ГЕРМЕТИЗИРУЮЩАЯ ТЕПЛОИЗОЛИРУЮЩАЯ СТЕНКА РЕЗЕРВУАРА ДЛЯ ХРАНЕНИЯ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ Российский патент 2017 года по МПК B63B25/16 F17C3/02 B65D90/06 

Область техники

Изобретение относится к герметичным и теплоизолирующим резервуарам (танкам) для хранения и/или транспортирования текучей среды, такой как криогенная текучая среда.

Более конкретно, изобретение относится к резервуарам, герметизация которых обеспечивается металлическими мембранами, имеющими гофрировку, которая придает этим металлическим мембранам гибкость и способность к растягиванию в одном или более направлениях, лежащих в одной плоскости.

Такие резервуары используются, в частности, для транспортирования или хранения сжиженного природного газа (СПГ), который содержится при атмосферном давлении и температуре около -162°С.

Уровень техники

Из патентной заявки FR 2861060 известны различные герметичные и теплоизолирующие танки (резервуары) для транспортирования и/или хранения криогенной текучей среды. Эти танки содержат теплоизолирующие панели, покрытые гофрированной герметизирующей мембраной. У герметизирующей мембраны имеются внутренняя сторона, которая должна находиться в контакте с текучей средой, содержащейся в резервуаре, и наружная сторона, жестко прикрепленная к внутренней стороне теплоизолирующей панели. Герметизирующая мембрана состоит из множества металлических пластин, изготовленных из нержавеющей стали, и имеет перпендикулярные ребра, делающие возможным поглощение прилагаемых усилий. Гофрированные пластины свариваются одна с другой вдоль своих краев и жестко крепятся к панели путем приваривания краев пластин к полосам, которые также изготовлены из нержавеющей стали и приклепаны к указанным теплоизолирующим панелям.

Внутренняя сторона теплоизолирующих панелей снабжена прорезями, проходящими в направлении, поперечном по отношению к длине судна, по всей длине теплоизолирующих панелей. Когда резервуар подвергается воздействию низких температур, такие прорези делают возможным деформирование ребер без появления трещин в теплоизолирующих панелях.

Раскрытие изобретения

Одна из идей, на которых основано изобретение, состоит в разработке герметизирующей и теплоизолирующей стенки, содержащей гофрированную мембрану, которая устойчива к низким температурам и имеет ограниченное изгибание, будучи подвергнутой воздействию низких температур.

Согласно одному своему варианту изобретение обеспечивает создание герметичной (т.е. герметизирующей) и теплоизолирующей стенки резервуара для хранения текучей среды. Данная стенка содержит:

- теплоизолирующую панель, имеющую внутреннюю сторону, и

- герметизирующую пластину, внутренняя сторона которой сконструирована с возможностью контактировать с содержащейся в резервуаре текучей средой, а ее наружная сторона жестко прикреплена к внутренней стороне указанной панели в местах расположения зон прикрепления, причем герметизирующая пластина снабжена по меньшей мере одним ребром, выступающим из ее внутренней стороны и вытянутым в направлении d₁.

При этом внутренняя сторона теплоизолирующей панели снабжена прорезью для ослабления напряжений, расположенной между двух смежных зон прикрепления, находящихся с каждой стороны указанного ребра. Данная прорезь имеет ось, ориентированную в направлении d₁, чтобы обеспечить возможность деформации ребра в направлении, поперечном по отношению к направлению d₁, Длина прорези для ослабления напряжений меньше, чем размер теплоизолирующей панели вдоль оси данной прорези.

Таким образом, ребро придает герметизирующей мембране гибкость, позволяющую ей деформироваться, например в результате изгибания теплоизолирующих панелей и теплового сжатия герметизирующей мембраны.

Кроме того, прорезь для ослабления напряжений позволяет полностью использовать это ребро, поскольку делает возможной деформацию герметизирующей мембраны без возникновения в теплоизолирующей панели недопустимо высоких механических напряжений.

Далее, когда резервуар заполнен криогенной текучей средой, такой как сжиженный природный газ, разность температур между пространствами снаружи и внутри резервуара создает в теплоизолирующей панели тепловой градиент. Этот тепловой градиент может вызвать изгибание теплоизолирующих панелей и, следовательно, изгибание герметизирующей мембраны. В отличие от прорези, проходящей по каждой стороне теплоизолирующей панели, прорезь для ослабления напряжений, которая не пересекает панель по всей ее ширине или длине, позволяет панели сохранить определенную жесткость и, тем самым, ограничивает влияние прорези для ослабления напряжений на гибкость теплоизолирующей панели в условиях тепловой нагрузки.

Согласно вариантам изобретения подобная герметизирующая и теплоизолирующая стенка может обладать одним или более из следующих признаков:

- прорезь для ослабления напряжений не доходит до периферии теплоизолирующей панели;

- прорезь для ослабления напряжений является сквозной прорезью, выходящей на наружную сторону теплоизолирующей панели;

- прорезь для ослабления напряжений является глухой прорезью, не выходящей на наружную сторону панели, и имеет скругленные концы;

- прорезь для ослабления напряжений расположена напротив соответствующего ребра;

- герметизирующая пластина снабжена ребром, вытянутым в направлении d₂, перпендикулярном направлению d₁, а внутренняя сторона теплоизолирующей панели снабжена прорезью для ослабления напряжений, расположенной между двумя смежными зонами прикрепления, находящимися с каждой стороны указанного ребра, причем указанная прорезь имеет продольную ось, ориентированную в направлении d₂, и длину, меньшую, чем размер теплоизолирующей панели вдоль оси указанной прорези;

- герметизирующая пластина имеет первую группу ребер, вытянутых в направлении d₁, вторую группу ребер, вытянутых в направлении d₂, причем наружная сторона герметизирующей пластины прикреплена к внутренней стороне теплоизолирующей панели в месте расположения зон прикрепления, находящихся между ребрами первой и второй групп, а на внутренней стороне теплоизолирующей панели, между каждой парой смежных зон прикрепления, находящихся с каждой стороны каждого из указанных ребер, выполнена прорезь для ослабления напряжений, которая имеет продольную ось, ориентированную в одном из указанных направлений d₁, d₂, и длину, которая меньше, чем размер теплоизолирующей панели вдоль оси указанной прорези для ослабления напряжений;

- прорезь для ослабления напряжений имеет длину, соответствующую расстоянию между двумя местами пересечения ребер в направлении d₁ или d₂, соответствующем ориентации указанной прорези;

- зоны прикрепления ориентированы вдоль двух сходящихся краев металлической пластины;

- прорезь для ослабления напряжений, смежная с пересечением между осями зон (14) прикрепления, имеет дополнительный отрезок, ориентированный в направлении d₃, соответствующем биссектрисе угла между направлениями d₁ и d₂;

- герметизирующая пластина является металлической пластиной, а у теплоизолирующей панели, на ее внутренней стороне, у зоны прикрепления, имеются металлические анкерные полосы, обеспечивающие возможность приваривания герметизирующей пластины к теплоизолирующей панели;

- теплоизолирующая панель содержит слой теплоизолирующей полимерной пены, зажатый между двумя листами фанеры;

- теплоизолирующая панель образует основной теплоизолирующий барьер стенки, которая содержит также дополнительный герметичный и изолирующий барьер, причем теплоизолирующая панель прикреплена к указанному дополнительному барьеру посредством крепежного компонента, связанного с центральной, удаленной от края, частью панели;

- теплоизолирующая панель снабжена в своей центральной части элементами для ее фиксации к несущей конструкции.

Согласно одному своему варианту изобретение предлагает также резервуар для хранения текучей среды, содержащий несущую конструкцию и по меньшей мере одну стенку, выполненную, как это описано выше, и жестко прикрепленную к несущей (корпусной) конструкции.

Такой резервуар может образовывать часть берегового хранилища, например, для хранения СПГ, или он может быть установлен в плавучей конструкции, которая функционирует в прибрежной или открытой части моря, в частности на танкере (газовозе) для СПГ, плавучей установке для хранения и регазификации (Floating Storage Regasification Unit, FSRU), плавучей установке для добычи, хранения и отгрузки углеводородов (Floating Production, Storage и Offloading unit, FPSO) и др.

Изобретение предлагает также судно для транспортирования текучей среды, имеющее двойной корпус, образующий несущую конструкцию, и описанный выше резервуар, находящийся внутри двойного корпуса.

Изобретение, кроме того, относится к применению данного судна, предусматривающему подачу текучей среды по теплоизолированным трубам в плавучее или береговое хранилище из резервуара судна или из указанного хранилища в указанный резервуар с целью разгрузки или загрузки судна.

Изобретение предлагает также систему для перемещения текучей среды, содержащую вышеупомянутое судно, теплоизолированные трубы, обеспечивающие подсоединение резервуара, находящегося в корпусе судна, к плавучему или береговому хранилищу, и насос для перекачивания текучей среды по теплоизолированным трубам в плавучее или береговое хранилище из резервуара судна или из указанного хранилища в резервуар.

Изобретение является особенно эффективным, когда средства для прикрепления теплоизолирующей панели к несущей конструкции неспособны поглощать изгибающие напряжения теплоизолирующего компонента, например, когда теплоизолирующая панель закреплена только в центральной части ее наружной поверхности, но не в ее периферийной зоне.

Согласно одному своему варианту изобретение позволяет также обеспечить улучшенные характеристики в отношении старения изолирующей пены в составе теплоизолирующих панелей. Более конкретно, поскольку прорези для ослабления напряжений не проходят по всей длине или ширине теплоизолирующих панелей, поверхность контакта между изолирующей пеной и окружающим воздухом является ограниченной, что ограничивает диффузию расширяющегося газа за пределы ячеек пены и миграцию воздуха в слое пены.

Краткое описание чертежей

Изобретение в его различных аспектах, решаемые им задачи, его детали, свойства и преимущества станут более понятны из нижеследующего описания нескольких конкретных вариантов изобретения, приводимых далее только в качестве иллюстративных, неограничивающих примеров, со ссылками на прилагаемые чертежи.

- Фиг. 1 - это перспективное изображение теплоизолирующей панели.

- На фиг. 2, 3 и 4 представлены, на частичных видах, три варианта теплоизолирующей панели в зонах наложения углов металлических пластин.

- На фиг. 5 герметизирующая и теплоизолирующая стенка показана в разрезе плоскостью, проходящей через прорезь для ослабления напряжений.

- На фиг. 6 представлен вид, аналогичный виду по фиг. 5, для другого варианта выполнения прорези для ослабления напряжений.

- На фиг. 7 показана, в перспективном изображении, гофрированная металлическая пластина герметизирующей мембраны.

- На фиг. 8 иллюстрируется, на виде в плане, положение металлической пластины герметизирующей мембраны относительно теплоизолирующей панели.

- На фиг. 9 показана, в перспективном изображении, теплоизолирующая панель, жестко прикрепленная в своей центральной части к несущей конструкции.

- На фиг. 10 более детально проиллюстрированы, в перспективном изображении, крепежные элементы для фиксации теплоизолирующей панели по фиг. 9 к несущей конструкции.

- На фиг. 11 показана, в продольном сечении, теплоизолирующая панель по фиг. 9 и 10 в зоне установки крепежных элементов для ее фиксации к несущей конструкции.

- На фиг. 12 схематично, на виде с вырезом, изображены резервуар газовоза для СПГ и терминал для загрузки/разгрузки этого резервуара.

Осуществление изобретения

Как это принято, термины "наружный" и "внутренний" и производные от них термины используются, чтобы охарактеризовать положение одного элемента относительно другого с привязкой к пространствам внутри и снаружи резервуара.

Каждая стенка резервуара в направлении ее толщины, т.е. от внутреннего объема резервуара, имеет по меньшей мере одну герметизирующую мембрану, находящуюся в контакте с текучей средой, содержащейся в резервуаре, теплоизолирующий барьер и несущую (корпусную) конструкцию (не изображена). В одном конкретном варианте (не изображен) стенка может также иметь два уровня герметизации и теплоизоляции.

На фиг. 1 показана теплоизолирующая панель 1. В этом варианте она имеет, по существу, форму прямоугольного параллелепипеда. Панель содержит слой 2 теплоизолирующей полимерной пены, находящийся между жесткой внутренней пластиной 3 и жесткой наружной пластиной 4. Жесткая внутренняя пластина 3 и жесткая наружная пластина 4 являются, например, листами фанеры, прикрепленными к указанному слою 2 пены. Изолирующая полимерная пена может быть, в частности, пеной на полиуретановой основе. Желательно также упрочнить полимерную пену посредством стекловолокон, которые будут способствовать уменьшению ее температурного сжатия.

В качестве примера, длина панели 1 может составлять 3 м, а ширина 1 м. Внутренний и наружный листы фанеры 3, 4 могут иметь толщину 12 мм и 9 мм соответственно, а толщина слоя 2 изолирующей пены может равняться 200 мм. Разумеется, размеры и толщины приводятся только для сведения и могут варьироваться в зависимости от желательного применения и требуемого качества теплоизоляции.

На внутренней поверхности панели 1 закреплены металлические анкерные полосы 5, 6, предназначенные для прикрепления металлических пластин 7 (как это проиллюстрировано фиг. 7) с образованием герметизирующей мембраны. Металлические анкерные полосы 5 ориентированы вдоль внутренней пластины 3 панели 1, а металлические анкерные полосы 6 - поперек этой панели. Эти анкерные полосы 5, 6, например, приклепаны к внутренней пластине 3 панели 1. Данные полосы могут быть изготовлены, например, из нержавеющей стали или из железоникелевого сплава инвар (Invar ®), главной особенностью которого является очень малый коэффициент расширения. Толщина металлических анкерных полос 5, 6 составляет, например, порядка 2 мм. Под металлическими анкерными полосами 5, 6 может быть проложена теплоизолирующая полоса (не изображена). Соединение между металлической пластиной 7 и металлическими анкерными полосами 5, 6 осуществляется посредством прихваточных сварных швов.

Герметизирующая мембрана формируется в результате сборки металлических пластин 7, свариваемых одна с другой по боковым сторонам. Как показано на фиг. 7, у металлической пластины 7 имеются первая группа взаимно параллельных ребер 8 (именуемых далее низкими ребрами), которые вытянуты в направлении у, и вторая группа взаимно параллельных ребер 9 (именуемых высокими ребрами), которые вытянуты в направлении х. Направления х и у ориентации групп ребер 9, 8 взаимно перпендикулярны. Ребра 8, 9 выступают из внутренней стороны металлической пластины 7. Края металлической пластины 7 в этом варианте параллельны ребрам 8, 9. Между ребрами 8, 9 металлической пластины 7 находится множество плоских участков 11. Следует отметить, что термины "высокие" и "низкие" здесь являются относительными; они указывают, что первая группа ребер 8 имеет высоту, меньшую, чем у второй группы ребер 9. В местах 10 пересечения между низким ребром 8 и высоким ребром 9 низкое ребро имеет разрыв, т.е. оно прерывается перегибом, который продлевает верхнюю кромку высокого ребра 9, выступая над верхним краем низкого ребра 8. Ребра 8, 9 позволяют сделать герметизирующую мембрану, по существу, гибкой, чтобы она могла деформироваться под воздействием напряжений, в частности температурных напряжений, создаваемых текучей средой, находящейся в резервуаре.

Металлическая пластина 7 изготавливается, путем складывания и штамповки, из листа нержавеющей стали или алюминия. Пригодны и другие металлы или сплавы. В качестве примера, толщина металлической пластины 7 составляет около 1,2 мм. Допустимы и другие толщины с учетом того, что увеличение толщины металлической пластины 7, как правило, приводит к повышению жесткости ребер и к повышению себестоимости.

В зонах одного из двух поперечных краев 13 и одного из двух продольных краев 12 металлическая пластина 7 имеет отштампованную полосу (не изображена), которая смещена внутрь (в направлении толщины) относительно плоскости пластины 7, чтобы перекрыть соответствующий край соседней металлической пластины 7.

Положение металлической пластины 7 относительно теплоизолирующей панели 1 проиллюстрировано фиг. 8. Металлические пластины 7 в этом варианте смещены относительно теплоизолирующей панели 1 на половину длины и на половину ширины. В результате стенка содержит множество теплоизолирующих панелей 1 и множество металлических пластин 7, причем каждая из этих металлических пластин 7 наложена на четыре смежные теплоизолирующие панели 1.

Один из продольных краев 12 металлической пластины 7 жестко прикреплен к теплоизолирующей панели 1 привариванием данного края к металлическим анкерным полосам 5. Аналогично, один из поперечных краев 13 жестко прикреплен к теплоизолирующей панели 1 привариванием данного края к металлическим анкерным полосам 6. Зоны 14 прикрепления металлической пластины 7 к теплоизолирующей панели 1 расположены по обе стороны ребер 8, 9. Другими словами, зоны 14 прикрепления образованы на границах между металлическими анкерными полосами 5, 6 и плоскими участками 11 краев 12, 13 металлических пластин 7, расположенными по обе стороны ребер 8, 9.

Следует отметить, что центральное ребро в каждой группе ребер 8, 9 проходит, по существу, по линии стыка между двумя смежными теплоизолирующими панелями 1.

На внутренней поверхности теплоизолирующей панели 1 выполнено множество прорезей 15, 16 для ослабления напряжений. Первая группа прорезей 15 для ослабления напряжений ориентирована в направлении у (т.е. в направлении ребер 8). Вторая группа прорезей 16 для ослабления напряжений ориентирована в направлении х (т.е. в направлении ребер 9).

Прорези 15, 16 для ослабления напряжений выполнены в теплоизолирующей панели 1, показанной на фиг. 8, между каждой парой смежных зон 14 прикрепления, расположенных на каждой стороне ребер 8, 9. В этом случае прорези 15, 16 для ослабления напряжений противолежат соответствующим ребрам 8, 9. Таким образом, прорези 15, 16 для ослабления напряжений выполнены так, чтобы сделать возможным деформацию соответствующих ребер 8, 9 в направлении, поперечном к направлению этих ребер. Более конкретно, в отсутствие прорезей 15, 16 для ослабления напряжений ни одно из ребер 8, 9, к которым примыкают зоны 14 прикрепления, не могло бы деформироваться без создания значительных механических напряжений в теплоизолирующей панели 1.

Прорези 15, 16 для ослабления напряжений имеют длины, более короткие, чем размеры теплоизолирующей панели 1 вдоль ее осей. Другими словами, прорези 15, 16 для ослабления напряжений не доходят до периферии теплоизолирующей панели 1. Длину этих прорезей предпочтительно сделать, по существу, соответствующей расстоянию между двумя местами 10 пересечения ребер в направлении соответствующей прорези 15, 16.

В варианте, представленном на фиг. 5, прорезь 15 для ослабления напряжений является сквозной, т.е. проходит по всей толщине теплоизолирующей панели и, следовательно, выходит на другую сторону этой панели. Подобная прорезь позволяет придать герметизирующей мембране высокую степень гибкости в отношении деформации теплоизолирующей панели 1, в то же время обеспечивая непрерывность жесткости внутренней пластины 3 в определенных ее зонах. Такая непрерывность позволяет ограничить гибкость теплоизолирующей панели в условиях тепловой нагрузки. Это также позволяет облегчить прикрепление жестких пластин 3, 4 к слою 2 пены и, в результате, ограничить появление разломов.

В другом варианте, представленном на фиг. 6, прорезь 15 для ослабления напряжений является глухой, т.е. не выходящей на другую сторону панели. Такая прорезь 15 для ослабления напряжений проходит, по существу, на половину толщины теплоизолирующей панели 1 с целью ограничить концентрирование напряжений в зоне нижних углов 27, 28 прорези 15. Эти углы 27, 28 данной прорези закруглены по радиусу. Чтобы сформировать эти закругленные части, прорезь 15 для ослабления напряжений, как правило, вырезается циркулярной пилой.

Фиг. 2-4 детально иллюстрируют зону пересечения осей металлических анкерных полос 5, ориентированных по длине панели 1, и металлических анкерных полос 6, ориентированных по ее ширине. Эта зона соответствует зоне для закрепления угла металлической пластины 7.

В вариантах по фиг. 2 и 4 прорези 15, 16 для ослабления напряжений, находящиеся на каждой стороне места пересечения металлических анкерных полос 5, 6, продлены дополнительными отрезками 17, 18, ориентированными примерно по биссектрисам углов между направлениями х и у. Другими словами, поскольку направления х и у взаимно перпендикулярны, дополнительные отрезки 17, 18 образуют с направлениями х и у углы, равные 45°.

Применительно к варианту по фиг. 3 было принято решение уменьшить длину поперечных прорезей 15 для ослабления напряжений так, чтобы они не пересекались с продольным прорезями 16 для ослабления напряжений.

Возможны различные варианты изготовления теплоизолирующих панелей 1. Согласно одному из них каждую из внутренней и наружной пластин 3, 4, например, приклеивают к соответствующей стороне слоя 2 теплоизолирующей полимерной пены, а затем образуют прорези 15, 16 для ослабления напряжений. В заключение, после формирования указанных прорезей, закрепляют металлические анкерные полосы 5, 6, например, приклепывая их к жесткой внутренней пластине 3.

Альтернативно, можно сначала сделать прорези во внутренней пластине 3, в слое 2 теплоизолирующей полимерной пены и, как вариант, в жесткой наружной пластине 4, после чего прикрепить жесткую внутреннюю пластину 3 и жесткую наружную пластину 4 к слою 2 теплоизолирующей полимерной пены, подобрав соответствующие положения прорезей во внутренней пластине 3 и в слое 2 полимерной пены.

Прорези 15, 16 могут быть получены посредством устройства типа долбежного станка или других устройств, например использующих струю воды, лазерную резку, ножовочную пилу, прорезную пилу, фрезерование, циркулярную пилу и т.д.

На фиг. 9-11 иллюстрируется теплоизолирующая панель 1, содержащая в своей центральной части средства для ее прикрепления к несущей конструкции. Теплоизолирующая панель 1 имеет в своей центральной части отверстие 19 для приема шпильки 20, закрепленной на несущей конструкции или на дополнительном герметичном теплоизолирующем барьере, который, если резервуар имеет два уровня герметизации и теплоизоляции, в свою очередь, жестко прикреплен к несущей конструкции. У шпильки 20 имеется резьбовая часть, взаимодействующая с гайкой 21. У отверстия 19 имеется заплечик 22. Между гайкой 21 и заплечиком 22 введены одна или более плоских шайб и/или тарельчатых пружин 23. В этом случае корпус герметизирован посредством герметизирующей накладки 24.

Как было упомянуто, герметичный и теплоизолирующий резервуар может иметь одну или более стенок. Такой резервуар может составлять часть берегового хранилища, например хранилища СПГ, или может быть установлен в плавучей конструкции для использования в прибрежной или открытой части моря, в частности в судне-газовозе для СПГ, плавучей установке для хранения и регазификации (FSRU) или в плавучей установке для добычи, хранения и отгрузки углеводородов (FPSO).

На фиг. 12 представлено, на виде с вырезом, судно-газовоз 70 для СПГ. Показан герметичный и теплоизолирующий танк 71 призматической формы, смонтированный в двойном корпусе 72 судна. Стенка танка 71 содержит основной герметизирующий барьер, который должен находиться в контакте с СПГ, хранящимся в танке, дополнительный герметизирующий барьер, находящийся между основным герметизирующим барьером и двойным корпусом 72 судна, и два изолирующих барьера, находящиеся соответственно между основным герметизирующим барьером и дополнительным герметизирующим барьером и между дополнительным герметизирующим барьером и двойным корпусом 72.

Подводящие/отводящие трубы 73, закрепленные на палубе верхнего мостика, могут быть известным способом подсоединены, посредством соответствующих коннекторов, к морскому или портовому терминалу, чтобы перемещать груз (СПГ) из танка 71 или в этот танк.

На фиг. 12 представлен пример морского терминала, в состав которого входят станция 75 приема и выдачи, подводная труба 76 и береговое хранилище 77. Станция 75 приема и выдачи является стационарной плавучей конструкцией, содержащей мобильную руку 74 и башню 78, которая поддерживает мобильную руку 74. Мобильная рука 74 несет пучок теплоизолированных гибких труб 79, которые могут быть соединены с подводящими/отводящими трубами 73. Мобильная рука 74, которой можно придавать различные ориентации, адаптирована к любым типам газовозов для СПГ. Внутри башни 78 проходит неизображенная соединительная труба. Станция 75 приема и выдачи позволяет осуществлять загрузку газовоза 70 для СПГ из берегового хранилища 77 и его разгрузку в это хранилище. Данное хранилище содержит резервуары (танки) 80 для хранения сжиженного газа и соединительные трубы 81, подсоединенные посредством подводной трубы 76 к станции 75 приема и выдачи. Подводная труба 76 делает возможным транспортирование сжиженного газа между данной станцией и береговым хранилищем 77 на большое расстояние, составляющее, например, 5 км. Это позволяет судну-газовозу 70 для СПГ оставаться во время операций по его загрузке и разгрузке на большом расстоянии от берега.

Чтобы создать давление, необходимое для переноса сжиженного газа, используются насосы, установленные на борту судна 70, и/или насосы, имеющиеся в береговом хранилище 77, и/или насосы, имеющиеся на станции 75 приема и выдачи.

Хотя изобретение было описано применительно к нескольким конкретным вариантам, оно никоим образом не ограничено ими и включает все технические эквиваленты рассмотренных средств, а также их комбинации, если они охватываются объемом изобретения.

Использование глаголов "состоять из", "содержать" или "включать", а также их различных глагольных форм не исключает присутствия других элементов или других операций, помимо указанных в пунктах формулы.

Использование в формуле изобретения любых обозначений (приводимых в скобках) не должно рассматриваться как внесение в формулу каких-то ограничений.

Изобретение относится к средствам хранения и/или транспортирования текучей среды, такой как криогенная текучая среда. Предложена герметизирующая и теплоизолирующая стенка резервуара для хранения текучей среды, содержащая: теплоизолирующую панель (1), имеющую внутреннюю сторону и боковые стороны, и герметизирующую пластину (7), внутренняя сторона которой сконструирована с возможностью контактировать с текучей средой, содержащейся в резервуаре, а ее наружная сторона жестко прикреплена к внутренней стороне указанной панели (1) в местах расположения зон (14) прикрепления, причем герметизирующая пластина (7) снабжена по меньшей мере одним ребром (8; 9), выступающим из ее внутренней стороны и вытянутым в направлении d₁ (х; у). При этом внутренняя сторона теплоизолирующей панели (1) снабжена прорезью (15; 16) для ослабления напряжений, расположенной между двух смежных зон (14) прикрепления, находящихся с каждой стороны указанного ребра (8; 9), а указанная прорезь имеет продольную ось, ориентированную в направлении d₁ (х, у), чтобы обеспечить возможность деформации ребра в направлении, поперечном по отношению к направлению d₁ (х, у). Длина прорези (15; 16) для ослабления напряжений меньше, чем размер теплоизолирующей панели (1) вдоль оси данной прорези. Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных характеристик резервуара для хранения криогенной текучей среды. 5 н. и 12 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Герметичная и теплоизолирующая стенка резервуара для хранения текучей среды, содержащая:

- теплоизолирующую панель (1), имеющую внутреннюю и боковые стороны, и

- герметизирующую пластину (7), внутренняя сторона которой сконструирована с возможностью контактировать с содержащейся в резервуаре текучей средой, а ее наружная сторона жестко прикреплена к внутренней стороне указанной панели (1) в местах расположения зон (14) прикрепления, причем герметизирующая пластина (7) снабжена по меньшей мере одним ребром (8; 9), выступающим из ее внутренней стороны и вытянутым в направлении d₁ (x; y); при этом:

- внутренняя сторона теплоизолирующей панели (1) снабжена прорезью (15; 16) для ослабления напряжений, расположенной между двух смежных зон (14) прикрепления, находящихся с каждой стороны указанного ребра (8; 9), причем указанная прорезь имеет продольную ось, ориентированную в направлении d₁ (х, у), чтобы обеспечить возможность деформации ребра в направлении, поперечном по отношению к направлению d₁ (х, у), а

- длина прорези (15; 16) для ослабления напряжений меньше, чем размер теплоизолирующей панели (1) вдоль оси прорези (15; 16) для ослабления напряжений, так что указанная прорезь не достигает периферии теплоизолирующей панели (1).

2. Стенка по п. 1, в которой прорезь (15; 16) для ослабления напряжений является сквозной прорезью, выходящей на наружную сторону теплоизолирующей панели (1).

3 Стенка по п. 1, в которой прорезь (15; 16) для ослабления напряжений является глухой прорезью, не выходящей на наружную сторону указанной панели, и имеет скругленные концы (27, 28).

4. Стенка по п. 1, в которой прорезь (15; 16) для ослабления напряжений расположена напротив соответствующего ребра (8; 9).

5. Стенка по п. 1, в которой герметизирующая пластина (7) снабжена ребром (9; 8), вытянутым в направлении d₂ (у; х), перпендикулярном направлению d₁ (х; у), а внутренняя сторона теплоизолирующей панели (1) снабжена прорезью (16; 15) для ослабления напряжений, расположенной между двумя смежными зонами (14) прикрепления, находящимися с каждой стороны указанного ребра (9; 8), причем указанная прорезь имеет продольную ось, ориентированную в направлении d₂ (у; х), и длину, меньшую, чем размер теплоизолирующей панели (1) вдоль оси указанной прорези (16; 15).

6. Стенка по п. 5, в которой герметизирующая пластина (7) имеет первую группу ребер (8; 9), вытянутых в направлении d₁ (х; у), и вторую группу ребер (9; 8), вытянутых в направлении d₂ (у; х), причем наружная сторона герметизирующей пластины (7) прикреплена к внутренней стороне теплоизолирующей панели (1) в местах расположения зон (14) прикрепления, находящихся между ребрами (8, 9) первой и второй групп, а на внутренней стороне теплоизолирующей панели (1), между каждой парой смежных зон (14) прикрепления, находящихся с каждой стороны каждого из указанных ребер (8, 9), выполнена прорезь (15, 16) для ослабления напряжений, которая имеет продольную ось, ориентированную в одном из указанных направлений d₁ (х, у), d₂ (у; х), и длину, которая меньше, чем размер теплоизолирующей панели (1) вдоль оси указанной прорези (15, 16) для ослабления напряжений.

7. Стенка по п. 6, в которой прорезь (15, 16) для ослабления напряжений имеет длину, соответствующую расстоянию между двумя местами (10) пересечения ребер (8, 9) в направлении d₁ (х; у) или d₂ (у; х), соответствующем ориентации указанной прорези (15, 16).

8. Стенка по одному из пп. 5-7, в которой зоны (14) прикрепления ориентированы вдоль двух сходящихся краев (12, 13) герметизирующей пластины (7).

9. Стенка по п. 8, в которой прорезь (15, 16) для ослабления напряжений, смежная с пересечением между осями зон (14) прикрепления, имеет дополнительный отрезок (17, 18), ориентированный в направлении d₃, соответствующем биссектрисе угла между направлениями d₁ (х; у) и d₂ (у; х).

10. Стенка по п. 1, в которой герметизирующая пластина (7) является металлической пластиной, а на внутренней стороне теплоизолирующей панели (1), у зоны (14) прикрепления, имеются металлические анкерные полосы, обеспечивающие возможность приваривания герметизирующей пластины (7) к теплоизолирующей панели (1).

11. Стенка по п. 1, в которой теплоизолирующая панель (1) содержит слой (2) теплоизолирующей полимерной пены, зажатый между двумя листами (3, 4) фанеры.

12. Стенка по п. 1, в которой теплоизолирующая панель (1) образует основной теплоизолирующий барьер стенки, содержащей также дополнительный герметичный и изолирующий барьер, причем теплоизолирующая панель (1) прикреплена к указанному дополнительному барьеру посредством крепежного компонента, связанного с центральной, удаленной от края, частью панели (1).

13. Стенка по п. 1, в которой теплоизолирующая панель (1) снабжена в своей центральной части элементами для ее фиксации к несущей конструкции.

14. Резервуар для хранения текучей среды, содержащий несущую конструкцию и по меньшей мере одну стенку, выполненную согласно любому из пп. 1-13 и жестко прикрепленную к несущей конструкции.

15. Судно (70) для транспортирования текучей среды, имеющее двойной корпус (72), образующий несущую конструкцию, и находящийся внутри двойного корпуса резервуар (71), выполненный согласно п. 14.

16. Применение судна (70), выполненного согласно п. 15, включающее подачу текучей среды по теплоизолированным трубам (73, 79, 76, 81) в плавучее или береговое хранилище (77) из резервуара (71) судна или из указанного хранилища в указанный резервуар с целью разгрузки или загрузки судна.

17. Система для перемещения текучей среды, содержащая судно (70), выполненное согласно п. 15, теплоизолированные трубы (73, 79, 76, 81), обеспечивающие подсоединение резервуара (71), имеющегося в корпусе судна, к плавучему или береговому хранилищу (77), и насос для перекачивания текучей среды по теплоизолированным трубам из указанного резервуара в плавучее или береговое хранилище или из указанного хранилища в указанный резервуар.