервуар может иметь большое число вертикальных панелей и меньшее число секторов. Таким образом, для изготовления несущей конструкции не требуется чрезмерно большое количество материала. Аналогичным образом площадь поверхности центральной области днища не является чрезмерно большой, и большая часть днища может быть изготовлена из прямоугольных компонентов.

Каждый из секторов предпочтительно имеет плоскость симметрии, при этом вертикальные панели включают первые панели, каждая из которых обращена в сторону одного из соответствующих секторов и расположена симметрично по отношению к плоскости симметрии соответствующего сектора.

Вертикальные панели предпочтительно включают вторые панели, каждая из которых расположена между двумя из первых панелей, соответствующих двум соседним секторам.

В одном из вариантов осуществления днище содержит по меньшей мере один трапециевидный компонент, соединяющий прямоугольные компоненты одного сектора с одной из вторых панелей.

Трапециевидный компонент предпочтительно содержит гофры, проходящие перпендикулярно соседней второй панели.

Вертикальная стена преимущественно имеет 56 вертикальных панелей.

Краткое описание чертежей

Изобретение будет лучше понято, а его задачи, подробности, признаки и преимущества станут более ясными при рассмотрении следующего далее описания одного из частных вариантов его осуществления, который лишь в качестве наглядного и неограничивающего примера приведен со ссылкой на прилагаемые чертежи.

На фиг.1 показан местный вид сверху в разрезе резервуара согласно одному из вариантов осуществления изобретения.

Подробное описание одного из вариантов осуществления изобретения

Резервуар 1, показанный на фиг.1, имеет цилиндрическую вертикальную стену 2 и днище 3. Резервуар 1 также имеет бетонную несущую конструкцию 4. На фиг.1 показана цилиндрическая часть несущей конструкции 4, которая окружает вертикальную стену 2 резервуара 1.

Вертикальная стена 2 и днище 3 содержат изнутри резервуара по направлению к несущей конструкции основной герметичный барьер, основной термоизоляционный барьер, вспомогательный герметичный барьер и вспомогательный термоизоляционный барьер. Основной герметичный барьер изготовлен с использованием гофрированных металлических компонентов. Основной термоизоляционный барьер, вспомогательный герметичный барьер и вспомогательный термоизоляционный барьер изготовлены с использованием сборных листов, прикрепленных к несущей конструкции 4.

Для изготовления резервуара этого типа могут применяться известные технологии. Форма резервуара 1 и расположение металлических компонентов, которые образуют основной герметичный барьер, подробнее описаны далее.

Основной герметичный барьер в днище 3 резервуара 1 содержит прямоугольные компоненты 5 и соединительные детали 6, которые имеют гофры 7. Прямоугольные компоненты 5 распределены по секторам, которые подобны друг другу, но повернуты аналогично расположению, описанному в патенте FR 2912385, упомянутом во вводной части. На фиг.1 показаны три сектора. Соединительные детали 6 соединяют соседние сектора друг с другом.

Вертикальная стена 2 имеет правильную многоугольную форму. Она содержит вертикальные панели 8 и 8'. Как показано на фиг.1, общее число вертикальных панелей 8 и 8' вдвое превышает число секторов в днище 3.

Каждому сектору днища 3 соответствует вертикальная панель 8, которая обращена в сторону соответствующего сектора. Более точно, каждый сектор имеет плоскость симметрии, и соответствующая вертикальная панель 8 расположена симметрично по отношению к этой плоскости симметрии. Края прямоугольных компонентов 5 одного сектора расположены, соответственно, перпендикулярно и параллельно соответствующей вертикальной панели 8.

За счет этих признаков может легко осуществляться соединение прямоугольных компонентов 5 днища 3 и основного герметичного барьера соответствующей вертикальной панели 8. Например, как показано на фиг.1, днище 3 содержит концевые элементы 9 прямоугольной формы, которые продлевают прямоугольные компоненты 5 и гофры 7 которых перпендикулярны вертикальной панели 8.

Две вертикальные панели 8, соответствующие двум соседним секторам, соединены вертикальной панелью 8'. Как показано на фиг.1, вертикальная панель 8' обращена в сторону границы между двумя соседними секторами. Днище 3 содержит две соединительных детали 10 и элемент 11 связи рядом с каждой вертикальной панелью 8'.

Как показано на фиг.1, каждая соединительная деталь 10 имеет преимущественно трапециевидную форму. Гофры 7 соединительной детали 10 перпендикулярны вертикальной панели 8' и соответствуют гофрам соседних компонентов. Каждый элемент 11 связи имеет форму, аналогичную форме соединительных деталей 6, и соответствующие размеры. Элемент 11 связи имеет гофр 7, который продолжает центральный гофр 7 соседней соединительной 6 и проходит перпендикулярно вертикальной панели 8'.

Таким образом, может легко осуществляться соединение прямоугольных компонентов 5 двух соседних секторов и соединительных элементов 6, с одной стороны, и герметичного барьера вертикальной панели 8' - с другой стороны.

Соответственно, следует отметить, что основной герметичный барьер в днище 3 может быть изготовлен с использованием небольшого числа типов компонентов. По сравнению с упомянутым патентом FR 2912385 только соединительная деталь 10 имеет новую форму. Тем не менее, этот компонент может легко изготавливаться известными методами.

Кроме того, для резервуаров различных размеров могут использоваться однотипные металлические компоненты. При изготовлении нескольких резервуаров различных размеров не требуется конструировать компоненты специального назначения.

За счет структуры резервуара 1 и расположения металлических компонентов днища 3 резервуар 1 может иметь большое число вертикальных панелей и вдвое меньшее число секторов. Таким образом, для изготовления несущей конструкции 4 не требуется чрезмерное количество бетона, а площадь поверхности центральной области днища 3, которая не может быть покрыта прямоугольными компонентами 5, также не является чрезмерно большой. Кроме того, число прямоугольных компонентов 5 может значительно превышать число соединительных элементов 6.

Особо выгодным является, например, резервуар 1, который имеет 56 вертикальных панелей и 28 секторов, поскольку в этом случае большая часть днища 3 может быть покрыта прямоугольными компонентами 5, а количество бетона, необходимого для изготовления несущей конструкции 4, всего на 7% превышает его количество для изготовления круглой вертикальной стены такого же размера.

Выше была описано одно из выгодных расположений металлических компонентов, образующих основной герметичный барьер днища 3. Соответственно, сборные листы, которые образуют основной термоизоляционный барьер, вспомогательный герметичный барьер и вспомогательный термоизоляционный барьер, могут иметь такое же выгодное расположение.

На фиг.1, на которой показан вид сверху в разрезе днища 3, также показаны угловые блоки 12, которые входят в угловую структуру для соединения термоизоляционных барьеров днища 3 и вертикальной стены 2.

Хотя изобретение было описано применительно к одному из частных вариантов осуществления, очевидно, что оно никоим образом не ограничено им и включает все технические эквиваленты описанных средств и их сочетаний, которые входят в объем изобретения.

В заявке описан герметичный резервуар (1), содержащий несущую конструкцию (4), герметичный барьер цилиндрической формы, в котором герметичный барьер образует вертикальную стену (2) и днище (3). Вертикальная стена содержит множество вертикальных панелей (8, 8'). Несущая конструкция окружает вертикальную стену, а днище содержит множество прямоугольных компонентов (5), образующих подобные друг другу, но повернутые сектора, при этом края прямоугольных компонентов одного из секторов, соответственно, параллельны и перпендикулярны одной из вертикальных панелей (8). Число вертикальных панелей вдвое превышает число секторов. Использование изобретения позволит уменьшить затраты материала. 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Герметичный резервуар (1), содержащий несущую конструкцию (4), герметичный барьер, в котором герметичный барьер имеет цилиндрическую форму и образует вертикальную стену (2) и днище (3), вертикальная стена содержит множество вертикальных панелей (8, 8'), несущая конструкция окружает вертикальную стену, а днище содержит множество прямоугольных компонентов (5), образующих подобные друг другу, но повернутые сектора, при этом края прямоугольных компонентов одного из секторов, соответственно, параллельны и перпендикулярны одной из вертикальных панелей (8), отличающийся тем, что число вертикальных панелей вдвое превышает число секторов.

2. Резервуар (1) по п.1, являющийся изотермическим и содержащий термоизоляционный барьер, который имеет цилиндрическую форму и образует вертикальную стену (2) и днище (3), вертикальная стена содержит множество вертикальных панелей (8, 8'), соответствующих вертикальным панелям (8, 8') герметичного барьера, а днище (3) содержит множество прямоугольных компонентов (5), образующих подобные друг другу, но повернутые сектора, при этом сектора термоизоляционного барьера соответствуют секторам герметичного барьера, края прямоугольных компонентов одного из секторов, соответственно, параллельны и перпендикулярны одной из вертикальных панелей (8) герметичного барьера, отличающийся тем, что число вертикальных панелей термоизоляционного барьера вдвое превышает число секторов термоизоляционного барьера.

3. Резервуар по п.2, в котором герметичный барьер является основным герметичным барьером, а термоизоляционный барьер является основным термоизоляционным барьером, при этом резервуар дополнительно содержит вспомогательный герметичный барьер и вспомогательный термоизоляционный барьер.

4. Резервуар по п.3, в котором вспомогательный герметичный барьер имеет цилиндрическую форму и образует вертикальную стену (2) и днище (3), вертикальная стена содержит множество вертикальных панелей (8, 8'), соответствующих вертикальным панелям (8, 8') основного герметичного барьера, а днище (3) содержит множество прямоугольных компонентов (5), образующих подобные друг другу, но повернутые сектора, при этом сектора вспомогательного герметичного барьера соответствуют секторам основного герметичного барьера, края прямоугольных компонентов одного из секторов вспомогательного герметичного барьера, соответственно, параллельны и перпендикулярны одной из вертикальных панелей (8) вспомогательного герметичного барьера, отличающийся тем, что число вертикальных панелей (8) вспомогательного герметичного барьера вдвое превышает число секторов (8) вспомогательного герметичного барьера.

5. Резервуар по п.4, в котором вспомогательный термоизоляционный барьер имеет цилиндрическую форму и образует вертикальную стену (2) и днище (3), вертикальная стена содержит множество вертикальных панелей (8, 8'), соответствующих вертикальным панелям (8, 8') основного герметичного барьера, а днище (3) содержит множество прямоугольных компонентов (5), образующих подобные друг другу, но повернутые сектора, при этом сектора вспомогательного термоизоляционного барьера соответствуют секторам основного герметичного барьера, края прямоугольных компонентов одного из секторов вспомогательного термоизоляционного барьера, соответственно, параллельны и перпендикулярны одной из вертикальных панелей (8) вспомогательного термоизоляционного барьера, отличающийся тем, что число вертикальных панелей (8) вспомогательного термоизоляционного барьера вдвое превышает число секторов (8) вспомогательного термоизоляционного барьера.

6. Резервуар по п.1, в котором каждый из секторов имеет плоскость симметрии, при этом вертикальные панели включают первые панели (8), каждая из которых обращена в сторону одного из соответствующих секторов и расположена симметрично по отношению к плоскости симметрии соответствующего сектора.

7. Резервуар по п.6, в котором вертикальные панели включают вторые панели (8'), каждая из которых расположена между двумя первыми панелями (8), соответствующими двум соседним секторам.

8. Резервуар по п.7, в котором днище содержит по меньшей мере один трапециевидный компонент (10), соединяющий прямоугольные компоненты (5) одного сектора с одной из вторых панелей (8').

9. Резервуар по п.8, в котором трапециевидный компонент имеет гофры (7), проходящие перпендикулярно соседней второй панели.

10. Резервуар по любому из пп.1-9, в котором вертикальная стена имеет 56 вертикальных панелей (8, 8').