УГЛОВОЙ ЭЛЕМЕНТ ГЕРМЕТИЧНОГО ТЕРМОИЗОЛИРОВАННОГО РЕЗЕРВУАРА ДЛЯ ХРАНЕНИЯ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ Российский патент 2017 года по МПК F17C3/02 

Область техники

Изобретение относится к герметичным и теплоизолированным мембранным резервуарам для хранения и/или транспортирования текучей среды, такой как криогенная текучая среда.

Герметичные и теплоизолированные резервуары мембранного типа используются, в частности, для хранения сжиженного природного газа (СПГ) при атмосферном давлении и температуре около -162°C. Такие резервуары могут быть установлены на плавучей или береговой конструкции. Применительно к плавучей конструкции резервуар может быть предназначен для транспортирования сжиженного природного газа или для приема сжиженного природного газа, используемого в качестве топлива для двигательной установки плавучей конструкции.

Более конкретно изобретение относится к угловой конструкции такого герметичного и теплоизолированного резервуара.

Уровень техники

В документе FR 2691520 описан герметичный и теплоизолированный резервуар, в стенке которого имеются последовательно расположенные по ее толщине в направлении изнутри наружу из резервуара первичная (основная) герметичная мембрана в контакте с текучей средой, содержащейся в резервуаре, первичный (основной) теплоизолирующий барьер, вторичная (дополнительная) герметичная мембрана, вторичный (дополнительный) теплоизолирующий барьер и несущая конструкция, состоящая из металлической обшивки, образующей корпус или двойной корпус танкера, например метановоза.

Угловые части резервуара изготавливают из предварительно собранных угловых конструкций в форме диэдра, пример которых представлен в FR 2691520 на фиг. 3. Такая заранее собранная угловая конструкция включает в себя две скошенные изолирующие пластины, образующие вторичный теплоизолирующий барьер, гибкую мембрану, прилегающую к изолирующим пластинам вторичного теплоизолирующего барьера и образующую вторичный герметичный барьер, множество изолирующих блоков в составе первичного теплоизолирующего барьера, которые приклеены к вторичной герметичной мембране, и металлические угловые компоненты первичной герметичной мембраны, которые прикреплены к теплоизолирующим блокам первичного теплоизолирующего барьера.

Адгезивное прикрепление (приклеивание) изолирующих блоков первичного теплоизолирующего барьера к вторичному герметичному барьеру не является полностью удовлетворительным. В частности, выполнение операций приклеивания изолирующих блоков связано со значительными трудностями.

С учетом этих трудностей адгезивное прикрепление изолирующих блоков первичного теплоизолирующего барьера к вторичной герметичной мембране производится в специальных производственных помещениях, в рамках сборки угловых конструкций в целом. Однако такие собранные угловые конструкции являются тяжелыми, что вызывает трудности при их транспортировании к месту окончательной сборки резервуара и обращении с ними на месте окончательной сборки.

Раскрытие изобретения

Идея, на которой основано изобретение, состоит в создании угловой конструкции, удобной для сборки.

Изобретение обеспечивает создание герметичного и теплоизолированного резервуара для хранения текучей среды, содержащего вторичный теплоизолирующий барьер, закрепленный на несущей конструкции, вторичную герметичную мембрану, первичный теплоизолирующий барьер и первичную герметичную мембрану, которая должна находиться в контакте с текучей средой, хранящейся в резервуаре. Резервуар по изобретению содержит также угловую конструкцию, содержащую:

- первую и вторую панели, образующие угловую часть вторичного теплоизолирующего барьера, каждая из которых имеет наружную сторону, обращенную к несущей конструкции, и внутреннюю сторону;

- угловую конструкцию в составе вторичной герметичной мембраны, прикрепленную к первой и второй панелям;

- первый и второй изолирующие блоки в составе первичного теплоизолирующего барьера, которые прикреплены к первой и второй панелям соответственно и прилегают к угловой конструкции вторичной герметичной мембраны, и

- угловую деталь в составе первичного герметичного барьера, имеющую первое и второе плечи, которые прикреплены к первому и второму изолирующим блокам соответственно.

При этом каждая из первой и второй панелей содержит металлическую пластину, прикрепленную к ее внутренней поверхности и несущую крепежный компонент для фиксации теплоизолирующего блока, а угловая конструкция вторичной герметичной мембраны выполнена из металла, снабжена каналами для введения крепежных элементов для изолирующих блоков и приварена по периферии каналов к металлическим пластинам, несущим крепежные элементы, с целью обеспечить герметизацию вторичной герметичной мембраны.

Таким образом, данная угловая конструкция не требует использования для изолирующих блоков первичной теплоизолирующей мембраны какой-либо операции приклеивания. Благодаря этому прикрепление изолирующих блоков к угловой конструкции может быть выполнено более легко, причем in situ.

Кроме того, механическое прикрепление изолирующих блоков к угловой конструкции гарантирует более высокую механическую прочность, чем прикрепление адгезивным методом.

Согласно различным вариантам резервуар по изобретению может дополнительно содержать один или более из указанных далее признаков.

Крепежные элементы изолирующих блоков являются резьбовыми шпильками, взаимодействующими с гайками, а каждый из изолирующих блоков снабжен отверстием для введения шпильки и полостью, которая сообщается с отверстием для введения шпильки и образует упорную поверхность для гайки, соответствующую границе отверстия для введения шпильки.

У каждого из первого и второго изолирующих блоков имеется боковой край, смежный с угловой зоной резервуара, боковой край, противолежащий ей, и внутренняя поверхность, которая прилегает к угловой детали первичного герметичного барьера и в которой выполнены полости, открытые со стороны бокового края, противолежащего угловой зоне резервуара, и/или со стороны части внутренней поверхности, прилегающей к указанному боковому краю и не покрытой угловой деталью первичного герметичного барьера.

Угловая конструкция содержит изолирующие элементы для перекрытия полостей.

Полости образованы углублениями, имеющими основание, которое образует упорную поверхность для гайки, и выходящими на часть внутренней поверхности изолирующих блоков, прилегающую к боковому краю, противолежащему угловой зоне изолирующих блоков, и расположенную за краем угловой детали первичного герметичного барьера.

На краях угловой детали выполнены вырезы напротив углублений, выходящих на внутреннюю поверхность первого и второго изолирующих блоков.

Полость образована вырезом в поперечном крае, противолежащем угловой зоне резервуара, формирующим выступ, который образует упорную поверхность для гайки.

Угловая конструкция вторичной герметичной мембраны содержит первый металлический лист, прикрепленный к первой панели, второй металлический лист, прикрепленный ко второй панели, и металлическую угловую деталь, приваренную к первому и второму металлическим листам.

Каждое из плеч угловой детали первичного герметичного барьера имеет наружную сторону, снабженную шпилькой, выступающей в направлении наружу для прикрепления угловой детали к первому и второму изолирующим блокам.

Угловая конструкция содержит множество первых и вторых изолирующих блоков, распределенных по первой и второй панелям соответственно, и множество угловых деталей первичного герметичного барьера, каждая из которых прикреплена к первому изолирующему блоку и ко второму изолирующему блоку.

Резервуар имеет плоскую стенку, на одном конце которой находится угловая конструкция, причем вторичная герметичная мембрана плоской стенки приварена к угловой конструкции вторичной герметичной мембраны, а первичная герметичная мембрана плоской стенки приварена к плечу угловой детали первичного герметичного барьера.

Вторичная герметичная мембрана плоской стенки содержит металлические пластины, имеющие волнообразные гофры, ориентированные в двух перпендикулярных направлениях.

Вторичный теплоизолирующий барьер плоской стенки содержит изолирующие панели, между которыми имеются зазоры, а волнообразные гофры металлических пластин вторичной герметичной мембраны, выступающие в направлении наружной стороны резервуара, введены в указанные зазоры

Описанный резервуар может быть частью 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-метановозе, плавучей установке для хранения и регазификации (FSRU), плавучей установке для добычи, хранения и отгрузки углеводородов (FPSO) и др.

В одном своем аспекте изобретение относится к способу сборки описанной угловой конструкции, включающему следующие операции:

- сборку множества заранее собираемых модулей, каждый из которых содержит угловую деталь первичного герметичного барьера, а также первый и второй изолирующие блоки, причем операция сборки каждого из указанных модулей включает прикрепление угловой детали первичного герметичного барьера к первому и второму изолирующим блокам, и

- прикрепление множества заранее собранных модулей к первой и второй панелям с формированием угловой части вторичной теплоизолирующей мембраны.

Согласно одному варианту первое множество заранее собранных модулей прикрепляют к первой и второй панелям в специальных производственных помещениях, а второе множество заранее собранных модулей прикрепляют к первой и второй панелям in situ, в резервуаре. В результате упрощаются транспортирование угловой конструкции и последующие операции с ней.

Согласно еще одному аспекту изобретения предложен танкер для транспортирования текучей среды, который имеет двойной корпус и описанный выше резервуар, причем двойной корпус образует наружную несущую конструкцию резервуара.

Согласно следующему аспекту изобретения предлагается способ загрузки или разгрузки такого танкера. Согласно данному способу текучую среду подают по теплоизолированным трубам из плавучего или берегового хранилища в резервуар танкера или из указанного резервуара в указанное хранилище.

Согласно другому аспекту изобретения предлагается система для перемещения текучей среды, содержащая подобный танкер, теплоизолированные трубы, обеспечивающие подсоединение резервуара, имеющегося в корпусе танкера, к плавучему или береговому хранилищу, и насос для перекачивания текучей среды по теплоизолированным трубам из указанного резервуара в плавучее или береговое хранилище или из указанного хранилища в указанный резервуар.

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.

- На фиг. 1, 3, 5, 7 и 9 представлены перспективные изображения, иллюстрирующие последовательные операции сборки для угловой конструкции герметичного и теплоизолированного резервуара.

- Фиг. 2 - это вид, в увеличенном масштабе, части фиг. 1, иллюстрирующий металлическую пластину, прикрепленную к внутренней поверхности одной из панелей, которая образует угол вторичного теплоизолирующего барьера, и несущие шпильки для фиксации изолирующих блоков первичного теплоизолирующего барьера.

- Фиг. 4 - это вид, в увеличенном масштабе, части фиг. 3, иллюстрирующий проведение шпилек для фиксации изолирующих блоков первичного теплоизолирующего барьера сквозь металлический лист вторичной герметичной мембраны.

- Фиг. 6 - это вид, в увеличенном масштабе, части фиг. 5, иллюстрирующий угловую конструкцию вторичной герметичной мембраны.

- Фиг. 8 - это вид, в увеличенном масштабе, части фиг. 7, на котором, для большей наглядности, два изолирующих блока и угловая часть первичной герметичной мембраны представлены прозрачными, чтобы были видны положения крепежных элементов угловой части относительно изолирующих блоков и крепежных элементов изолирующих блоков относительно вторичного теплоизолирующего барьера.

- Фиг. 10 - это вид, в увеличенном масштабе, части фиг. 9, более детально иллюстрирующий изолирующие элементы для заполнения углубления, которое формируется в изолирующем блоке, или стыка между двумя смежными изолирующими блоками перед установкой изолирующих элементов.

- Фиг. 11 - это перспективное изображение угловой конструкции согласно второму варианту.

- Фиг. 12 - это вид, в увеличенном масштабе, части фиг. 11.

- На фиг. 13 представлена, в перспективном изображении, угловая конструкция согласно третьему варианту.

- На фиг. 14 представлены, в перспективном изображении, на виде с вырезом, компоненты стенки герметичного и теплоизолированного резервуара.

- На фиг. 15 показана, в разрезе, стенка герметичного и теплоизолированного резервуара.

- На фиг. 16 схематично, на виде с вырезом, изображены резервуар метановоза 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.

Герметичный и теплоизолированный резервуар (танк) имеет, в направлении снаружи внутрь резервуара, несущую конструкцию, вторичный теплоизолирующий барьер, вторичную герметичную мембрану, первичный теплоизолирующий барьер и первичную герметичную мембрану, которая должна находиться в контакте с криогенной текучей средой, хранящейся в резервуаре.

Несущая конструкция может быть жестким металлическим листом или, в более общем случае, жесткой структурой любого типа, имеющей нужные механические свойства. В частности, несущая конструкция может быть образована корпусом или двойным корпусом танкера. Несущая конструкция содержит множество стенок, задающих общую форму резервуара.

На фиг. 1 иллюстрируется вторичный теплоизолирующий барьер, включающий в себя угловую конструкцию, которая должна быть установлена в зоне пересечения двух стенок несущей конструкции. Вторичный теплоизолирующий барьер содержит две изолирующие панели 1, 2. У панелей 1, 2 имеются наружная сторона, которая должна крепиться к стенке несущей конструкции. При этом панели 1, 2, имеющие поперечное сечение в форме прямоугольной трапеции, соединены одна с другой, например посредством приклеивания, своими скошенными краями 3, 4. Таким образом, панели 1, 2 образуют угловую конструкцию вторичного теплоизолирующего барьера.

В проиллюстрированном варианте изолирующие панели 1, 2 содержат слой теплоизолирующей полимерной пены, который зажат между двумя (внутренней и наружной) жесткими пластинами, прикрепленными приклеиванием к слою пены. Внутренняя и наружная жесткие пластины выполнены, например, из фанеры. Полимерная пена может, в частности, представлять собой пенополиуретан высокой плотности и, в случае необходимости, может быть армирована стекловолокнами.

В панелях 1, 2 со стороны внутренней поверхности имеются цилиндрические углубления 5, которые предназначены для приема концов резьбовых шпилек, привариваемых к несущей конструкции, чтобы обеспечить закрепление панелей 1, 2. Цилиндрические углубления 5 сообщаются с неизображенными отверстиями для введения шпилек, выходящими на наружную сторону панелей 1, 2. Диаметр цилиндрических углублений 5 больше, чем у отверстий для введения шпилек, так что их основания образуют упорную поверхность для взаимодействия с гайками, которые навинчиваются на резьбовые шпильки. После того как панели 1, 2 будут прикреплены к несущей конструкции, в цилиндрические углубления 5 могут быть введены заглушки из изолирующего материала (не изображены), чтобы обеспечить непрерывность вторичного теплоизолирующего барьера.

В дополнение к шпилькам для закрепления панелей 1, 2, приваренным к несущей конструкции, между несущей конструкцией и наружной стороной панелей 1, 2 могут быть установлены проставки из полимеризуемой смолы.

Панели 1, 2 снабжены множеством металлических пластин 6, прикрепленных к жестким внутренним пластинам панелей, например посредством винтов, заклепок или скоб. Металлические пластины 6 несут резьбовые шпильки 7, которые выступают в сторону внутреннего пространства резервуара и которые предназначены для прикрепления первичного теплоизолирующего барьера к панелям 1, 2.

На фиг. 3-6 проиллюстрирована угловая конструкция вторичной герметичной мембраны. Эта конструкция содержит два металлических листа 8, 9, каждый из которых прикреплен к соответствующей панели 1, 2, например, винтами, заклепками или скобами. В листах 8, 9 выполнены каналы 11 для проведения шпилек 7. Чтобы обеспечить герметизацию вторичной герметичной мембраны, металлические листы 8, 9 приварены по периферии каналов 11 к металлическим пластинам 6.

В одном варианте приваривание металлических листов к пластинам 6 осуществляется методом орбитальной сварки. Оборудование для орбитальной сварки целесообразно закрепить посредством шпилек 7, так чтобы сварка могла производиться в автоматическом режиме.

Угловая конструкция вторичной герметичной мембраны содержит также металлическую угловую деталь 10, проиллюстрированную на фиг. 5 и 6. Эта деталь приварена внахлест к металлическим листам 8, 9, чтобы обеспечить герметизацию вторичной герметичной мембраны в угловой зоне. Приваривание металлической угловой детали 10 к металлическим листам 8, 9 производится посредством оборудования для непрерывной сварки. Это оборудование целесообразно закрепить посредством шпилек 7.

В проиллюстрированном варианте каналы 11 для введения шпилек 7 являются сквозными отверстиями, выполненными в металлических листах 8, 9. Однако допустимо выполнить каналы для введения шпилек и иным подходящим способом. В частности, такие каналы можно сформировать в виде вырезов, которые выполнены по краю угловой детали и/или по краям металлических листов, прилегающих к этой детали. При таком выполнении отпадает необходимость в перфорировании детали 10 или металлических листов 8, 9, чтобы обеспечить возможность проведения шпилек 7. Аналогичным образом можно также сформировать вырезы вдоль смежных краев множества металлических листов, которые накладывают на каждую из панелей 1, 2, и образовать, тем самым, каналы для введения шпилек 7.

Затем, как показано на фиг. 7 и 8, к панелям 1, 2 прикрепляют изолирующие блоки 13, 14 первичного теплоизолирующего барьера и металлические угловые детали 15 первичного герметичного барьера.

В одном предпочтительном варианте сборку изолирующих блоков 13, 14 и металлических угловых деталей 15 с получением модулей 12а, 12b, 12с, 12d производят заранее. Каждый такой модуль состоит из двух изолирующих блоков 13, 14 первичного теплоизолирующего барьера и угловой детали 15, прикрепленной к этим блокам.

Изолирующие блоки 13, 14 имеют, по существу, форму прямоугольных параллелепипедов. У них имеются внутренняя поверхность, к которой прилегает угловая деталь 15, и наружная сторона, которая прилегает к одному из металлических листов 8, 9. Изолирующие блоки 13 и 14 прикреплены к панелям 1 и 2 соответственно. Эти изолирующие блоки могут быть изготовлены как цельные фанерные детали или иметь композитную конструкцию, сходную с конструкцией панелей 1, 2, т.е. содержать слой теплоизолирующей полимерной пены, зажатый между двумя (внутренней и наружной) жесткими пластинами, приклеенными к слою пены.

Угловые детали 15 представляют собой металлические уголки, выполненные, например, из нержавеющей стали. Угловые детали 15 имеют две половины (два плеча) 15а и 15b, которые в проиллюстрированном варианте взаимно перпендикулярны. Плечи прилегают к внутренней поверхности изолирующих блоков 13 и 14 и снабжены шпильками 16. Эти шпильки, служащие для прикрепления плеч 15а, 15b к изолирующим блокам 13, 14 и проиллюстрированные на фиг. 8, приварены к наружным сторонам плеч 15а, 15b и выступают в направлении внутреннего объема резервуара. Во внутренней стороне изолирующих блоков выполнены отверстия 17, предназначенные для введения шпилек 16. Отверстия 17 сообщаются с цилиндрическими углублениями 18, открытыми с наружной стороны изолирующих блоков 13, 14. Гайки, которые навинчены на шпильки 16, оказываются прижатыми к основаниям цилиндрических углублений 18 и, таким образом, обеспечивают прикрепление угловой детали 15 к изолирующим блокам 13, 14. Как показано на фиг. 7-12, плечи 15а, 15b снабжены также шпильками 19, которые приварены к их внутренней поверхности. Наличие шпилек 19 позволяет закреплять компоненты сварочного оборудования в процессе приваривания элементов первичной герметичной мембраны к угловым деталям 15.

Кроме того, между смежными краями двух изолирующих блоков 13, 14 в угловой зоне резервуара помещена прокладка 46 из изолирующего материала, например из полимерной пены, обеспечивающая непрерывность теплоизоляции в этой зоне резервуара.

Чтобы обеспечить закрепление изолирующих блоков посредством шпилек 7, установленных на панелях 1, 2, в изолирующих блоках 13, 14 выполнены отверстия 20 для введения этих шпилек 7, открытые со стороны внутренней поверхности этих блоков. В варианте по фиг. 7-10 отверстия 20 для введения шпилек 7 сообщаются с полостями в виде цилиндрических углублений 21, выходящими на внутреннюю поверхность блоков 13, 14. Основания цилиндрических углублений 21 образуют упорные поверхности для гаек, навинчиваемых на резьбовые концы шпилек 7.

Чтобы обеспечить возможность закрепления изолирующих блоков посредством шпилек 7 в варианте, когда угловые детали 15 крепятся к изолирующим блокам 13, 14 заранее, цилиндрические углубления 21 выполнены выходящими на части внутренней поверхности изолирующих блоков 13, 14, не покрываемые угловыми деталями 15. С этой целью в варианте по фиг. 7-10 изолирующие блоки 13, 14 выступают в направлении от угла резервуара за край угловых деталей 15. При этом цилиндрические углубления 21 предусмотрены именно в тех частях изолирующих блоков 13, 14, которые выступают за край угловых деталей 15. Благодаря этому становится возможным получить доступ к цилиндрическим углублениям 21, чтобы обеспечить фиксацию изолирующих блоков 13, 14 посредством шпилек 7, когда угловая деталь 15 уже позиционирована на изолирующих блоках 13, 14.

После того как изолирующие блоки 13, 14 будут закреплены шпильками 7, цилиндрические углубления 21 закрывают заглушками 22 из изолирующего материала, как это проиллюстрировано на фиг. 9 и 10. Кроме того, между изолирующими блоками 13, 14 вводят промежуточные изолирующие элементы 23.

Использование изолирующих блоков 13, 14 и угловых деталей 15 в форме заранее собранных модулей 12а, 12b, 12с, 12d весьма эффективно, причем оно позволяет использовать различные способы сборки и транспортирования угловых конструкций. В одном варианте панели 1, 2 угловой конструкции собирают in situ, в месте будущего размещения резервуара, путем фиксации множества собранных модулей 12а, 12b, 12с, 12d относительно панелей 1, 2. В другом варианте панели 1, 2, угловую конструкцию вторичной герметичной мембраны и часть или все заранее собранные модули 12а, 12b, 12с, 12d собирают в специальных производственных помещениях. В предпочтительном варианте предусматривается прикрепление к панелям 1, 2 в этих условиях только некоторого количества заранее собранных модулей 12а, 12b, 12с, 12d, необходимого для обеспечения механической прочности угловой конструкции при ее транспортировке и последующих операциях с ней. При этом остальные заранее собранные модули устанавливают затем в месте монтажа резервуара. Такой вариант сборки ограничивает вес угловой конструкции при ее транспортировке и дальнейшей работе с ней, не ухудшая при этом эргономических показателей при сборке резервуара in situ.

На фиг. 11 и 12 представлена угловая конструкция согласно другому варианту. Изолирующие блоки 13, 14 также снабжены отверстиями для введения шпилек, выходящими на внутреннюю поверхность блоков. Однако в этом варианте отверстия сообщаются с полостями 24, которые сформированы в изолирующих блоках 13, 14 и которые открыты со стороны боковых краев этих блоков, противолежащих углу резервуара. Полости 24 формируют в виде вырезов со стороны боковых краев, противолежащих углу резервуара. В результате образуются упорные поверхности (выступы) 25, на которые опираются своей поверхностью гайки, навинчиваемые на резьбовые концы шпилек 7. Полости 24 целесообразно формировать в угловых зонах изолирующих блоков 13, 14. В результате эти полости открыты в зазор между двумя смежными изолирующими блоками 13, 14, так что заполнение зазора между двумя смежными изолирующими блоками 13, 14 и двух полостей 24, которые граничат с этим зазором, может обеспечиваться единственным промежуточным изолирующим элементом 26. Можно отметить, что такие полости 24 позволяют также закрепить изолирующие блоки 13, 14 посредством шпилек 7, когда угловые детали 15 уже прикреплены заранее к изолирующим блокам 13, 14.

На фиг. 13 иллюстрируется еще один вариант. В этом варианте на краях угловых деталей 15 имеются вырезы 27. При этом изолирующие блоки 13, 14 снабжены полостями в виде цилиндрических углублений 28, сообщающимися с отверстиями для введения шпилек 7, которые выходят на наружную сторону изолирующих блоков 13, 14 и основания которых взаимодействуют с гайками, навинченными на шпильки 7. Цилиндрические углубления 28 выходят на внутреннюю поверхность изолирующих блоков 13, 14 напротив вырезов 27, которые сформированы в краях угловых деталей 15 таким образом, что обеспечивается возможность фиксации изолирующих блоков 13, 14 посредством шпилек 7 даже в присутствии угловой детали 15. Цилиндрические углубления 28 закрывают заглушками.

На фиг. 14 и 15 иллюстрируется, как пример, конструкция стенок герметичного и теплоизолированного резервуара, у которого имеется описанная угловая конструкция. Вторичный теплоизолирующий барьер содержит множество изолирующих панелей 29, которые связаны с несущей конструкцией 30 посредством проставок 31 из мастики или смолы и шпилек 32, приваренных к несущей конструкции 30. Панели 29 имеют, по существу, форму прямоугольных параллелепипедов и снабжены металлическими соединительными полосами 33, проложенными вдоль двух осей симметрии панелей. Эти полосы помещены в углубления и зафиксированы в этих углублениях винтами, заклепками, скобами или адгезивом. В местах пересечения металлических соединительных полос 33 установлены шпильки 34, которые выступают в сторону внутреннего пространства для закрепления первичного теплоизолирующего барьера.

Вторичная герметичная мембрана сформирована сборкой множества металлических пластин 35, сваренных встык вдоль их краев и имеющих, по существу, прямоугольную форму. У этих металлических пластин имеются волнообразные гофры 36, расположенные вдоль осей симметрии прямоугольника и образующие рельефные выступы, которые обращены к несущей конструкции 30. В этом случае металлические пластины 35 расположены с взаимным смещением относительно панелей 29, так что каждая из металлических пластин 35 наложена на четыре смежные изолирующие панели. Кроме того, волнообразные гофры 36 входят в зазоры 37 вторичного теплоизолирующего барьера, образованные между двумя смежными панелями 29. Смежные металлические пластины 35 сварены одна с другой внахлест и закреплены на панелях 29 посредством металлических соединительных полос 33, к которым приварены по меньшей мере два края металлических пластин 35.

В угловой зоне металлические пластины 35 вторичного герметичного барьера приварены внахлест к металлическим листам 8, 9 угловой конструкции вторичной герметичной мембраны.

Первичный теплоизолирующий барьер содержит множество изолирующих панелей 38, имеющих, по существу, форму прямоугольных параллелепипедов, покрывающих вторичную герметичную мембрану. Эти панели также имеют на своей внутренней поверхности металлические соединительные полосы 39, что позволяет закрепить первичный герметичный барьер (герметичную мембрану) посредством приваривания.

Первичная герметичная мембрана сформирована посредством сборки множества металлических пластин 40, приваренных одна к другой своими краями. Металлические пластины 40 имеют волнообразные гофры, ориентированные во взаимно перпендикулярных направлениях. Волнообразные гофры 41 первичной герметичной мембраны выступают в сторону внутренних поверхностей металлических пластин 40. Эти пластины изготовлены, например, из листа нержавеющей стали или алюминия посредством гибки или штамповки. Они установлены со смещением относительно панелей 38 так, что каждая такая пластина контактирует с четырьмя смежными панелями 38.

В угловой зоне первичной герметичной мембраны металлические пластины 40 приварены к угловым деталям 15. Кроме того, между двумя смежными угловыми деталями 15 установлены, со смещением относительно пластин 40, угловые компоненты (не изображены). У этих угловых компонентов имеется, в их центральной зоне, волнообразный гофр, который образует продолжение волнообразного гофра металлической пластины 40. Угловые компоненты приварены внахлест к металлическим пластинам 40, которые расположены по обе стороны от угловой конструкции, и к двум угловым деталям 15, которые они перекрывают.

На фиг. 16 представлен, на виде с вырезом, танкер-метановоз 70. Показан герметичный и теплоизолирующий танк 71 призматической формы, смонтированный в двойном корпусе 72 танкера. Стенка танка 71 содержит первичный герметичный барьер, который должен находиться в контакте с СПГ, хранящимся в танке, вторичный герметичный барьер, находящийся между первичным герметичным барьером и двойным корпусом 72 танкера, и два теплоизолирующих барьера, находящиеся соответственно между первичным герметичным барьером и вторичным герметичным барьером и между вторичным герметичным 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. 16 представлен также 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 метановозов. Внутри башни 78 проходит неизображенная соединительная труба. Станция 75 приема и выдачи позволяет осуществлять загрузку метановоза 70 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 танкеру-метановозу 70 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 танкера 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.

Следует отметить, в частности, что, хотя выше был описан конкретный вариант изобретения, в котором резервуар имеет два уровня герметизации и теплоизоляции, изобретение не должно рассматриваться как ограниченное этим вариантом - оно в равной степени применимо к герметичным резервуарам, имеющим только один уровень герметизации и теплоизоляции.

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. Упоминание компонента (операции) в единственном числе не исключает присутствия (использования) и других подобных элементов (операций).

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

Изобретение относится к угловой конструкции, предназначенной для использования в герметичном и теплоизолированном резервуаре для хранения текучей среды. Резервуар содержит вторичный теплоизолирующий барьер, закрепленный на несущей конструкции, вторичную герметичную мембрану, первичный теплоизолирующий барьер и первичную герметичную мембрану, которая должна находиться в контакте с текучей средой, содержащейся в резервуаре. Угловая конструкция содержит первую и вторую панели, образующие угловую часть вторичного теплоизолирующего барьера и имеющие наружную сторону, обращенную к несущей конструкции, и внутреннюю сторону; угловую конструкцию в составе вторичной герметичной мембраны, прикрепленную к первой и второй панелям. Угловая конструкция также содержит первый и второй изолирующие блоки в составе первичного теплоизолирующего барьера, которые прикреплены к первой и второй панелям соответственно и прилегают к угловой конструкции вторичной герметичной мембраны. Кроме того, угловая конструкция содержит угловую деталь в составе первичного герметичного барьера, имеющую первое и второе плечи, которые прикреплены к первому и второму изолирующим панелям соответственно. При этом каждая из первой и второй панелей содержит металлическую пластину, прикрепленную к ее внутренней поверхности и несущую крепежный компонент для фиксации теплоизолирующего блока. Угловая конструкция вторичной герметичной мембраны выполнена из металла, снабжена каналами для введения крепежных элементов для изолирующих блоков и приварена по периферии каналов к металлическим пластинам, несущим крепежные элементы с целью обеспечить герметизацию вторичной герметичной мембраны. Группа изобретений направлена на создание угловой конструкции, удобной для сборки. 5 н. и 13 з.п. ф-лы, 16 ил.

1. Герметичный и теплоизолированный резервуар для хранения текучей среды, содержащий вторичный теплоизолирующий барьер, закрепленный на несущей конструкции, вторичную герметичную мембрану, первичный теплоизолирующий барьер и первичную герметичную мембрану, которая должна находиться в контакте с текучей средой в резервуаре, причем резервуар содержит также угловую конструкцию, содержащую:

- первую и вторую панели (1, 2), образующие угловую часть вторичного теплоизолирующего барьера, каждая из которых имеет наружную сторону, обращенную к несущей конструкции, и внутреннюю сторону;

- угловую конструкцию (8, 9, 10) в составе вторичной герметичной мембраны, прикрепленную к первой и второй панелям (1, 2);

- первый и второй изолирующие блоки (13, 14) в составе первичного теплоизолирующего барьера, которые прикреплены к первой и второй панелям (1, 2) соответственно и прилегают к угловой конструкции (8, 9, 10) вторичной герметичной мембраны, и

- угловую деталь (15) в составе первичного герметичного барьера, имеющую первое и второе плечи (15а, 15b), которые прикреплены к первому и второму изолирующим панелям (1, 2) соответственно, при этом:

- каждая из первой и второй панелей (1, 2) содержит металлическую пластину (6), прикрепленную к ее внутренней поверхности и несущую крепежный компонент (7) для фиксации теплоизолирующего блока, а

- угловая конструкция вторичной герметичной мембраны выполнена из металла, снабжена каналами (11) для введения крепежных элементов для изолирующих блоков и приварена по периферии каналов к металлическим пластинам (6), несущим крепежные элементы (7), с целью обеспечить герметизацию вторичной герметичной мембраны.

2. Резервуар по п. 1, в котором крепежные элементы изолирующих блоков являются резьбовыми шпильками (7), взаимодействующими с гайками, а каждый из изолирующих блоков (13, 14) снабжен отверстием (20) для введения шпильки и полостью (21, 24), которая сообщается с отверстием (20) для введения шпильки и образует упорную поверхность для гайки, соответствующую границе отверстия (20) для введения шпильки.

3. Резервуар по п. 2, в котором у каждого из первого и второго изолирующих блоков (13, 14) имеется боковой край, смежный с угловой зоной резервуара, боковой край, противолежащий ей, и внутренняя поверхность, которая прилегает к угловой детали (15) первичного герметичного барьера и в которой выполнены полости (21, 24, 28), открытые со стороны бокового края, противолежащего угловой зоне резервуара, и/или со стороны части внутренней поверхности, прилегающей к указанному боковому краю и не покрытой угловой деталью (15) первичного герметичного барьера.

4. Резервуар по п. 3, содержащий изолирующие элементы (22, 26) для перекрытия полостей (21, 24).

5. Резервуар по п. 3 или 4, в котором полости образованы углублениями (21, 28), имеющими основание, которое образует упорную поверхность для гайки, и выходящими на часть внутренней поверхности изолирующих блоков (13, 14), прилегающую к боковому краю, противолежащему угловой зоне изолирующих блоков (13, 14), и расположенную за краем угловой детали (15) первичного герметичного барьера.

6. Резервуар по п. 5, в котором на краях угловой детали (15) выполнены вырезы (27) напротив углублений (28), выходящих на внутреннюю поверхность первого и второго изолирующих блоков (13, 14).

7. Резервуар по п. 3 или 4, в котором полость (24) образована вырезом в поперечном крае, противолежащем угловой зоне резервуара, формирующим выступ (25), который образует упорную поверхность для гайки.

8. Резервуар по п. 1, в котором угловая конструкция вторичной герметичной мембраны содержит первый металлический лист (8), прикрепленный к первой панели (1), второй металлический лист (9), прикрепленный ко второй панели (2), и металлическую угловую деталь (10), приваренную к первому и второму металлическим листам (8, 9).

9. Резервуар по п. 1, в котором каждое из плеч (15а, 15b) угловой детали (15) первичного герметичного барьера имеет наружную сторону, снабженную шпилькой (16), выступающей в направлении наружу для прикрепления угловой детали (15) к первому и второму изолирующим блокам (13, 14).

10. Резервуар по п. 1, в котором угловая конструкция содержит множество первых и вторых изолирующих блоков (13, 14), распределенных по первой и второй панелям (1, 2) соответственно, и множество угловых деталей (15) первичного герметичного барьера, каждая из которых прикреплена к первому изолирующему блоку и ко второму изолирующему блоку (13, 14).

11. Резервуар по п. 1, имеющий плоскую стенку, на одном конце которой находится угловая конструкция, причем вторичная герметичная мембрана плоской стенки приварена к угловой конструкции (8, 9, 10) вторичной герметичной мембраны, а первичная герметичная мембрана плоской стенки приварена к плечу (15а, 15b) угловой детали (15) первичного герметичного барьера.

12. Резервуар по п. 11, в котором вторичная герметичная мембрана плоской стенки содержит металлические пластины (35), имеющие волнообразные гофры (36), ориентированные в двух перпендикулярных направлениях.

13. Резервуар по п. 12, в котором вторичный теплоизолирующий барьер плоской стенки содержит изолирующие панели (29), между которыми имеются зазоры (37), а волнообразные гофры (36) металлических пластин (35) вторичной герметичной мембраны, выступающие в направлении наружной стороны резервуара, введены в указанные зазоры (37).

14. Способ сборки резервуара согласно п. 10, включающий следующие операции:

- сборку множества заранее собираемых модулей (12а, 12b, 12с, 12d), каждый из которых содержит угловую деталь (15) первичного герметичного барьера, а также первый и второй изолирующие блоки (13, 14), причем операция сборки каждого из указанных модулей включает прикрепление угловой детали (15) первичного герметичного барьера к первому и второму изолирующим блокам (13, 14), и

- прикрепление множества заранее собранных модулей (12а, 12b, 12с, 12d) к первой и второй панелям (1, 2) с формированием угловой части вторичной теплоизолирующей мембраны.

15. Способ по п. 14, в котором первое множество заранее собранных модулей (12а, 12b, 12с, 12d) прикрепляют к первой и второй панелям (1, 2) в специальных производственных помещениях, а второе множество заранее собранных модулей (12а, 12b, 12с, 12d) прикрепляют к первой и второй панелям (1, 2) in situ в резервуаре.

16. Танкер (70) для транспортирования текучей среды, имеющий двойной корпус (72) и резервуар (71), выполненный согласно любому из пп. 1-13, причем наружная несущая конструкция резервуара образована двойным корпусом танкера.

17. Способ загрузки или разгрузки танкера (70), выполненного в соответствии с п. 16, согласно которому текучую среду подают по теплоизолированным трубам (73, 79, 76, 81) из плавучего или берегового хранилища (77) в резервуар (71) танкера или из указанного резервуара в указанное хранилище.

18. Система для перемещения текучей среды, содержащая танкер (70), выполненный согласно п. 16, теплоизолированные трубы (73, 79, 76, 81), обеспечивающие подсоединение резервуара (71), имеющегося в корпусе танкера, 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.