РЕЗЕРВУАР С ВНУТРЕННИМИ БАЛКАМИ, РАБОТАЮЩИМИ НА РАСТЯЖЕНИЕ Российский патент 2015 года по МПК F17C3/00 F17C13/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к резервуарам для хранения и транспортировки текучих сред, таких как углеводороды, в том числе имеющего низкую температуру сжиженного природного газа. В частности, изобретение относится к резервуарам для судов и плавучих морских сооружений, которые подвержены воздействию волновых нагрузок, а также к резервуарам для гравитационных (опирающихся на морское дно) морских сооружений и береговым резервуарам, которые подвержены воздействию землетрясений.

Уровень техники

Резервуары могут иметь разные конфигурации, такие как сферы, цилиндры, конусы, раковины, а также призмы. Принципиальным преимуществом призматических форм является то, что они устанавливаются ближе друг к другу, сводя к минимуму объем, занимаемый такими резервуарами. Простые призматические резервуары являются гораздо менее эффективными в конструктивном отношении, поскольку они полагаются на изгибающее действие для мобилизации прочности. Раковины развивают прочность за счет непосредственного растяжения в плоскости раковины. Это обеспечивает большую прочность для такого же количества материала.

Более эффективной конструкцией призматических форм является включение внутренних связей (работающих на растяжение балок). При установке внутренних связей в качестве основного средства сдерживания внутренней нагрузки или внутреннего давления такие усиленные внутренними связями призматические резервуары сравнимы с раковинами по эффективности в конструктивном отношении. Документ WO 2006/001711 А2 раскрывает такие резервуары и включен в настоящий документ путем ссылки.

Помимо развития конструктивной прочности, внутренние связи поглощают удары, вызванные движением волн. Горизонтальные нагрузки, прикладываемые к работающим на растяжение внутренним связям, вызванные ударами волн, поглощаются этими балками, а для ограничения изгиба балки должны быть соединены в каждом перекрещивании. Балки скомпонованы в чередующиеся слои, и в каждом слое балки ориентированы под прямым углом к балкам соседних слоев.

Современное исполнение таких резервуаров описано в документе WO 2006/001711 А2 и в документе WO 2008/103053. Работающие на растяжение балки с вертикальными стенками и горизонтальными полками располагаются в чередующихся слоях, и в каждом слое балки ориентированы под прямым углом к балкам соседних слоев. Соединения между балками выполнены путем соединения полок, расположенных одна выше другой.

Раскрытие изобретения

Задачей настоящего изобретения является использование прочности на изгиб работающих на растяжение балок, которое более эффективно при их использовании в по существу призматических резервуарах.

Суть изобретения состоит в использовании внутри по существу призматических резервуаров балок с горизонтальными стенками и вертикальными полками предпочтительно с соединениями между этими балками, которые (соединения) выполнены с помощью распорных элементов, способных нести сдвигающую нагрузку от балок так, что эта нагрузка поглощается поперечными балками, расположенными выше и ниже. Изобретением также предлагается следующее.

По существу призматический резервуар с внутренними работающими на растяжение балками, имеющими поперечное сечение со стенкой и перпендикулярными ей полками, проходящими вдоль краев стенки, причем балки расположены чередующимися слоями. В каждом слое балки ориентированы под прямым углом к балкам соседних слоев и соединены друг с другом по меньшей мере в некоторых точках перекрещивания, при этом балки расположены таким образом, что их полки ориентированы вертикально, а стенки - горизонтально.

Балки предпочтительно соединены друг с другом посредством распорных элементов, прикрепленных к стенкам балок.

В другом предпочтительном варианте осуществления балки соединены друг с другом посредством распорных элементов, прикрепленных по меньшей мере к одной из полок балок.

Распорные элементы предпочтительно способны нести сдвигающую нагрузку между балками.

Кроме того, распорные элементы обладают жесткостью на изгиб и податливостью при кручении.

Краткое описание чертежей

Другие подробности изобретения будут описаны далее со ссылкой на примеры вариантов осуществления, показанные схематично на прилагаемых чертежах, на которых:

фигура 1 показывает вид сверху с местными сечениями первого варианта осуществления изобретения,

фигура 2 показывает перспективный вид варианта осуществления, показанного на фигуре 1,

фигура 3 показывает вид сбоку с местным разрезом альтернативного варианта осуществления изобретения,

фигура 4 показывает поперечные разрезы альтернативных распорных элементов для использования в варианте осуществления, показанном на фигуре 3,

фигура 5 показывает перспективный вид внутренней части резервуара, где использован вариант осуществления, показанный на фигуре 3.

Осуществление изобретения

Фигура 1 показывает поперечное сечение двух уголков 2, прикрепленных болтами 3 к работающим на растяжение балкам 1.

Фигура 2 показывает перспективный вид варианта осуществления, показанного на фигуре 1, где работающие на растяжение балки 1, имеющие горизонтальные стенки, соединены уголком 2, прикрепленным с помощью болтов 3.

Фигура 3 показывает альтернативный вариант осуществления, в котором использованы распорные элементы 5 для соединения чередующихся расположенных под прямым углом балок 4, при этом распорные элементы 5 присоединены болтами или сваркой.

Фигура 4 показывает альтернативные поперечные разрезы распорных элементов 5.

Фигура 5 показывает перспективный вид внутренней части резервуара, имеющего работающие на растяжение балки 1, соединенные распорными элементами 5, присоединенными с помощью болтов или сварки.

Резервуар предназначен для хранения и транспортировки текучих сред. Призматический резервуар с внутренними балками, работающими на растяжение и имеющими поперечное сечение со стенкой и перпендикулярными ей полками, проходящими вдоль краев стенки. Балки расположены чередующимися слоями и в каждом слое ориентированы под прямым углом к балкам соседних слоев. Балки соединены друг с другом, по меньшей мере, в некоторых точках перекрещивания и расположены таким образом, что их полки ориентированы вертикально, а стенки - горизонтально. Технический результат - повышение прочности резервуара. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Резервуар по существу призматической формы с внутренними балками (1), работающими на растяжение и имеющими поперечное сечение со стенкой и перпендикулярными ей полками, проходящими вдоль краев стенки, причем балки установлены в виде чередующихся перекрещивающихся под прямым углом слоев и соединены друг с другом, по меньшей мере, в некоторых точках перекрещивания, отличающийся тем, что балки расположены так, что их полки ориентированы вертикально, а стенки - горизонтально, причем указанные балки соединены друг с другом посредством распорных элементов (5), которые присоединены к стенкам балок (1).

2. Резервуар по п. 1, отличающийся тем, что распорные элементы (5) способны нести сдвигающую нагрузку между балками.

3. Резервуар по п. 1, отличающийся тем, что распорные элементы (5) обладают жесткостью на изгиб и податливостью при кручении.

4. Резервуар по существу призматической формы с внутренними балками (1), работающими на растяжение и имеющими поперечное сечение со стенкой и перпендикулярными ей полками, проходящими вдоль краев стенки, причем балки установлены в виде чередующихся перекрещивающихся под прямым углом слоев и соединены друг с другом, по меньшей мере, в некоторых точках перекрещивания, отличающийся тем, что балки расположены так, что их полки ориентированы вертикально, а стенки - горизонтально, причем указанные балки соединены друг с другом посредством распорных элементов (2), которые присоединены по меньшей мере к одной из полок балок (1).

5. Резервуар по п. 4, отличающийся тем, что распорные элементы (2) способны нести сдвигающую нагрузку между балками.

6. Резервуар по п. 4, отличающийся тем, что распорные элементы (2) обладают жесткостью на изгиб и податливостью при кручении.