Способ сборки и монтажа резервуара хранения сжиженного газа Российский патент 2023 года по МПК F17C3/02 F17C13/06 F17C1/08 

[1] Изобретение относится к области хранилищ сжиженного газа, содержащих герметизированный и теплоизолированный мембранный резервуар. В частности, изобретение относится к области герметизированных и теплоизолирующих резервуаров для хранения и/или перевозки сжиженного газа при низких температурах, например, резервуаров для перевозки сжиженного углеводородного газа (также именуемого «СУГ»), температура которого может составлять, например, от -50°C до 0°C, или для перевозки сжиженного природного газа (СПГ) при температуре около -162°C под атмосферным давлением. Данные резервуары могут быть установлены на береговом или на плавучем сооружении. Если резервуар установлена на плавучем сооружении, он может быть предназначен для перевозки сжиженного газа или вмещения сжиженного газа, применяемого для приведения плавучего сооружения в движение.

[2] В документе FR2991430 раскрыто хранилище сжиженного газа, содержащее герметизированный и теплоизолирующий резервуар, встроенный в несущую конструкцию, образованную двойным корпусом судна. Каждая из стенок резервуара содержит вспомогательный теплоизолирующий барьер, вспомогательную уплотнительную мембрану, основной теплоизолирующий барьер, а также основную уплотнительную мембрану из металла или металлического сплава.

[3] Основная уплотнительная мембрана обычно содержит гофры, позволяющие выдерживать тепловые сжатия без отказа мембраны, при этом данные гофры обычно образуют сеть из малых и больших гофров, проходящих соответственно параллельно друг другу с образованием решетки, ограниченной узловыми зонами, т.е. в целом перпендикулярными пересечениями малых и больших гофров.

[4] В зоне в верхней части резервуара последний содержит выступающую часть в форме стояка. В данной зоне несущая конструкция содержит частичную разомкнутость, образующую загрузочно-разгрузочный проем с возможностью прохождения через него труб загрузки-выгрузки текучей среды. Загрузочно-разгрузочный проем и канал в форме стояка, также известный как «купол сбора жидкой фазы», содержат изоляционный или теплоизолирующий барьер, а также элемент, образующий основную уплотнительную мембрану.

[5] На прилагаемых Фиг. 1 и 2 можно видеть, что купол сбора жидкой фазы обычно расположен у одного из продольных торцов резервуара, в связи с чем одна из вертикальных стенок купола сбора жидкой фазы продолжена или продлена, в той же плоскости, вертикальной стенкой основной конструкции резервуара (содержащего холодную текучую среду). Если резервуары находятся на судне для перевозки холодной текучей среды, в частности - СПГ или СУГ, т.е. танкере для сжиженного природного газа (ТСПГ), данная вертикальная стенка, общая для купола сбора жидкой фазы и основной конструкции, именуется «коффердамная стенка».

[6] Резервуар установлен в сооружении, на которое воздействуют очень сильные механические напряжения, в частности - на судне, изгибания и кручения которого происходят в зависимости от условий окружающей его среды. Поскольку несущая конструкция содержит разомкнутость у купола сбора жидкой фазы, данные механические напряжения являются еще более значительными в указанном месте.

[7] Монтаж и сборку/крепление стенок основной конструкции резервуара осуществляют отдельно от монтажа и сборки/крепления стенок купола сбора жидкой фазы, после чего указанные две части хранилища плотно соединяют друг с другом.

[8] В частности, из-за размеров основных изоляционных мембран, мембраны соединяют, обеспечивая при этом непрерывность гофров за счет соединительного листа, обычно - малых размеров, прикрепляемого сваркой к смежным мембранам купола сбора жидкой фазы и основной конструкции резервуара.

[9] Данный соединительный лист не является удовлетворительным решением.

[10] Во-первых, для обеспечения непрерывности вертикальных гофров между куполом сбора жидкой фазы и основной конструкцией резервуара, операторы вынуждены деформировать соединительный лист по месту с помощью ударных инструментов, так как гофры указанных двух частей - купола сбора жидкой фазы с одной стороны и основной конструкции с другой стороны - не расположены в одну линию. Данная операция является трудоемкой для операторов и обычно занимает несколько рабочих часов.

[11] Кроме того, придание соединительному листу определенной формы у его вертикальных гофров снижает его прочность. Как сказано выше, на данную зону судна воздействуют сильные механические напряжения. Поэтому возможность отказа части основной уплотнительной мембраны и, как следствие, разуплотнения хранилища, недопустима.

[12] Проведя ряд экспериментов и испытаний, заявитель установил, что можно обойтись без указанной соединительной детали или листовой части, за счет применения предлагаемого решения по сборке, которое, наряду с упрощением и ускорением сборки, позволяет повысить надежность зоны соединения друг с другом основных мембран основной конструкции резервуара и купола сбора жидкой фазы, как в части механической прочности, так и в части герметичности.

[13] С учетом вышесказанного, предлагаемое изобретение относится к хранилищу сжиженного газа, содержащему несущую конструкцию и герметизированный и теплоизолирующий резервуар, размещенный в несущей конструкции, при этом герметизированный и теплоизолирующий резервуар включает в себя основную конструкцию, образованную группой стенок резервуара, соединенных друг с другом и прикрепленных к несущей конструкции, при этом основная конструкция ограничивает внутреннее пространство хранения, при этом основная конструкция содержит по меньшей мере одну уплотнительную мембрану и по меньшей мере один теплоизолирующий барьер, при этом теплоизолирующий барьер расположен между уплотнительной мембраной и несущей конструкцией;

при этом уплотнительная мембрана, теплоизолирующий барьер основной конструкции и так называемая «верхняя несущая стенка» содержат частичную разомкнутость, ограничивающую канал, образующий несущую стенку стояка, проходящего вдоль вертикальной оси к верхнему концу, образованному загрузочно-разгрузочным проемом, через который могут проходить трубы загрузки-выгрузки сжиженного газа, при этом указанный канал ведет к указанному проему, ограничивающему купол сбора жидкой фазы резервуара, содержащий, как и основная конструкция резервуара, по меньшей мере одну уплотнительную мембрану и по меньшей мере один теплоизолирующий барьер, при этом теплоизолирующий барьер расположен между уплотнительной мембраной и несущей стенкой;

при этом купол сбора жидкой фазы расположен у одного осевого торца резервуара, при этом вертикальная стенка основной конструкции резервуара, именуемая «коффердамная стенка», проходит от указанной основной конструкции с образованием, вдоль той же плоскости, стенки канала купола сбора жидкой фазы;

уплотнительные мембраны основной конструкции и купола сбора жидкой фазы образованы группой плоских металлических мембран, плотно соединенных друг с другом, каждая из которых содержит по меньшей мере два ряда перпендикулярных гофров, при этом форма и размеры указанных двух рядов гофров соответственно идентичны для всех мембран, благодаря чему мембраны, будучи сопряжены, образуют повторяющийся рисунок.

[14] Изобретение отличается тем, что так называемые «смежные» мембраны уплотнительной мембраны коффердамной стенки основной конструкции резервуара выступают, по меньшей мере, частично в купол сбора жидкой фазы, при этом указанные так называемые «смежные» мембраны плотно прикреплены непосредственно к так называемым «смежным» мембранам купола сбора жидкой фазы.

[15] Выполнив множество испытаний и расчетов, заявитель установил, что можно прочно и абсолютно плотно соединить основную конструкцию резервуара с куполом сбора жидкой фазы, при этом оптимизировав продолжительность монтажа или сборки соответствующих мембран указанных двух частей хранилища сжиженного газа, без применения соединительного листа.

[16] Таким образом, изобретение позволяет существенно удешевить изготовление купола сбора жидкой фазы, при этом обеспечив или сохранив абсолютную непроницаемость для сжиженного газа и высокую стойкость купола сбора жидкой фазы ко всем механическим напряжениям, которые обычно на него воздействуют.

[17] Выражение «плотно» применительно к креплениям, в частности - одной мембраны к другой, означает, что крепление осуществляют сваркой, которую необязательно дополняют химическим креплением, адгезионным соединением и/или механическим креплением, например, с применением герметика.

[18] Понятие «металл», в частности - применительно к мембранам, означает металл или металлический сплав, обычно такой, как сталь.

[19] Понятие «мембрана», как правило, означает герметичную мембрану, непроницаемую для текучей среды, независимо от того, сопровождается ли данное понятие понятием «герметичная». Мембрана классифицируется в качестве таковой в объеме предлагаемого изобретения, если на коффердамной стенке она содержит по меньшей мере один ряд вертикальных гофров, предпочтительно - группу вертикальных гофров, и по меньшей мере один ряд горизонтальных гофров. В варианте осуществления, выбранном для того, чтобы проиллюстрировать изобретение, вертикальные гофры коффердамной стенки / на коффердамной стенке - это малые гофры, а горизонтальные гофры - это большие гофры.

[20] Понятие «гофр» в единственном или множественном числе означает элемент, расположенный на мембране для обеспечения возможности ее деформации при сжатии и/или растяжении под действием теплового расширения, связанного с наличием или отсутствием холодного или очень холодного сжиженного газа в резервуаре. Два перпендикулярных ряда гофров, характеризующих мембрану в объеме предлагаемого изобретения, могут иметь идентичную или разные формы. Далее по тексту речь пойдет о предпочтительно отличных друг от друга двух рядах гофров - горизонтальном ряде больших гофров и вертикальном ряде малых гофров.

[21] Понятие «смежные» применительно, по большей части, к мембранам купола сбора жидкой фазы и основной конструкции резервуара означает то, что указанные мембраны расположены наиболее близко к другой из частей резервуара, то есть к основной конструкции, если мембраны расположены в куполе сбора жидкой фазы, и к куполу сбора жидкой фазы, если мембраны расположены в основной конструкции.

[22] Понятие «канал» используется для обозначения того, что он образует наружную стенку купола сбора жидкой фазы, а именно - стенку стояка, выступающую в резервуар, содержащий сжиженный газ, при этом понятие «стояк» относится к форме купола сбора жидкой фазы в целом, проходящего вертикально.

[23] Далее вкратце изложены прочие полезные признаки изобретения:

[24] Плоские металлические мембраны, образующие уплотнительную мембрану основной конструкции и купола сбора жидкой фазы, предпочтительно имеют прямоугольную форму с двумя длинными сторонами и двумя короткими сторонами.

[25] Плоские металлические мембраны предпочтительно содержат выступ, проходящий вдоль двух смежных сторон с возможностью захода на смежную сторону другой мембраны.

[26] Теплоизолирующие барьеры основной конструкции и купола сбора жидкой фазы резервуара предпочтительно содержат металлические пластины, к которым прерывисто приварены уплотнительные мембраны основной конструкции и купола сбора жидкой фазы.

[27] Так называемые «смежные» мембраны купола сбора жидкой фазы предпочтительно содержат выступ, проходящий вдоль нижней длинной стороны, при этом так называемые «непосредственно смежные» мембраны основной конструкции резервуара содержат выступ, проходящий вдоль одной из двух коротких сторон мембраны. В частном примере так называемые «непосредственно смежные» мембраны основной конструкции резервуара содержат только один выступ, проходящий вдоль одной из двух коротких сторон мембраны.

[28] В частном варианте осуществления, когда эти так называемые «смежные» мембраны смонтированы и собраны после прочих мембран купола сбора жидкой фазы, что является предпочтительным вариантом осуществления изобретения, так называемые «смежные» мембраны купола сбора жидкой фазы содержат выступ, проходящий вдоль двух противоположных длинных сторон, а так называемые «непосредственно смежные» мембраны основной конструкции резервуара содержат только один выступ, проходящий соответственно вдоль одной из двух коротких сторон мембраны.

[29] Один из частных признаков изобретения состоит в том, что выступающая часть так называемых «смежных» мембран уплотнительной мембраны коффердамной стенки (B) основной конструкции резервуара предпочтительно выступает, по меньшей мере, на 30 миллиметров в купол сбора жидкой фазы, предпочтительно на 55 миллиметров.

[30] Один из частных признаков изобретения состоит в том, что выступающая часть так называемых «смежных» мембран уплотнительной мембраны коффердамной стенки (B) основной конструкции резервуара выступает не более чем на 60 миллиметров в купол сбора жидкой фазы.

[31] Следует отметить, что в данном случае выражение «коффердамной стенки», т.е. стенки обозначенной буквой «B» или «B’» на Фиг. 2, в частности - применительно к основной конструкции резервуара, является избыточным, так как единственными мембранами по предлагаемому изобретению в варианте осуществления, выбранном для того, чтобы проиллюстрировать его, являются мембраны коффердамной стенки, так как данная стенка - это единственная стенка, которая проходит вертикально, то есть без изменения угла, в купол сбора жидкой фазы.

[32] Изобретение также было бы применимо, если, например, купол сбора жидкой фазы находился бы в углу основной конструкции, и в данном случае не только коффердамная стенка, но и торцевая стенка - стенка F на Фиг. 2 при отсутствии галтелей E - проходила бы вертикально в купол сбора жидкой фазы. Данный случай также входит в объем предлагаемого изобретения, несмотря на то, что такое расположение купола сбора жидкой фазы в углу резервуара теоретически невыгодно и практически нецелесообразно.

[33] Так называемые «смежные» мембраны купола сбора жидкой фазы предпочтительно имеют длину от 500 миллиметров до 3300 миллиметров и ширину от 200 миллиметров до 800 миллиметров.

[34] Так называемые «смежные» мембраны уплотнительной мембраны коффердамной стенки основной конструкции резервуара предпочтительно имеют длину от 500 миллиметров до 3300 миллиметров и ширину от 200 миллиметров до 800 миллиметров.

[35] Согласно другому предпочтительному аспекту изобретения, так называемые «смежные» мембраны уплотнительной мембраны коффердамной стенки основной конструкции резервуара расположены двумя рядами параллельных мембран, при этом один ряд мембран имеет ширину от 200 до 400 миллиметров, а другой ряд мембран имеет ширину от 700 до 800 миллиметров.

[36] Изобретение также относится к способу сборки раскрытого выше хранилища, включающему в себя:

- первый этап, на котором осуществляют плотную сборку и крепление узла уплотнительной мембраны коффердамной стенки основной конструкции резервуара;

- второй этап, на котором осуществляют плотную сборку и крепление узла уплотнительной мембраны купола сбора жидкой фазы, за исключением смежных мембран указанного купола сбора жидкой фазы;

при этом первый и второй этапы выполняют в любом порядке или одновременно;

- и завершающий этап, на котором осуществляют плотную сборку и крепление так называемым «смежных» мембран указанного купола сбора жидкой фазы, в результате чего будут плотно собраны друг с другом коффердамная стенка, основная конструкция и купол сбора жидкой фазы.

[37] Изобретение относится к судну для перевозки холодного жидкого продукта, при этом судно содержит двойной корпус и раскрытое выше хранилище, расположенное в двойном корпусе.

[38] Изобретение также относится к системе перемещения холодного жидкого продукта, включающей в себя раскрытое выше судно, изолированные трубы, размещенные с возможностью создания связи между резервуаром, установленным в корпусе судна, и плавучим или береговым внешним хранилищем, и насос для перемещения потока холодного жидкого продукта по изолированным трубам из плавучего или берегового внешнего хранилища в резервуар судна или в плавучее или береговое внешнее хранилище из резервуара судна.

[39] И наконец, предлагаемое изобретение относится к способу загрузки или разгрузки раскрытого выше судна, при котором холодный жидкий продукт перемещают по изолированным трубам из плавучего или берегового внешнего хранилища в резервуар судна или в плавучее или береговое внешнее хранилище из резервуара судна.

[40] Более ясное представление об изобретении, а также его дополнительных целях, характеристиках, признаках и преимуществах, можно получить из нижеследующего описания нескольких частных вариантов его осуществления исключительно иллюстративного, но не ограничивающего, характера с отсылкой к прилагаемым чертежам.

[41] [Фиг.1] Фиг. 1 - схематический поперечный разрез в аксонометрии танкера сжиженного газа или ТСПГ.

[42] [Фиг.2] Фиг. 2 - внутренний вид в поперечном разрезе резервуара судна с Фиг. 1.

[43] [Фиг.3] Фиг. 3 - схематический вид, иллюстрирующий уплотнительную мембрану с тремя параллельными рядами больших гофров и девятью параллельными рядами малых гофров, при этом указанные два типа рядов перпендикулярны друг другу.

[44] [Фиг.4] Фиг. 4 - схематический вид, иллюстрирующий размещение мембран в зоне купола сбора жидкой фазы и основной конструкции резервуара, с указанием захода каждой мембраны относительно смежной ей мембраны.

[45] [Фиг.5] Фиг. 5 - увеличенный вид участка P на Фиг. 4.

[46] [Фиг.6] Фиг. 6 - детализированный вид с размерами смежной мембраны, именуемой «боковая мембрана», основной конструкции резервуара.

[47] [Фиг.7] Фиг. 7 - вид, идентичный виду на Фиг. 4, иллюстрирующий теплоизоляционные блоки, находящиеся под мембранами, в частности - с металлическими пластинами, служащими для крепления мембран к указанным теплоизоляционным блокам путем сварки.

[48] [Фиг. 8] Фиг. 8 - внутренний схематический вид хранилища метановоза и терминала для загрузки/разгрузки резервуара.

[49] В данном случае, понятие «вертикальный» означает «проходящий в направлении поля притяжения Земли». В данном случае, понятие «горизонтальный» означает «проходящий» в направлении, перпендикулярном вертикальному направлению.

[50] Если хранилище расположено на судне 70, в частности - на метановозе, несущая конструкция, не показанная на прилагаемых чертежах, образована двойным корпусом судна. Наружная верхняя несущая стенка известна как наружная палуба судна.

[51] Здесь и далее, предлагаемое изобретение проиллюстрировано на примере традиционного танкера 70 сжиженного газа, а именно - танкера сжиженного природного газа или ТСПГ, однако изобретение может также найти применение в резервуарах других типов, в частности - в резервуаре, содержащем уплотнительную мембрану, известную, в первую очередь, тем, что она находится в непосредственном контакте с текучей средой, а также необязательно вторую уплотнительную мембрану, и купол 2 сбора жидкой фазы или нечто подобное, то есть стояк и проем для загрузки/выгрузки указанной текучей среды, с по меньшей мере одной гранью стенки, являющейся продолжением стенки основной конструкции резервуара 71, 71’. Если наличие указанных двух признаков будет подтверждено, предлагаемое изобретение может найти применение в таком хранилище текучей среды.

[52] Фиг. 1 изображает то, как рассредоточены четыре резервуара 71, 71’ СПГ, обычно находящиеся на ТСПГ 70. Как показано в верхней части, три из четырех резервуаров 71 имеют одинаковые размеры, а последний резервуар 71’, расположенный в носовой части судна 70, имеет меньшие размеры, в частности - для того, чтобы балласт, размещенный сбоку от резервуара 71’ и под ним, по размерам значительно превышал остальной балласт, размещенный вокруг остальных трех резервуаров 71, для облегчения выравнивания дифферента судна 70 с учетом того, вес судна 70 по большей части сконцентрирован позади данного резервуара, когда резервуары 71 пусты.

[53] Машины или машинное отделение, не показанные на прилагаемых фигурах, для управления судном 70 в целом, от гребной установки до всех контуров для генерации и подачи энергии разнообразным единицам оборудования на судне 70, традиционно расположены в кормовой части судна 70. Кроме того, над машинами расположен мостик 31, обычно включающий в себя рубку или нечто подобное, где расположены, в частности, каюты экипажа и пост управления судном.

[54] Резервуар 71 включает в себя основную конструкцию, образованную передней стенкой D, задней стенкой B, потолочной стенкой A, нижней стенкой C и двумя боковыми стенками F, одна из которых не показана на прилагаемой Фиг. 2 (так как одна сторона резервуара не показана на данной фигуре), соединяющими нижнюю стенку C с потолочной стенкой A, и двумя - четырьмя галтельными стенками E, G, соединяющими боковые стенки F с нижней стенкой C или с потолочной стенкой A. Таким образом, стенки резервуара 71 соединены друг с другом, образуя многогранную конструкцию и ограничивая внутреннее пространство хранения. Резервуар 71’ по существу идентичен резервуару 71.

[55] Для загрузки сжиженного газа в резервуар 71 и выгрузки сжиженного газа из резервуара 71, хранилище содержит загрузочно-разгрузочный проем, образующий частичные разомкнутости в наружной верхней несущей стенке, внутренней верхней несущей стенке и в потолочной стенке резервуара 71, в частности - с возможностью прохождения загрузочно-разгрузочных труб, не показанных на прилагаемых фигурах, до самого днища резервуара 71 через указанный проем.

[56] Хранилище также содержит загрузочно-разгрузочную башню, не показанную на прилагаемых фигурах, расположенную на одной оси с проемом купола 2 сбора жидкой фазы и внутри резервуара 71, образующую опорную конструкцию для загрузочно-разгрузочных труб по всей высоте резервуара 71, а также для насосов (не показаны).

[57] Таким образом, резервуар 71 содержит стояк или канал, расположенный на основной конструкции или поверх нее и обеспечивающий возможность прохождения стенок резервуара непрерывно от внутренней палубы к наружной палубе, где их прерывает загрузочно-разгрузочный проем. Применительно к резервуарам 71, 71’ хранения сжиженного газа, такой стояк или канал, снабженный крышкой для закрытия указанного загрузочно-разгрузочного проема, именуется «купол 2 сбора жидкой фазы».

[58] Загрузочно-разгрузочный проем и стояк обычно имеют прямо прямоугольное или квадратное очертание. Таким образом, стояк содержит четыре стенки, одна из которых - B’ - является продолжением задней стенки B, также именуемой «коффердамная стенка», основной конструкции резервуара 71, 71’, как можно видеть на Фиг. 2, а три остальные стенки соединены с потолочной стенкой A под углом 90° к ней.

[59] Предлагаемое изобретение относится только к стенке B, B’ или к двум стенкам в другом варианте осуществления, продолжающихся или проходящих без изменения угла между основной конструкцией резервуара 71, 71’ и куполом 2 сбора жидкой фазы, а именно - к уплотнительной мембране и ее стыку между основной конструкцией резервуара 71, 71’ и куполом 2 сбора жидкой фазы.

[60] Фиг. 3 изображает традиционную уплотнительную мембрану 3. Уплотнительная мембрана в объеме предлагаемого изобретения определяется как лист металла или металлического сплава, содержащий, по меньшей мере, первый ряд гофров 4 и, по меньшей мере, второй ряд гофров 5, при этом первый и второй ряды гофров 4, 5 проходят перпендикулярно друг другу.

[61] В одном варианте осуществления основная конструкция резервуара 71, 71’ изготовлена по технологии Mark III^®, раскрытой, в частности, в FR-A-2691520.

[62] В такой основной конструкции, вспомогательный теплоизолирующий барьер, основной теплоизолирующий барьер и вспомогательная уплотнительная мембрана состоят, в основном, из плит, сопряженных на несущей конструкции, могущей представлять собой внутреннюю несущую конструкцию или конструкцию, соединяющую внутреннюю верхнюю несущую стенку с наружной верхней несущей стенкой у указанного проема. Вспомогательная уплотнительная мембрана выполнена из композитного материала, включающего в себя алюминиевый лист, расположенный между двумя полотнами стекловолоконной ткани. Основная уплотнительная мембрана получена путем сборки друг с другом группы металлических пластин, привариваемых друг к другу вдоль их кромок и содержащих гофры, проходящие в двух перпендикулярных направлениях. Металлические пластины выполнены, например, из нержавеющей стали или алюминия с приданием им формы путем гнутья или штамповки.

[63] В частности, один из вариантов осуществления изобретения можно проиллюстрировать на примере, в котором уплотнительная мембрана представляет собой так называемую «основную уплотнительную мембрану» (так как она непосредственно контактирует с текучей средой, содержащейся в резервуаре 71, 71’), полученную путем сборки друг с другом группы гофрированных металлических листов, как мембрана на Фиг. 3. Каждая гофрированная металлическая мембрана 3 содержит первую последовательность так называемых «высоких» или «больших» параллельных гофров 5, проходящих в первом направлении, и вторую последовательность так называемых «низких» или «малых» параллельных гофров 4, проходящих во втором направлении перпендикулярно первой последовательности. Узловые зоны 6 - это зоны пересечения указанных двух типов гофров 4, 5. Гофры 4, 5 выступают вовнутрь резервуара 71, 71’. Как сказано выше, гофрированные металлические мембраны 3 выполнены, например, из нержавеющей стали или алюминия.

[64] Гофрированные металлические мембраны 3 прикреплены к изоляционным плитам 21 посредством металлических пластин 20, проходящих в двух перпендикулярных направлениях - вертикально и горизонтально - на коффердамной стенке B, B’, при этом указанные пластины 20 прикреплены к внутренней грани (обращенной к внутреннему пространству резервуара) изоляционных плит 21. Таким образом, каждая изоляционная плита 21 имеет внутреннюю грань с металлическими пластинами 20, к которым приварены гофрированные металлические мембраны 3, образующие основную уплотнительную мембрану. Изоляционные плиты 21, к которым прикреплены уплотнительные мембраны 3, можно видеть, вместе с вышеуказанными металлическими пластинами 20, на прилагаемой Фиг. 7.

[65] Металлические пластины 20 проходят в двух перпендикулярных направлениях, каждое из которых параллельно двум противоположным кромкам изоляционных плит 21. Металлические пластины 20 закреплены в углублениях, выполненных во внутренней грани изоляционной плиты 21, и прикреплены к ней, например, с помощью винтов, заклепок или хомутов.

[66] Прилагаемые Фиг. 4 - 7 иллюстрируют фактическое расположение уплотнительной мембраны 3, или основной уплотнительной мембраны, на стенке B основной конструкции резервуара 71, 71’ и стенке B’, являющейся продолжением стенки B в куполе 2 сбора жидкой фазы.

[67] Первый признак такого расположения состоит в применении только уплотнительных мембран 3, 13, 13’, 33, содержащих по меньшей мере два ряда 4, 5 гофров, перпендикулярных друг другу, для обеспечения непрерывности уплотнения между указанными двумя стенками - коффердамной стенкой B основной конструкции резервуара 71, 71’ и продолжающей стенкой B’ купола 2 сбора жидкой фазы. Таким образом, в данной зоне отсутствуют какие-либо промежуточные элементы, причем следует понимать, что «промежуточный элемент», в частности - металлический лист, не означает уплотнительную мембрану 3, 13, 13’, 33 по предлагаемому изобретению, то есть соответствующую данному выше определению мембраны.

[68] Вторым признаком такого расположения согласно изобретению является выступание уплотнительной мембраны 13 основной конструкции резервуара 71, 71’ в непосредственной близости к куполу 2 сбора жидкой фазы, т.е. всех трех мембран 14, 15, 16 на Фиг. 4, в купол 2 сбора жидкой фазы, то есть в пространство, образующее купол 2 сбора жидкой фазы, от проема, расположенного в потолочной стенке A, при этом изоляционные и уплотнительные элементы в данном случае рассматриваются для того, чтобы охарактеризовать местоположение указанного проема купола 2 сбора жидкой фазы.

[69] На Фиг. 6 показано, что выступание 17 уплотнительной мембраны 13 в купол 2 сбора жидкой фазы составляет 55 миллиметров в данном примере. В общем случае, выступание 17 составляет от по меньшей мере 30 миллиметров до не более чем 60 миллиметров. На Фиг. 6 хорошо видно, что выступание 17 имеет место за счет того, что либо смежная мембрана 13 выступает по всей свое ширине, как в случае центральной мембраны 15, либо смежная мембрана выступает только на некоторой части своей ширины, как в случае боковых мембран 14 и 16. Для данных так называемых «боковых» мембран 14 и 16, в традиционной мембране выполнен вырез, например, с помощью лазера или пилы, для удаления участка, не примыкающего к куполу 2 сбора жидкой фазы и, соответственно, не выступающего в купол 2 сбора жидкой фазы.

[70] Другой характерный признак предлагаемого изобретения заключается в размерах смежных мембран 13, 13’, 33 как купола 2 сбора жидкой фазы, так и основной конструкции резервуара 71, 71’. Эти размеры не являются традиционными и были выбраны таким образом, чтобы обеспечить идеальную подгонку соединения между мембранами 13, 13’ основной конструкции резервуара 71, 71’ и мембранами 33 купола 2 сбора жидкой фазы и его максимально возможную надежность. Традиционная мембрана 3 основной конструкции резервуара 71, 71’ обычно содержит три ряда 5 больших гофров, а смежные мембраны 13, 13’ основной конструкции резервуара 71, 71’ содержат только два ряда 5 больших гофров для непосредственно смежной мембраны 13 или даже один / единственный ряд 5 больших гофров для смежной мембраны 13’. Аналогичным образом, традиционная мембрана 3 купола 2 сбора жидкой фазы обычно содержит два ряда 5 больших гофров, а смежные мембраны 33 купола 2 сбора жидкой фазы содержат только один / единственный ряд 5 больших гофров.

[71] В качестве неограничивающего примера, на Фиг. 6 показаны размеры в миллиметрах смежной боковой мембраны 14 основной конструкции резервуара 71, 71’, в частности - с выступанием 17 величиной 55 миллиметров, являющимся результатом ранее выполненного выреза в мембране 14. Фиг. 4 и 5 изображают мембраны 13, 13’ и 33, часть основной конструкции резервуара 71, 71’ и купол 2 сбора жидкой фазы в масштабе, при этом размеры, точнее - области или диапазоны размеров каждой из мембран 13, 13’ и 33 можно вывести, зная размеры, точно указанные для смежной боковой мембраны 14 на Фиг. 6. Разумеется, в данном случае следует помнить, что точные размеры, указанные на Фиг. 6, отражают только один вариант осуществления, а также то, что возможны и другие варианты осуществления, и то, что размеры на Фиг. 6 могут варьироваться, за исключением выступающей части 17, в пределах области или диапазона ±30 миллиметров (мм), предпочтительно - не более чем ±15 мм. Что касается выступающей части 17, следует отметить, что она не может быть меньше 30 миллиметров или больше 60 миллиметров.

[72] Другой характерный признак изобретения заключается в том, что смежные мембраны 33 купола 2 сбора жидкой фазы содержат на своих двух нижних/верхних гранях 34, 35 или двух противоположных длинных сторонах выступ 7, проходящий вдоль указанных двух граней или сторон 34, 35 с возможностью захода на указанные две нижние и верхние мембраны, к которым они соответственно прикреплены. В данном случае необходимо отметить, что только нижний выступ 7 является существенным в объеме предлагаемого изобретения, согласно которому монтаж и сборку смежных мембран 33 купола сбора жидкой фазы необходимо осуществлять после мембран основной конструкции резервуара 71, 71’.

[73] Данный частный признак, касающийся смежных мембран 33, обусловлен способом сборки, характерным для хранилища по изобретению, при котором сборку указанных смежных мембран 33 купола 2 сбора жидкой фазы предпочтительно осуществляют в последнюю очередь после того, как уплотнительные мембраны купола 2 сбора жидкой фазы будут собраны и прикреплены, и уплотнительные мембраны основной конструкции резервуара 71, 71’ (или, по меньшей мере, мембраны, расположенные вблизи купола 2 сбора жидкой фазы) также будут собраны и прикреплены. Таким образом, непосредственно смежные мембраны 13 основной конструкции резервуара 71, 71’ содержат единственный выступ 7, а именно - на одной из коротких сторон (по ширине).

[74] Необходимо отметить, что традиционная мембрана 3, как та, что изображена на Фиг. 3, содержит два выступа 7, проходящих вдоль двух смежных сторон мембраны 3, т.е. одной из коротких сторон, образующих ширину мембраны 3, и одной из длинных сторон мембраны 3. Как можно заметить на Фиг. 4 - 6, черные равнобедренные треугольники обозначают, согласно ориентации вершины указанного треугольника, положение выступа 7, при котором мембрана, на которой расположен черный равнобедренный треугольник, заходит на смежную мембрану вдоль выступа 7 на рассматриваемой короткой или длинной стороне. В частности, Фиг. 4 дает очень ясное представление о монтаже или сборке разных мембран относительно друг друга, независимо от того, являются ли они мембранами 3, 33 купола 2 сбора жидкой фазы или мембранами 3, 13, 13’ основной конструкции резервуара 71, 71’.

[75] Фиг. 7 иллюстрирует теплоизоляционные блоки 21, которыми снабжено хранилище сжиженного газа. Объем предлагаемого изобретения не включает в себя изменение теплоизоляционных блоков 21 относительно известного уровня техники, при этом характеристики теплоизоляционных блоков 21 раскрыты, в частности, в документе FR-A-2861060. При этом, одним из характерных признаков предлагаемого изобретения являются раскрытые выше металлические пластины 20, расположенные на теплоизоляционных блоках 21 и обращенные к мембранам 3, 13, 13’, 33 с возможностью крепления мембран 3, 13, 13’, 33 к теплоизоляционному блоку 21 путем сварки или сцепления посредством указанных металлических пластин 20. В данном случае, металлические пластины 20, также известные как «анкерные полосы» (АП), расположены подходящим образом для смежных мембран 13, 13’, 33 и мембран 13, 13’ основной конструкции резервуара 71, 71’, а также мембран 33 купола 2 сбора жидкой фазы.

[76] Таким образом, смежные мембраны 33 купола 2 сбора жидкой фазы расположены непосредственно рядом с металлическими пластинами 20, благодаря чему они имеют прерывистую линию сварки, проходящую более чем на 70% их длины в случае, когда мембраны 33 не являются широкими, так как содержат только один ряд 5 больших гофров. Для сравнения, остальные мембраны 3 купола 2 сбора жидкой фазы содержат два ряда 5 больших гофров и имеют только одну прерывистую линию сварки на пластинах 20, составляющую более 70% их длины. Малые смежные мембраны 13’ основной конструкции резервуара 71, 71’ также имеют такую прерывистую линию сварки, если они содержат только один / единственный ряд 5 больших гофров, как мембраны 33.

[77] Внутренний вид метановоза 70 на Фиг. 8 изображает герметизированный и изолированный резервуар 71 в целом призматической формы, собранный в двойном корпусе 72 судна. Стенка резервуара 71 содержит основную уплотнительную мембрану, выполненную с возможностью контакта с СПГ, содержащимся в резервуаре, вспомогательную уплотнительную мембрану, расположенную между основной уплотнительной мембраной и двойным корпусом 72 судна, и два изоляционных барьера, расположенных соответственно между основной уплотнительной мембраной и вспомогательной уплотнительной мембраной и между вспомогательной уплотнительной мембраной и двойным корпусом 72.

[78] Как само по себе известно, загрузочно-разгрузочные трубы 73, расположенные на верхней палубе судна, могут быть связаны, посредством подходящих соединителей, с морским или портовым терминалом для перемещения груза в виде СПГ из резервуара 71 или в него.

[79] Фиг. 8 изображает пример морского терминала, содержащего загрузочно-разгрузочный пункт 75, подводный трубопровод 76 и береговое сооружение 77. Загрузочно-разрузочный пункт 75 представляет собой стационарное морское сооружение с подвижной стрелой 74 и вышкой 78, на которую оперта подвижная стрела 74. Подвижная стрела 74 несет пучок изолированных гибких шлангов 79, которые могут быть соединены с загрузочно-разгрузочными трубами 73. Ориентируемая подвижная стрела 74 подходит для метановозов любых размеров. Внутри вышки 78 проходит непоказанный соединительный трубопровод. Загрузочно-разрузочный пункт 75 обеспечивает возможность загрузки метановоза 70 из берегового сооружения 77 или разгрузки метановоза 70 в береговое сооружение 77. Последнее содержит резервуары 80 хранения сжиженного газа и соединительные трубопроводы 81, соединенные подводным трубопроводом 76 с загрузочно-разгрузочным пунктом 75. Подводный трубопровод 76 обеспечивает возможность перемещения сжиженного газа между загрузочно-разгрузочным пунктом 75 и береговым сооружением 77 на дальнее расстояние, например, 5 км, благодаря чему метановоз 70 можно держать на дальнем расстоянии от берега в ходе загрузочных и разгрузочных операций.

[80] Для создания давления, необходимого для перемещения сжиженного газа, применяют насосы на борту судна 70, и/или насосы, расположенные на береговом сооружении 77, и/или насосы, расположенные на загрузочно-разгрузочном пункте 75.

[81] Несмотря на то, что изобретение было раскрыто на примере нескольких частных вариантов осуществления, очевидно, что оно ни в коей мере не ограничено ими, а также то, что оно включает в себя все эквиваленты раскрытых средств и любые их комбинации без отступления от объема изобретения.

[82] Использование глаголов «включать в себя» или «содержать» и их спряженных форм не исключает наличия элементов или этапов, не указанных в том или ином пункте формулы. Использование неопределенного артикля «один» применительно к элементу или этапу не исключает, если не указано иное, наличия группы таких элементов или этапов.

[83] Какой-либо номер позиции в скобках в пунктах формулы изобретения не следует толковать как ограничивающий данный пункт формулы.

Изобретение относится к хранилищу сжиженного газа, содержащему несущую конструкцию и герметизированный и теплоизолирующий резервуар (71), размещенный в несущей конструкции, в котором так называемые «смежные» мембраны (13, 13’) уплотнительной мембраны коффердамной стенки основной конструкции резервуара (71) выступают, по меньшей мере, частично в купол (2) сбора жидкой фазы, при этом так называемые «смежные» мембраны плотно прикреплены непосредственно к так называемым «смежным» мембранам купола (2) сбора жидкой фазы. Изобретение позволяет существенно удешевить изготовление купола сбора жидкой фазы, при этом обеспечив или сохранив абсолютную непроницаемость для сжиженного газа и высокую стойкость купола сбора жидкой фазы ко всем механическим напряжениям, которые обычно на него воздействуют. 5 н. и 9 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Хранилище сжиженного газа, содержащее несущую конструкцию и герметизированный и теплоизолирующий резервуар (71), размещенный в несущей конструкции, содержащий основную конструкцию, образованную группой стенок резервуара, соединенных друг с другом и прикрепленных к несущей конструкции, при этом основная конструкция ограничивает внутреннее пространство хранения, содержит по меньшей мере одну уплотнительную мембрану (3, 13, 13’) и по меньшей мере один теплоизолирующий барьер, расположенный между уплотнительной мембраной (3, 13, 13’) и несущей конструкцией, при этом уплотнительная мембрана (3, 13, 13’), теплоизолирующий барьер основной конструкции и так называемая «верхняя несущая стенка» имеют частичную разомкнутость, ограничивающую канал, образующий несущую стенку стояка, проходящего вдоль вертикальной оси к верхнему концу, образованному загрузочно-разгрузочным проемом, через который проходят трубы загрузки-выгрузки сжиженного газа, при этом указанный канал ведет к указанному проему, ограничивающему купол (2) сбора жидкой фазы резервуара (71), содержащий, как и основная конструкция резервуара (71, 71’), по меньшей мере одну уплотнительную мембрану (3, 33) и по меньшей мере один теплоизолирующий барьер, расположенный между уплотнительной мембраной (3, 33) и несущей стенкой;

при этом купол (2) сбора жидкой фазы расположен у одного осевого торца резервуара (71), вертикальная стенка основной конструкции резервуара (71), именуемая «коффердамная стенка» (B), проходит от указанной основной конструкции с образованием, вдоль той же плоскости, стенки (B’) канала купола (2) сбора жидкой фазы, при этом уплотнительная мембрана (3, 13, 13’, 33) основной конструкции и уплотнительная мембрана купола (2) сбора жидкой фазы образованы группой плоских металлических мембран, плотно соединенных друг с другом, при этом каждая из них содержит по меньшей мере два перпендикулярных ряда гофров (4, 5), форма и размеры которых идентичны для всех мембран, благодаря чему мембраны при сопряжении образуют повторяющийся рисунок, отличающееся тем, что так называемые «смежные» мембраны (13, 13’) уплотнительной мембраны коффердамной стенки (B) основной конструкции резервуара (71) выступают, по меньшей мере, частично в купол (2) сбора жидкой фазы, при этом указанные так называемые «смежные» мембраны плотно прикреплены непосредственно к так называемым «смежным» мембранам купола (2) сбора жидкой фазы.

2. Хранилище по п. 1, отличающееся тем, что плоские металлические мембраны (3, 13, 13’, 33), образующие уплотнительную мембрану основной конструкции и купола (2) сбора жидкой фазы, имеют прямоугольную форму с двумя длинными сторонами и двумя короткими сторонами.

3. Хранилище по п. 1 или 2, отличающееся тем, что плоские металлические мембраны содержат выступ (7), проходящий вдоль двух смежных сторон с возможностью захода на смежную сторону другой мембраны.

4. Хранилище по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что теплоизолирующий барьер основной конструкции и теплоизолирующий барьер купола (2) сбора жидкой фазы резервуара (71) содержат металлические пластины, к которым прерывисто приварены уплотнительная мембрана (3, 13, 13’ 33) основной конструкции и уплотнительная мембрана купола (2) сбора жидкой фазы.

5. Хранилище по любому из пп. 2-4, отличающееся тем, что так называемые «смежные» мембраны купола (2) сбора жидкой фазы содержат выступ (7), проходящий вдоль нижней длинной стороны, при этом так называемые «непосредственно смежные» мембраны основной конструкции резервуара (71, 71’) содержат выступ (7), проходящий вдоль одной из двух коротких сторон мембраны.

6. Хранилище по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что выступающая часть (17) так называемых «смежных» мембран (13) уплотнительной мембраны коффердамной стенки (B) основной конструкции резервуара (71) выступает по меньшей мере на 30 миллиметров в купол (2) сбора жидкой фазы, предпочтительно на 55 миллиметров.

7. Хранилище по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что выступающая часть (17) так называемых «смежных» мембран (13) уплотнительной мембраны коффердамной стенки (B) основной конструкции резервуара (71) выступает не более чем на 60 миллиметров в купол (2) сбора жидкой фазы.

8. Хранилище по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что так называемые «смежные» мембраны купола (2) сбора жидкой фазы имеют длину от 500 до 3300 миллиметров и ширину от 200 до 800 миллиметров.

9. Хранилище по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что так называемые «смежные» мембраны (13, 13’) уплотнительной мембраны коффердамной стенки (B) основной конструкции резервуара (71) имеют длину от 500 до 3300 миллиметров и ширину от 200 до 800 миллиметров.

10. Хранилище по п. 9, отличающееся тем, что так называемые «смежные» мембраны (13, 13’) уплотнительной мембраны коффердамной стенки (B) основной конструкции резервуара (71, 71’) расположены двумя рядами параллельных мембран, при этом один ряд мембран (13’) имеет ширину от 200 до 400 миллиметров, а другой ряд мембран (13) имеет ширину от 700 до 800 миллиметров.

11. Способ сборки хранилища по любому из предыдущих пунктов, включающий:

- первый этап, на котором осуществляют плотную сборку и крепление узла уплотнительной мембраны (3, 13, 13’) коффердамной стенки (B) основной конструкции резервуара;

- второй этап, на котором осуществляют плотную сборку и крепление узла уплотнительной мембраны (3) купола (2) сбора жидкой фазы, за исключением смежных мембран указанного купола (2) сбора жидкой фазы;

при этом первый и второй этапы выполняют в любом порядке или одновременно;

- завершающий этап, на котором осуществляют плотную сборку и крепление так называемых «смежных» мембран (33) указанного купола (2) сбора жидкой фазы, с получением плотно собранных друг с другом коффердамной стенки (B, B’), основной конструкции и купола (2) сбора жидкой фазы.

12. Судно (70) для перевозки холодного жидкого продукта, содержащее двойной корпус (72) и хранилище (1) по одному из пп. 1-10, расположенное в двойном корпусе.

13. Система перемещения холодного жидкого продукта, включающая судно (70) по п. 12, изолированные трубы (73, 79, 76, 81), размещенные с возможностью создания связи между резервуаром (71), установленным в корпусе судна, и плавучим или береговым внешним хранилищем (77), и насос для перемещения потока холодного жидкого продукта по изолированным трубам из плавучего или берегового внешнего хранилища в резервуар судна или в плавучее или береговое внешнее хранилище из резервуара судна.

14. Способ загрузки или разгрузки судна (70) по п. 12, при котором холодный жидкий продукт перемещают по изолированным трубам (73, 79, 76, 81) из плавучего или берегового внешнего хранилища (77) в резервуар (71) судна или в плавучее или береговое внешнее хранилище (77) из резервуара (71) судна.