ГЕРМЕТИЗИРОВАННЫЙ И ИЗОЛИРОВАННЫЙ РЕЗЕРВУАР, УСТАНОВЛЕННЫЙ НА ОПОРНОМ УСТРОЙСТВЕ Российский патент 2014 года по МПК F17C3/02 

Настоящее изобретение относится к герметизированному и изолированному резервуару, установленному на опорном элементе, более точно, к конструкции стенки такого резервуара для соединения с опорным устройством.

Герметизированные и термоизолированные резервуары применяются в различных отраслях для хранения горячих или холодных продуктов. Например, сжиженный природный газ (СПГ) может храниться при атмосферном давлении и температуре приблизительно -163°С в резервуарах на суше или на борту наплавных сооружений. Такие наплавные сооружения включают танкеры-метановозы для транспортировки и морские установки, в частности, FPSO и FSRU для хранения, сжижения или регазификации продукта.

В мембранных резервуарах используется слой рифленого листового металла для создания уплотнительного барьера, который также обладает достаточной эластичностью, чтобы выдерживать усилия, возникающие в результате, например, гидростатического давления, динамического давления в случае перемещения груза и(или) колебаний температуры. Тем не менее, такой уплотнительный барьер и нижележащий теплоизоляционный материал являются относительно хрупкими и необязательно способными выдерживать тяжелое оборудование, погружаемое на дно резервуара, например, насос.

В одном из вариантов осуществления изобретения предложен герметизированный и изолированный резервуар, установленный на опорном элементе и имеющий стенку, проходящую вдоль опорного элемента и содержащую:

уплотнительный барьер,

теплоизоляционный барьер, находящийся между уплотнительным барьером и опорным элементом и имеющий опорную поверхность для уплотнительного барьера, и

опорное устройство для оборудования, погружаемого в герметизированный резервуар,

при этом уплотнительный барьер содержит слой рифленого листового металла, который имеет, по меньшей мере, одну серию параллельных рифлений и прерван люком вокруг опорного устройства,

опорное устройство проходит в продольном направлении через люк в слое рифленого листового металла и имеет первую оконечную часть, упирающуюся в опорный элемент, например, в нижнюю часть опорного элемента, и вторую оконечную часть, выступающую внутрь резервуара и служащую опорой для оборудования на определенном расстоянии от слоя листового металла,

уплотнительный барьер содержит соединительные элементы, расположенные в люке вокруг опорного устройства и служащие для герметичного соединения опорного устройства с краевым участком слоя рифленого листового металла, ограничивающим люк,

люк прерывает директрисы множества параллельных рифлений, по меньшей мере, одной серии, а опорное устройство находится по центру в положении между директрисами двух параллельных рифлений упомянутого множества.

В других выгодных вариантах осуществления резервуар этого рода может иметь одну или несколько из следующих особенностей.

Опорное устройство может иметь различные формы, зависящие, в частности, от характеристик оборудования, которое должно на него опираться. В одном из вариантов осуществления опорное устройство имеет, по меньшей мере, одну выпуклую боковую сторону, при этом директрисы двух рифлений, по центру между которыми находится опорное устройство, пересекают выпуклую боковую сторону опорного устройства. В одном из вариантов осуществления опорное устройство имеет круглое поперечное сечение.

В одном из вариантов осуществления люк прерывает директрисы четного числа параллельных рифлений, по меньшей мере, одной серии, например, двух параллельных рифлений по меньшей мере одной серии.

В одном из вариантов осуществления опорное устройство находится по центру преимущественно в середине директрис двух рифлений. В качестве альтернативы, опорное устройство может быть смещено от середины и находится ближе к одному рифлению, чем к другому, например, если такое положение позволяет уменьшить длину прерывания рифлений с учетом формы опорного устройства.

В одном из вариантов осуществления параллельные рифления, по меньшей мере, одной серии распределены равномерно. В качестве альтернативы, рифления могут иметь менее равномерное распределение, по меньшей мере, в определенном месте.

В одном из вариантов осуществления рифления выполнены на стороне внутренней поверхности уплотнительного барьера, рассчитанной на соприкосновение с текучей средой.

В одном из вариантов осуществления соединительные элементы содержат множество концевых частей, расположенных на определенном расстоянии от опорного устройства и замыкающих прерванные концы двух рифлений, по центру между директрисами которых находится опорное устройство. За счет таких концевых частей могут быть замкнуты все рифления, директрисы которых прерывает люк, и восстановлена непрерывность уплотнительного барьера.

В одном из вариантов осуществления опорное устройство имеет полую оболочку в целом трубчатой формы, продольная ось которой преимущественно перпендикулярна стенке резервуара, и поперечную замыкающую стенку, герметично закрывающую оболочку и обеспечивающую непрерывность уплотнительного барьера на уровне опорного устройства. Такая полая форма может являться особо предпочтительной для ограничения эффективного поперечного сечения опорного устройства, имеющего тенденцию создавать тепловой мост.

Соединительные элементы, предназначенные для герметичного соединения опорного устройства с краевым участком слоя рифленого листового металла, могут иметь множество форм.

В одном из вариантов осуществления соединительные элементы содержат кольцевую пластину, соединенную с наружной стенкой опорного устройства на уровне слоя рифленого листового металла. Такая пластина может быть предварительно собрана с опорным устройством.

В одном из вариантов осуществления соединительные элементы содержат промежуточную пластину, имеющую первый край, приваренный к кольцевой пластине, и второй край, приваренный к краевому участку слоя рифленого листового металла, ограничивающему люку.

Такой резервуар может иметь один уплотнительный барьер или множество последовательных уплотнительных барьеров, например, в целях надежности и безопасности. В одном из соответствующих вариантов осуществления теплоизоляционный барьер содержит первичный теплоизоляционный барьер, находящийся на стороне уплотнительного барьера, называемого первичным уплотнительным барьером, и вторичный теплоизоляционный барьер, находящийся на стороне опорного элемента, при этом стенка резервуара содержит вторичный уплотнительный барьер, находящийся между первичным и вторичным теплоизоляционными барьерами и герметично соединенный с наружной стенкой опорного устройства.

В одном из вариантов осуществления соединительные элементы содержат:

соединительную пластину, имеющую рифление, параллельное по меньшей мере одной серии параллельных рифлений и расположенное на линии, смещенной вбок на определенное расстояние от опорного устройства относительно одной из директрис рифления, прерванной люком, и изогнутые части, каждая из которых соединяет конец рифления соединительной пластины с концом рифления, директриса которого прервана люком, в результате чего рифление соединительной пластины и две изогнутые части герметично продлевают рифление, директриса которого прервана, на протяжении люка по линии, смещенной вбок на определенное расстояние от опорного устройства. Тем самым за счет одного или нескольких смещенных рифлений может быть ограничено число рифлений, прерванных опорным устройством, и значительно лучше сохранена эластичность уплотнительного барьера, если используется опорное устройство относительно большого диаметра.

Средства и особенности, описанные выше применительно к серии параллельных рифлений, могут быть при необходимости применены к множеству серий параллельных рифлений, имеющих различные направления. В одном из соответствующих вариантов осуществления слой рифленого листового металла содержит первую серию параллельных рифлений и вторую серию параллельных рифлений, которая пересекается с первой серией параллельных рифлений в точках пересечения, при этом люк пересекает директрисы первого множества параллельных рифлений первой серии и(или) директрисы второго множества параллельных рифлений второй серии, а опорное устройство находится по центру в положении между директрисами двух параллельных рифлений первого множества и(или) между директрисами двух параллельных рифлений второго множества.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления первая серия параллельных рифлений перпендикулярна второй серии параллельных рифлений. Тем самым может быть уравновешена эластичность герметизированной мембраны в различных направлениях.

Упомянутый люк может иметь различные формы, в значительной мере зависящие от формы опорного устройства и(или) формы компонентов слоя рифленого листового металла. В одном из вариантов осуществления люк представляет собой четырехугольник, например прямоугольник, квадрат или параллелограмм, две стороны которого параллельны первой серии рифлений, а две стороны параллельны второй серии рифлений.

В одном из вариантов осуществления опорное устройство установлено в основании мачтовой вышки, например, чтобы служить опорой для откачивающего насоса.

Одна из идей, положенных в основу изобретения, состоит в том, что оборудование, погружаемое в резервуар, опирается на опорное устройство, прямо или косвенно опирающееся на опорный элемент, чтобы предотвратить или ограничить усилие, воздействующее на относительно хрупкую рифленую уплотнительную мембрану. Другой основной идеей изобретения является создание опорного устройства без ухудшения существенных механических свойств рифленой уплотнительной мембраны, в особенности ее уплотнительного действия и устойчивости к тепловому сжатию или силам давления. В основу некоторых особенностей изобретения положена идея прерывания рифлений рифленой уплотнительной мембраны в области, через которую проходит опорное устройство, и размещения опорного устройства в положении, позволяющем ограничить длину этих прерываний, чтобы ограничить потерю эластичности мембраны, которая может происходить из-за таких прерываний. Другие особенности изобретения основаны на идее размещения рифлений в определенном месте с тем, чтобы обойти область, через которую проходит опорное устройство, без прерывания рифлений.

Задачи, подробности, признаки и преимущества изобретения будут лучше поняты из следующего далее описания конкретных вариантов его осуществления, приведенных лишь в качестве наглядного и неограничивающего примера со ссылкой на прилагаемые чертежи.

На чертежах:

на фиг.1 схематически показан местный разрез герметизированного и изолированного резервуара согласно одному из вариантов осуществления изобретения,

на фиг.2 показан перспективный вид в поперечном разрезе по линии II-II на фиг.3 конструкции опорного устройства и стенки резервуара, которая может использоваться в резервуаре, проиллюстрированном на фиг.1,

на фиг.3 показан вид сверху опорного устройства, проиллюстрированного на фиг.2, и область стенки резервуара вокруг опорного устройства,

на фиг.4 показан аналогичный фиг.2 вид, иллюстрирующий одну из промежуточных стадий сборки стенки резервуара,

на фиг.5 показан подробный вид в более крупном масштабе области V на фиг.4,

на фиг.6 показан вид сверху проиллюстрированной на фиг.4 области стенки резервуара на стадии создания вторичного уплотнительного барьера,

на фиг.7 показан аналогичный фиг.6 вид, иллюстрирующий одну из промежуточных стадий формирования первичного уплотнительного барьера,

на фиг.8 показан перспективный вид концевой детали, которая может использоваться при формировании первичного уплотнительного барьера,

на фиг.9 показан аналогичный фиг.3 вид, иллюстрирующий первичный уплотнительный барьер вокруг опорного устройства согласно другому варианту осуществления изобретения,

на фиг.10 показан перспективный вид изогнутой части, которая может использоваться при формировании первичного уплотнительного барьера, проиллюстрированного на фиг.9.

На фиг.1 показана часть герметизированного и термоизолированного резервуара 1, состоящего из стенок 2 и 3, прикрепленных к внутренней поверхности соответствующих стенок 4 и 5 опорного элемента. Опорным элементом является, например, внутренний корпус судна с двойным корпусом или наземного сооружения. Для хранения холодной жидкости, такой как СПГ, стенки резервуара содержат, по меньшей мере, один уплотнительный барьер 6 и, по меньшей мере, один теплоизоляционный барьер 7. В качестве меры безопасности может быть предусмотрен непоказанный вторичный уплотнительный барьер между опорным элементом и уплотнительным барьером 6, который в этом случае именуется первичным уплотнительным барьером.

Резервуару 1 могут быть приданы различные хорошо известные геометрические формы, форма призмы в случае корпуса судна или форма цилиндра в случае наземного сооружения и т.д. Кроме того, существует множество способов формирования теплоизоляционных и уплотнительных барьеров, например, из сборных элементов.

На нижней стенке 3 резервуара находится жесткий элемент удлиненной формы, образующий опорное устройство 10, которое проходит через теплоизоляционный барьер 7 и уплотнительный барьер 6 и одним концом упирается в нижнюю стенку 5 опорного элемента, а другой его конец входит в резервуар на определенном расстоянии от уплотнительного барьера 6. Опорное устройство 10 может служить опорой, например, для оборудования 9, погружаемого в резервуар. Например, если опорное устройство служит опорой для откачивающего насоса, оно может расположено в основании непоказанной насосной мачтовой вышки резервуара. Хотя показано, что опорное устройство находится на нижней стенке резервуара, аналогичный жесткий элемент точно так же может быть предусмотрен в других местах в резервуаре, например, в качестве опорных или разделительных элементов, удерживающих какой-либо объект на определенном расстоянии от стенки резервуара.

Для формирования уплотнительного барьера 6 могут использоваться пластины из тонколистового металла с рифлениями, которые образуют упругие области для поглощения усилий теплового сжатия и статического и динамического давления. Такие уплотнительные рифленые или пластинчатые барьеры из тонколистового металла описаны, в частности, в патентах FR-A-1379651, FR-A-1376525, FR-A-2781557 и FR-A-2861060. Они подробнее описаны далее со ссылкой на фиг.2 и 3.

Как показано на фиг.3, уплотнительный барьер 6 состоит из множества рифленых уплотнительных пластин 11, внутренняя поверхность которых рассчитана на соприкосновение с текучей средой. Уплотнительные пластины 11 представляют собой элементы из тонкого металла, например нержавеющей стали или алюминия, и сварены друг с другом в краевых перекрывающихся зонах 12. Швы представляют собой соединения внахлест, формируемые способом, подробно описанным, например, в патенте FR-A-1387955. Уплотнительные пластины 11 могут иметь различные конструкции с точки зрения их формы и размеров, в результате чего зоны сварки могут находиться в различных местах.

На внутренней поверхности уплотнительных пластин 11 выполнена первая серия рифлений, называемых продольными рифлениями 15, и вторая серия рифлений, называемых поперечными рифлениями 16, при этом их соответствующие направления являются взаимно перпендикулярными. Рифления 15 первой серии имеют меньшую высоту, чем рифления 16 второй серии. Соответственно, рифления 15 прерываются в месте 18 пересечения с рифлениями 16, которые являются непрерывными. Продольные рифления 15 и поперечные рифления 16 выступают внутрь резервуара 1.

Опорное устройство 10 имеет круглое поперечное сечение с нижней частью 13 в форме усеченного конуса, конец 17 которой с наименьшим диаметром соединен с цилиндрической верхней частью 14. Имеющее наибольший диаметр основание части 13 в форме усеченного конуса упирается в стенку 5 опорного элемента. Часть 13 в форме усеченного конуса проходит через стенку резервуара за пределы уплотнительного барьера 6. Цилиндрическая часть 14 герметично закрыта круглой пластиной 19, которая может быть, например, приварена к непоказанному внутреннему ободу цилиндрической части 14.

С целью обеспечения прохода для опорного устройства 10 рифленые уплотнительные пластины 11, образующие уплотнительный барьер 6, разрезают таким образом, чтобы сформировать квадратный люк 25 вокруг опорного устройства 10. С целью обеспечения непрерывности уплотнительного барьера 6 на уровне люка 25 между опорным устройством 10 и уплотнительными пластинами 11 формируют составное уплотнение из соединительных элементов. Поскольку диаметр опорного устройства 10 превышает расстояние между рифлениями 15 первой серии, некоторые из этих продольных рифлений, которые обозначены позицией 20 и директриса А которых пересекает опорное устройство 10, прерываются люком 25. Аналогичным образом, поскольку диаметр опорного устройства 10 превышает расстояние между рифлениями 16 второй серии, некоторые из поперечных рифлений, которые обозначены позицией 20 и директриса В которых пересекает опорное устройство 10, прерываются люком вокруг опорного устройства.

Кроме того, как показано на фиг.3, поскольку на практике размер люка 25 превышает диаметр опорного устройства 10, установка соединительных элементов является относительно простой. Соответственно, если люк 25 выполнен в слое рифленого листового металла, он будет аналогичным образом прерывать рифления, директрисы которых находятся слишком близко к опорному устройству, фактически не пересекая опорное устройство, за счет чего между ним и опорным устройством могут быть размещены соединительные элементы.

Центр С опорного устройства 10 находится между директрисами А прерванных рифлений 20 и между директрисами В прерванных рифлений 21, точнее говоря, посередине этих директрис, как показано на фиг.3. За счет этого расположения каждая директриса А и В пересекает опорное устройство 10 на протяжении более короткой хорды, чем диаметр опорного устройства 10. Тем самым с учетом пространства для размещения соединительных элементов, которое должно существовать между краем люка 25 и опорного устройства 10, это расположение опорного устройства позволяет прерывать каждое из рифлений 20 и 21 на меньшем протяжении, чем в случае, если бы директриса А или В пересекала опорное устройство на протяжении его наибольшего поперечного размера, т.е. ее диаметра в случае круглого поперечного сечения. Выгодно, чтобы рифления уплотнительного барьера прерывались на как можно меньшем протяжении с учетом того, что эти прерывания имеют тенденцию уменьшать локальную гибкость уплотнительного барьера и тем самым способствовать его локальной усталости и износу.

В случае круглого сечения оптимальный результат обеспечивается при размещении опорного устройства посередине между прерванными рифлениями 20 и посередине между прерванными рифлениями 21. Тем не менее, также могут быть предусмотрены другие формы сечения и другие положения опорного устройства. Принцип, который в каждом случае может служить для определения положения опорного устройства между рифлениями, состоит в выборе положения, которое сводит к минимуму или, по меньшей мере, уменьшает поперечный размер опорного устройства, которое пересекает директрису прерванного рифления. Если конкретная геометрия опорного устройства и(или) конкретное распределение рифлений мембраны предусматривает прерывание множества рифлений на различную длину, соответствующим параметром оптимизации положения опорного устройства может являться наиболее длинное прерывание или совокупная длина прерываний.

Как показано на фиг.3, люк 25 имеет квадратную форму, которая облегчает резку уплотнительных пластин 11 в соответствии с требуемой формой. Тем не менее, также могут использоваться люки других форм в зависимости, в частности, от геометрии опорного устройства.

Далее со ссылкой на фиг.4-8 подробно описан один из вариантов осуществления стенки резервуара в области опорного устройства 10. Этот вариант осуществления особо применим в резервуаре, стенки которого содержат два уплотнительных барьера и два теплоизоляционных барьера. Соответственно, барьер 6 именуется первичным уплотнительным барьером. Описана только область вблизи опорного устройства 10, а стенки резервуара могут быть сформированы согласно идеям патента FR-A-2781557.

На фиг.4 показан вид в разрезе опорного устройства 10 и преимущественно квадратная область стенки резервуара вокруг него на одной из промежуточных стадий сборки. Деталь справа показана до размещения элементов вторичного уплотнительного барьера и первичного уплотнительного барьера, а деталь слева показана после размещения этих элементов.

Для соединения с вторичным уплотнительным барьером опорное устройство 10 имеет очень тонкую квадратную вспомогательную пластину 23, закрепленную вокруг части 13 в форме усеченного конуса на высоте, соответствующей верхней поверхности вторичного теплоизоляционного барьера 22 и вторичного уплотнительного барьера. Для соединения с первичным уплотнительным барьером опорное устройство 10 имеет круглую основную пластину 24, закрепленную вокруг части 13 в форме усеченного конуса на высоте, соответствующей верхней поверхности первичного теплоизоляционного барьера 26. Пластины 23 и 24 могут быть выполнены за одно целое с опорным устройством 10.

Под вспомогательной пластиной 23 вторичный теплоизоляционный барьер 22 содержит прокладку 27 из стекловаты, которая также имеет квадратный наружный периметр. Под основной пластиной 24 первичный теплоизоляционный барьер 26 содержит прокладку 28 из стекловаты, которая также имеет круглый наружный периметр.

Вторичный теплоизоляционный барьер, вторичный уплотнительный барьер и первичный теплоизоляционный барьер вокруг прокладки 27 и пластины 23 формируют с помощью четырех угловых панелей, одну из которых (панель 30) можно видеть в правой части фиг.4. Панель 30 имеет ступенчатую в целом L-образную форму, при этом L-образный нижний теплоизоляционный блок 31 образует элемент вторичного теплоизоляционного барьера 22, уплотненное гибкое покрытие 32 полностью покрывает L-образную верхнюю поверхность блока 31, а меньший L-образный верхний теплоизоляционный блок 33 образует элемент первичного теплоизоляционного барьера 26. Верхний блок 33 совмещен с наружными сторонами нижнего блока 31 таким образом, чтобы на внутреннем ободе и на концевых ободьях нижнего блока 31 оставалась открытой область уплотненного покрытия 32. Панель 30 может быть предварительно изготовлена путем склеивания, как это описано в патент FR-A-2781557, преимущественно пенополиуретана и многослойной фанеры для теплоизоляционных барьеров и композиционного материала из алюминиевой фольги и стекловолокна для вторичного уплотнительного барьера.

Внутренние стороны четырех угловых панелей 30 граничат с прокладкой 27 и пластиной 23. Размеры блока 31 таковы, что между ними образуются пространства в виде четырех радиальных зазоров 34, каждый из которых расположен между торцами двух соседних нижних блоков 31. Для обеспечения непрерывности первичного теплоизоляционного барьера 22 каждый из зазоров 34 заполнен пленкой 35 из стекловолокна. За счет пористости стекловолокна пленки 35 и прокладки 27 через первичный теплоизоляционный барьер 22 может распространяться газ, преимущественно для продувки стенки резервуара инертным газом с использованием азота.

На фиг.6 показан вид сверху, иллюстрирующий формирование вторичного уплотнительного барьера в области опорного устройства 10. Для обеспечения непрерывности вторичного уплотнительного барьера вокруг опорного устройства 10 к вспомогательной пластине 27 и к уплотненному покрытию 32 панелей 30 приклеены четыре полосы 36 уплотненного композиционного материала из алюминиевой фольги и стекловолокна. Каждая полоса 36 перекрывает одну сторону вспомогательной пластины 27 и открытые внутренние ободья двух нижних блоков 31. Полосы 36 перекрываются в концевых областях 37. Для обеспечения непрерывности вторичного уплотнительного барьера над зазорами 35 к уплотненному покрытию 32 панелей 30 приклеены четыре полосы 38 уплотненного композиционного материала из алюминиевой фольги и стекловолокна в каждом случае таким образом, чтобы перекрывать ободья на краях двух нижних блоков 31.

На фиг.7 показана та же область стенки резервуара после формирования первичного теплоизоляционного барьера. Его формируют между верхними теплоизоляционными блоками 33 и опорным устройством 10 с помощью четырех угловых блоков 40 и четырех средних блоков 41, внутренняя сторона каждого из которых поддерживает закругленный контур основной пластины 24 и прокладки 28. Эти блоки 40 и 41 также показаны в левой части фиг.4.

Как показано на подробном виде, представленном на фиг.5, верхняя поверхность каждого из средних блоков 41 имеет уступ 44, ограниченный 43. Уступы 44 находятся точно на уровне основной пластины 24 и образуют плоскую опорную поверхность для металлических замыкающих пластин 45, которые обеспечивают первичный уплотнительный барьер вокруг опорного устройства 10.

Как показано на фиг.7, вокруг основной пластины 24 расположены две замыкающие пластины 45, которые герметично приварены к ней по всему ее периметру. С этой целью внутренние края 46 пластин 45 обрезаны по форме полукруга, при этом наружный край 47 ограничивает несколько больший квадрат, чем люк 25 в рифленых уплотнительных пластинах 11. Две замыкающие пластины 45 совмещены в областях 48, в которых они сварены друг с другом. Замыкающие пластины 45 прикреплены к блокам 40 и 41 первичного теплоизоляционного барьера шурупами или заклепками 49, находящимися вблизи их наружного края 47 и плотно прижимающими замыкающие пластины 45 к этим блокам, поскольку они преимущественно не должны подниматься, когда их приваривают к основной пластине 24.

Как показано на фиг.2 и 3, первичный уплотнительный барьер 6 в области опорного устройства 10 формируют, с одной стороны, путем приваривания краев уплотнительной пластины 11, ограничивающей люк 25, к замыкающим пластинам 45, а с другой стороны, путем герметичного замыкания концов прерванных рифлений 20 и 21 концевыми деталями 50. Уплотнительные пластины 11 обрезают таким образом, чтобы они перекрывали границу замыкающих пластин 45, включая шурупы 49.

На фиг.8 показан один из вариантов осуществления концевой детали 50. Концевая деталь 50 содержит основание из двух частей 51 и 52, герметично привариваемых к замыкающей пластине 45 и уплотнительной пластине 11 соответственно, и оболочку 54, герметично привариваемую к концу рифления 20 или 21. Уступ 53 между частями 51 и 52 основания имеет высоту, преимущественно равную толщине уплотнительной пластины 11.

Способ резки представленных на фиг.2, 4, 6 и 7 изоляционных блоков и других сборных элементов для формирования вторичного теплоизоляционного барьера, вторичного уплотнительного барьера и первичного теплоизоляционного барьера является чисто иллюстративной. Могут быть сформированы аналогичные сборные элементы других форм, и при сборке стенки резервуара может использоваться большее или меньшее число элементов. В соответствующих других вариантах осуществления четыре L-образные угловые панели 30 заменены двумя U-образными панелями или одной панелью в форме квадратной рамы.

Как лучше видно на фиг.3, в рассмотренном выше опорном устройстве необходим люк, размер которого приблизительно в два раза превышает расстояние 55 между двумя рифлениями 15 или 16, которые в данном случае расположены на одинаковом расстоянии. С этой целью прерываются два рифления каждой серии. Тем не менее, такая конструкция опорного устройства и стенки резервуара вблизи него может быть адаптирована к опорному устройству других размеров. Например, в случае более широкого опорного устройства соответствующий люк может прерывать большее число рифлений одной или каждой серии, например, три или четыре рифления или более. Кроме того, направление некоторых рифлений также может быть изменено в определенном месте с тем, чтобы ограничить число прерываемых рифлений и тем самым сохранить более высокий уровень эластичности уплотнительной мембраны. Это проиллюстрировано в варианте осуществления, представленном на фиг.9.

Показанные на фиг.9 элементы, идентичные или аналогичные элементам, показанным на фиг.3, обозначены такими же числами, увеличенными на 100. Если поперечный размер опорного устройства 110 превышает, например, более чем в три или приблизительно в три раза расстояние 155 между рифлениями 115 или 116, люк 125 в рифленой металлической мембране, через который проходит опорное устройство 110, прерывает директрисы четырех рифлений каждой серии. Тем не менее, вместо прерывания четырех рифлений каждой серии в этом варианте осуществления, как и в предыдущем варианте осуществления, прерываются два рифления 120, 121 каждой серии, а другие два рифления 158, 159 каждой серии в определенном месте смещены относительно своей первоначальной директрисы от опорного устройства 110, но не прерываются.

С этой целью уплотнительный барьер 106 модифицирован на уровне двух концентрических квадратных люков 125 и 160. Уплотнительный барьер 106 снаружи люка 160 состоит из уплотнительных пластин 111, содержащих равномерно распределенные продольные рифления 115 и поперечные рифления 116. Уплотнительный барьер 106 между люком 160 и люком 125 образует непрерывный элемент с другими рифлеными уплотнительными пластинами, т.е. две в целом С-образных пластины 161, которые содержат иначе распределенные рифления, т.е. разнесенные на меньшее расстояние. Рифления пластин 161 образуют смещенную от опорного устройства 110 центральную часть 162, 163 каждого из рифлений 158, 159. Наконец, конструкция уплотнительного барьера 106 на уровне люка 125 и внутри него аналогична конструкции согласно варианту осуществления, показанному на фиг.3.

Для формирования соединения между центральной частью 162 или 163 рифлений 158 или 159 и участками рифлений снаружи люка 160 используются изогнутые части 170.

На фиг.10 показан один из вариантов осуществления изогнутой части 170. Изогнутая часть 170 содержит основание из двух частей 171 и 172, герметично привариваемых к соответствующей пластине 111 или 161 уплотнительного барьера 106 и к соседней изогнутой части 170, и изогнутое рифление 174, директриса которого образует выбранный угол, например 135°. Изогнутое рифление 174 служит для герметичного соединения с соседним концом рифления 158 или 159 и с изогнутым рифлением соседней изогнутой части. Уступ 173 между частями 171 и 172 основания имеет высоту, преимущественно равную толщине тонколистового металла, из которого изготовлены уплотнительные пластины 111 или 161 или изогнутые части 170. Для изготовления этих различных частей предпочтительно используют тонколистовой металл одинаковой толщины.

В другом непроиллюстрированном варианте осуществления, применимом в опорном устройстве меньшего диаметра, например, директриса всех рифлений которого прерывается люком, например, два рифления каждой серии, как показано на фиг.3, проходят через люк по смещенной траектории аналогично рифлениям 158 и 159 на фиг.9. В этом варианте осуществления может быть повышена гибкость мембраны, поскольку ни одно из рифлений не прерывается концевой деталью на уровне опорного устройства.

В описанных выше вариантах осуществления первичный уплотнительный барьер выполнен из тонколистового металла, содержащего две серии взаимно перпендикулярных рифлений. Тем не менее, аналогичным образом могут использоваться рифленые металлические мембраны других типов с меньшим или большим числом рифлений и(или) отличающихся расположением рифлений.

Хотя изобретение описано на примере множества конкретных вариантов осуществления, ясно, что оно никоим образом не ограничено ими и в его объем входят все технические эквиваленты описанных средств и их сочетаний.

Использование глагола "включает" или "содержит" и его сопряженных форм не исключает наличия других элементов или стадий помимо тех, которые заявлены. Если не указано иное, использование единственного числа в отношении какого-либо элемента или стадии не исключает наличия множества таких элементов или стадий. Множество средств или модулей могут быть представлены одним и тем же элементом оборудования.

Приведенные в формуле изобретения позиции в скобках не должны интерпретироваться как ограничение объема изобретения.

В заявке описана стенка резервуара, содержащая уплотнительный барьер (6) и опорное устройство (10) для оборудования, погружаемого в герметизированный резервуар. Уплотнительный барьер содержит слой рифленого листового металла (11), по меньшей мере, с одной серией параллельных рифлений (15), прерванный люком (25) вокруг опорного устройства. Опорное устройство проходит в продольном направлении через люк. Уплотнительный барьер содержит соединительные элементы (45, 50) для герметичного соединения опорного устройства с краевым участком слоя рифленого листового металла, ограничивающим люк. Люк (25) прерывает директрисы множества (20) параллельных рифлений серии, а опорное устройство находится по центру в положении между директрисами (А) двух параллельных рифлений (20). Изобретение направлено на создание опорного устройства без ухудшения существенных механических свойств рифленой уплотнительной мембраны, в особенности ее уплотнительного действия и устойчивости к тепловому сжатию или силам давления. 24 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Герметизированный и изолированный резервуар, установленный на опорном элементе и имеющий стенку (3), проходящую вдоль опорного элемента (4) и содержащую:
уплотнительный барьер (6, 106),
теплоизоляционный барьер (7, 22, 26), находящийся между уплотнительным барьером и опорным элементом и имеющий опорную поверхность для уплотнительного барьера,
и опорное устройство (10,110) для оборудования, погружаемого в герметизированный резервуар,
при этом уплотнительный барьер содержит слой рифленого листового металла (11, 111), который имеет, по меньшей мере, одну серию параллельных рифлений (15; 115) и прерван люком (25, 125) вокруг опорного устройства,
опорное устройство проходит в продольном направлении через люк в слое рифленого листового металла и имеет первую оконечную часть, упирающуюся опорный элемент, и вторую оконечную часть, выступающую внутрь резервуар и служащую опорой для оборудования на определенном расстоянии от слоя листового металла,
уплотнительный барьер содержит соединительные элементы (24, 45, 50), находящиеся в люке вокруг опорного устройства для герметичного соединения опорного устройства с краевым участком слоя рифленого листового металла, ограничивающим люк,
в котором люк (25,125) прерывает директрисы множества (20, 120, 158) параллельных рифлений, по меньшей мере, одной серии, а опорное устройство находится по центру в положении между директрисами (А) двух параллельных рифлений (20, 120) упомянутого множества.

2. Резервуар по п.1, в котором опорное устройство имеет, по меньшей мере, одну выпуклую боковую сторону (13),
а директрисы двух рифлений (20, 120), по центру между которыми находится опорное устройство, пересекают выпуклую боковую сторону опорного устройства.

3. Резервуар по п.1 или 2, в котором люк прерывает директрисы (А) четного числа параллельных рифлений, по меньшей мере, одной серии.

4. Резервуар по п.3, в котором люк прерывает директрисы двух параллельных рифлений, по меньшей мере, одной серии.

5. Резервуар по любому из пп. 1 или 2, в котором опорное устройство находится по центру преимущественно в середине директрисы двух рифлений.

6. Резервуар по любому из пп.1 или 2, в котором опорное устройство имеет круглое поперечное сечение.

7. Резервуар по любому из пп.1 или 2, в котором параллельные рифления (15, 115), по меньшей мере, одной серии распределены равномерно.

8. Резервуар по любому из пп.1 или 2, в котором рифления (15; 115) выполнены на стороне внутренней поверхности уплотнительного барьера, рассчитанной на соприкосновение с текучей средой.

9. Резервуар по любому из пп.1 или 2, в котором соединительные элементы имеют множество концевых частей (50, 150), расположенных на определенном расстоянии от опорного устройства таким образом, чтобы замыкать прерванные концы двух рифлений (20, 120), по центру между которыми находится опорное устройство.

10. Резервуар по любому из пп.1 или 2, в котором опорное устройство имеет полую оболочку (13, 14) в целом трубчатой формы, продольная ось которой преимущественно перпендикулярна стенке резервуара, и поперечную замыкающую стенку (19), герметично замыкающую оболочку и обеспечивающую непрерывность уплотнительного барьера на уровне опорного устройства.

11. Резервуар по любому из пп.1 или 2, в котором соединительные элементы содержат кольцевую пластину (24), соединенную с наружной стенкой опорного устройства на уровне слоя рифленого листового металла (11, 111).

12. Резервуар по п.11, в котором соединительные элементы содержат промежуточную пластину (45, 145), имеющую первый край, приваренный к кольцевой пластине, и второй край, приваренный к краевому участку слоя рифленого листового металла (11, 161), ограничивающему люк.

13. Резервуар по любому из пп.1 или 2, в котором теплоизоляционный барьер содержит первичный теплоизоляционный барьер (26), находящийся на стороне уплотнительного барьера (6) и называемый первичным уплотнительным барьером, и вторичный теплоизоляционный барьер (22), находящийся на стороне опорного элемента, а стенка резервуара содержит вторичный уплотнительный барьер (23, 32, 36, 38), находящийся между первичным и вторичным теплоизоляционными барьерами и герметично соединенный с наружной стенкой (13) опорного устройства.

14. Резервуар по любому из пп.1 или 2, в котором соединительные элементы содержат:
соединительную пластину (161) с рифлением (162), параллельным упомянутой, по меньшей мере, одной серии параллельных рифлений (115) и находящимся на линии, смещенной вбок от опорного устройства относительно одной из директрис, прерванных люком, и
изогнутые части (170), расположенные таким образом, что каждая из них соединяет один конец рифления соединительной пластины с концом рифления (158), директриса которого прервана люком, в результате чего рифление (162) соединительной пластины и две изогнутые части герметично продолжают рифление (158), директриса которого прервана, на протяжении люка по линии, смещенной вбок от опорного устройства (110).

15. Резервуар по любому из пп.1 или 2, в котором слой рифленого листового металла содержит первую серию параллельных рифлений (15, 115) и вторую серию параллельных рифлений (16, 116), которая пересекает первую серию параллельных рифлений в точках пересечения, при этом люк прерывает директрисы первого множества параллельных рифлений первой серии и(или) директрисы второго множества параллельных рифлений второй серии, а опорное устройство находится по центру в положении между директрисами (А) двух параллельных рифлений первого множества и(или) между директрисами (В) двух параллельных рифлений второго множества.

16. Резервуар по п.15, в котором первая серия параллельных рифлений перпендикулярна второй серии параллельных рифлений.

17. Резервуар по п.15, в котором люк (25, 125) является четырехсторонним, при этом две его стороны параллельны первой серии рифлений, а две стороны параллельны второй серии рифлений.

18. Резервуар по любому из пп.1 или 2, в котором опорное устройство (10, 110) установлено в основании мачтовой вышки для разгрузки резервуара.

19. Резервуар по п.4, в котором опорное устройство находится по центру, преимущественно в середине директрисы двух рифлений.

20. Резервуар по п.4, в котором опорное устройство имеет круглое поперечное сечение.

21. Резервуар по п.4, в котором параллельные рифления (15, 115), по меньшей мере, одной серии распределены равномерно.

22. Резервуар по п.4, в котором рифления (15; 115) выполнены на стороне внутренней поверхности уплотнительного барьера, рассчитанной на соприкосновение с текучей средой.

23. Резервуар по п.4, в котором соединительные элементы имеют множество концевых частей (50, 150), расположенных на определенном расстоянии от опорного устройства таким образом, чтобы замыкать прерванные концы двух рифлений (20, 120), по центру между которыми находится опорное устройство

24. Резервуар по п.4, в котором опорное устройство имеет полую оболочку (13, 14) в целом трубчатой формы, продольная ось которой преимущественно перпендикулярна стенке резервуара, и поперечную замыкающую стенку (19), герметично замыкающую оболочку и обеспечивающую непрерывность уплотнительного барьера на уровне опорного устройства.

25. Резервуар по п.4, в котором соединительные элементы содержат кольцевую пластину (24), соединенную с наружной стенкой опорного устройства на уровне слоя рифленого листового металла (11, 111).