Изобретение относится к области хранилищ сжиженного газа, включающих в себя герметизированный и теплоизолирующий резервуар мембранного типа. В частности, изобретение относится к герметизированным и теплоизолирующим резервуарам для хранения и/или перевозки сжиженного газа при низкой температуре, например – к резервуарам для перевозки сжиженного нефтяного газа (также именуемого «СНГ»), температура которого составляет, 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 как на берегу, так и на плавучем сооружении. В последнем случае, резервуар может быть предназначен для перевозки сжиженного газа или для вмещения сжиженного газа, применяемого в качестве топлива для приведения плавучего сооружения в движение.
В Документе FR2991430 раскрыто хранилище сжиженного газа, содержащее герметизированный и теплоизолирующий резервуар, образованный двойным корпусом судна. Каждая из стенок резервуара содержит вспомогательный теплоизолирующий барьер, вспомогательную герметизирующую мембрану, основной теплоизолирующий барьер и основную герметизирующую мембрану, при этом указанные несколько элементов составляют основную конструкцию резервуара хранения сжиженного газа.
В зоне, расположенной у верха резервуара, резервуар содержит проемную часть, именуемую «жидкостный купол». В данной зоне силовой каркас содержит локальную несплошность, выполненную с образованием границ загрузочно-разгрузочного проема, предназначенного для прохождения через него загрузочно-разгрузочных труб текучей среды. Данный загрузочно-разгрузочный проем, именуемый «жидкостный купол», содержит, как и основная конструкция резервуара, изоляцию или теплоизолирующий барьер и элемент, образующий основную герметизирующую мембрану.
Сборку жидкостного купола обычно осуществляют отдельно от резервуара, который включает в себя резервуар как таковой, выполненный в форме многогранника, и проем, предназначенный для вмещения жидкостного купола, как правило, расположенный у заднего торца резервуара. Сечение данного проема имеет квадратную или прямоугольную форму. Многогранный резервуар до проема, предназначенного для вмещения жидкостного купола, образует основную конструкцию и облицован по меньшей мере одной металлической герметизирующей мембраной и одним теплоизолирующим барьером, речь о которых шла выше. Основную конструкцию создают в качестве хранилища сжиженного газа в составе сооружения, обычно – судна, с последующим размещением жидкостного купола таким образом, чтобы он закрывал проем в резервуаре, при этом обеспечивая возможность прохождения через него, в частности, труб для загрузки/выгрузки сжиженного газа и иных путей доступа для операторов (именуемых «лазы») или проноса материалов (именуемых «люки для материалов»).
Так как жидкостной купол собирают в виде блока, снабженного собственной герметизирующей мембраной и собственным теплоизолирующим барьером, необходимо герметично соединить друг с другом герметизирующие мембраны жидкостного купола и основной конструкции. Данное соединение можно осуществить с помощью четырех боковых пограничных накладок, герметично привариваемых между основной конструкцией и герметизирующей мембраной жидкостного купола. Последовательность монтажа/сборки жидкостного купола в основной конструкции резервуара сжиженного газа или на ней проиллюстрирована на Фиг. 2 - 4.
Однако, по итогам разнообразных экспериментов и испытаний, заявитель установил, что, поскольку жидкостной купол монтируют на основной конструкции хранилища, то, в частности – из-за условий балластировки судна, и/или очень сильных механических напряжений, которым судно подвергается в экстремальных условиях окружающей среды, обычно – из-за такого существенного явления, как продольное изгибание вдоль оси судна, возникает риск коробления боковых пограничных накладок, ведущего к растрескиванию на их сварных швах и, как следствие, к, по меньшей мере, частичной разгерметизации.
По результатам данного анализа, заявитель намеревается устранить потенциальное уязвимое место, могущее возникнуть в данной зоне, путем простого и эффективного усиления механической прочности указанных боковых пограничных накладок, обеспечивающих герметичное соединение жидкостного купола с основной конструкцией.
С учетом вышесказанного, настоящее изобретение относится к хранилищу сжиженного газа, содержащему силовой каркас и герметизированный и теплоизолирующий резервуар, расположенный внутри силового каркаса; при этом герметизированный и теплоизолирующий резервуар содержит основную конструкцию, образованную множеством соединенных друг с другом стенок резервуара и прикрепленную к силовому каркасу, при этом основная конструкция ограничивает внутреннее пространство хранения, при этом основная конструкция содержит по меньшей мере одну герметизирующую мембрану и по меньшей мере один теплоизолирующий барьер, при этом теплоизолирующий барьер расположен между герметизирующей мембраной и силовым каркасом; при этом силовой каркас содержит по существу плоскую верхнюю несущую стенку; при этом герметизирующая мембрана, теплоизолирующий барьер основной конструкции и верхняя несущая стенка содержат локальные несплошности, образующие границы загрузочно-разгрузочного проема, предназначенного для прохождения через него загрузочно-разгрузочных труб текучей среды; при этом резервуар содержит крышку, помещенную в загрузочно-разгрузочный проем; при этом крышка содержит верхнюю стенку крышки, нижнюю стенку крышки и теплоизоляционную конструкцию, расположенную между нижней стенкой крышки и верхней стенкой крышки;
при этом нижняя стенка крышки содержит множество герметично соединенных друг с другом плоских металлических пластин, в том числе – по меньшей мере одну основную перегородку и две боковые пограничные накладки, каждая из которых предназначена для герметичного закрытия и соединения указанной нижней стенки крышки с основной конструкцией.
Изобретение отличается тем, что по меньшей одна из боковых пограничных накладок примыкает к несущей изоляции, при этом указанная боковая пограничная накладка содержит множество элементов жесткости, выполненных из материала, идентичного материалу указанной накладки.
По итогам многочисленных испытаний и расчетов, заявитель установил, что, под действием факторов, обусловленных конструкцией или эксплуатацией судна, в частности – в особо суровых условиях окружающей среды, в частности – при низкой наружной температуре, в морских условиях и/или при суровых погодных условиях, на указанные боковые пограничные накладки могут действовать механические напряжения, в результате чего возможна разгерметизация их крепежных сварных швов.
На основе результатов указанных расчетов, заявитель предлагает простую, эффективную и недорогую систему для полной герметизации и закрепления указанных особых зон. Сначала соседние боковые накладки размещают с примыканием к несущей изоляции, а затем накладки механически прикрепляют во множестве точек к указанной несущей изоляции.
По итогам нескольких испытаний, заявитель смог удостовериться в том, что такая схема позволяет сохранить герметичность хранилища сжиженного газа у боковых пограничных накладок, без сомнения представляющих собой одно из наиболее критичных мест такого сооружения, как судно, с точки зрения механических напряжений.
Выражение «выполнены из материала, идентичного материалу» применительно к элементам жесткости и боковой пограничной накладке означает, что указанные два элемента выполнены из металла, предпочтительно – одного и того же типа, в частности – двух сталей или сплавов на основе железа аналогичных или разных марок.
Понятие «элемент жесткости» означает элемент, функция которого состоит в упрочнении или придании жесткости боковым пограничным накладкам.
В контексте настоящего изобретения, теплоизоляция считается «несущей», если она обладает свойствами механической прочности и/или целостности, а теплоизоляция, не обладающая такими механическими свойствами, считается «ненесущей».
То есть, в контексте настоящего изобретения, несущая теплоизоляция может состоять из фанерного короба или пенополимера плотностью не ниже девяноста (90) килограмм на кубометр (кг/м3), именуемого «пенополимер высокой плотности», предпочтительно – из пенополиуретана. Один из этих двух видов несущей теплоизоляции способен вмещать механическое крепежное средство, в рассматриваемом случае – это короб из фанеры, а другой, в рассматриваемом случае – пенополимер высокой плотности, не обладает такой способностью или не обладает ею в оптимальной или предпочтительной степени. Как правило, несущая теплоизоляция, способная вмещать или содержать механическое крепежное средство, характеризуется как «механическая несущая (тепло-) изоляция».
Поэтому, согласно одному из частных предпочтительных аспектов изобретения, боковая пограничная накладка механически прикреплена к какой-либо или к примыкающей механической несущей изоляции.
В контексте настоящего изобретения, ненесущая теплоизоляция может состоять из стеклянной ваты или пенополимера плотностью ниже 90 кг/м3, именуемого «пенополимер низкой плотности», предпочтительно – также пенополиуретана.
Как правило, понятия «наружный» и «внутренний» характеризуют положение одного элемента относительно другого в привязке к пространству внутри и снаружи резервуара.
Прочие полезные признаки изобретения вкратце изложены ниже:
В одном из возможных вариантов, предусмотренных изобретением, теплоизоляционная конструкция крышки образована несущим и ненесущим типами изоляции.
То есть, следует, в частности, понимать, что теплоизоляционный короб содержит несущую часть, а именно – фанеру, и ненесущую часть, а именно – стеклянную вату или пенополимер низкой плотности, расположенный в несущей части.
В одной разновидности варианта осуществления изобретения теплоизоляционная конструкция крышки состоит только из несущей теплоизоляции. В этом варианте теплоизоляционная конструкция крышки может вносить свой вклад в сохранение или способствовать сохранению герметичности хранилища сжиженного газа у одной или нескольких боковых пограничных накладок по настоящему изобретению.
Элементы жесткости прикреплены к боковой пограничной накладке сваркой.
Нижняя стенка крышки, в том числе – основная перегородка и боковые пограничные накладки, предпочтительно выполнены из железоникелевого сплава с коэффициентом теплового расширения от 0,5x10-6 до 2x10-6 K-1, при этом нижняя стенка крышки предпочтительно выполнена из материала Invar®.
Плоские металлические пластины нижней стенки крышки, в том числе, по меньшей мере, основная перегородка и боковые пограничные накладки, предпочтительно прикреплены друг к другу сваркой.
Боковые пограничные накладки предпочтительно имеют длину от 400 до 550 сантиметров, предпочтительно от 440 до 510 сантиметров, ширину от 20 до 40 сантиметров, предпочтительно от 25 до 30 сантиметров, и толщину от 1,2 до 1,8 миллиметра.
Важно отметить, что, как можно видеть, в частности, на Фиг. 4, имеются четыре боковые пограничные накладки, предназначенные для закрытия и герметичного соединения нижней стенки крышки с основной конструкцией, при этом настоящее изобретение предназначено для применения, в частности, к боковым пограничным накладкам, проходящим вдоль оси x’x перпендикулярно продольной оси судна, так как по итогам расчетов, выполненных заявителем, именно эти накладки подвержены наиболее сильным механическим напряжениям, в частности – короблению, из-за сжатия концов накладок вследствие удлинения эквивалентного бруса. В наиболее широком смысле, изобретение предназначено для применения к по меньшей мере одной из двух боковых пограничных накладок, более предпочтительно – к обеим пограничным накладкам, проходящим вдоль оси x’x, при этом далее изобретение раскрыто, исходя из его применения к обеим боковым пограничным накладкам, проходящим вдоль оси x’x.
Настоящее изобретения также можно применять ко всем четырем боковым пограничным накладкам, т.е. и к двум другим накладкам, проходящим вдоль продольной оси судна.
В первом предпочтительном варианте осуществления элементы жесткости состоят из линейных профилей, приваренных к боковой пограничной накладке.
В первом варианте осуществления элементы жесткости предпочтительно имеют длину, по меньшей мере, равную ширине боковых пограничных накладок.
Также согласно данному первому варианту, элементы жесткости предпочтительно проходят перпендикулярно оси x’x боковой накладки или вдоль непрямого угла с образованием угла от 30° до 60°, предпочтительно от 40° до 50°, к оси x’x.
Во втором предпочтительном варианте осуществления боковая пограничная накладка содержит множество участков накладки, при этом каждый участок накладки содержит у одного конца по меньшей мере одно ребро, при этом элементы жесткости состоят из указанных ребер.
Также согласно данному второму варианту, ребра двух соседних участков накладки предпочтительно герметично приварены друг к другу.
Элементы жесткости предпочтительно проходят вдоль линейной оси, отличной от линейной оси ребер примыкающей герметизирующей мембраны основной конструкции.
В одном предпочтительном варианте осуществления теплоизоляционная конструкция крышки и/или несущая изоляция, примыкающая к боковой пограничной накладке, состоит из множества коробов, предпочтительно выполненных из фанеры, расположенных бок о бок друг с другом и наполненных изолирующим наполнителем.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления ненесущая изоляция в составе теплоизоляционной конструкции крышки состоит из по меньшей мере одного блока пенополимера, например, пенополиуретана низкой плотности (не более 90 кг/м3).
В предпочтительном варианте герметизирующая мембрана представляет собой основную герметизирующую мембрану, теплоизолирующий барьер представляет собой основной теплоизолирующий барьер, при этом основная конструкция резервуара содержит в направлении по толщине снаружи вовнутрь резервуара: вспомогательный теплоизолирующий барьер, прикрепленный к силовому каркасу, вспомогательную герметизирующую мембрану, опертую на вспомогательный теплоизолирующий барьер, при этом основной теплоизолирующий барьер оперт на вспомогательную герметизирующую мембрану, при этом основная герметизирующая мембрана оперта на основной теплоизолирующий барьер и предназначена для нахождения в соприкосновении со сжиженным газом.
Изобретение относится, в частности, к судну для перевозки холодного жидкого продукта, при этом судно содержит двойной корпус и раскрытое выше хранилище, расположенное в двойном корпусе.
В предпочтительном варианте судно содержит внутреннюю палубу и наружную палубу, при этом внутренняя верхняя несущая стенка силового каркаса образована внутренней палубой, а наружная верхняя несущая стенка образована наружной палубой.
Изобретение также относится к системе перемещения холодного жидкого продукта, при этом система включает в себя раскрытое выше судно, изолированные трубопроводы, устроенные с возможностью соединения резервуара, установленного в корпусе судна, с плавучим или береговым внешним хранилищем, и насос для перекачки потока холодного жидкого продукта по изолированным трубопроводам из плавучего или берегового внешнего хранилища в резервуар судна или наоборот.
И наконец, настоящее изобретение относится к способу погрузки на раскрытое выше судно или выгрузки из него, при этом холодный жидкий продукт подают по изолированным трубопроводам из плавучего или берегового внешнего хранилища в резервуар судна или из резервуара судна в плавучее или береговое внешнее хранилище.
Изобретение станет понятнее, а его прочие цели, детали, признаки и преимущества – яснее, из нижеследующего описания множества частных вариантов осуществления изобретения, приведенных исключительно в иллюстративных, но не ограничивающих, целях с отсылкой к прилагаемым чертежам.
Фиг. 1 – схематический вид в поперечном разрезе жидкостного купола по первому или второму варианту осуществления изобретения.
Фиг. 2 схематически иллюстрирует первый этап сборки жидкостного купола, при этом на нем можно видеть крышку жидкостного купола и часть основной конструкции, в которую будет вставлена крышка жидкостного купола и с которой она далее будет соединена.
Фиг. 3 схематически иллюстрирует второй этап сборки жидкостного купола, следующий за этапом на Фиг. 2, на котором крышку жидкостного купола вставляют в основную конструкцию.
Фиг. 4 схематически иллюстрирует третий этап сборки жидкостного купола, следующий за этапами на Фиг. 2 и 3, на котором четыре боковые пограничные накладки установлены в соответствующее положение относительно крышки и готовы к герметичному соединению ее с основной конструкцией.
Фиг. 5 – вид сверху преимущественно боковой пограничной накладки по первому варианту осуществления изобретения.
Фиг. 6 – схематический вид участков накладки, образующих боковую пограничную накладку по первому варианту осуществления изобретения.
Фиг. 7 – вид в поперечном разрезе зоны боковой пограничной накладки по первому варианту осуществления.
Фиг. 8 – вид сверху преимущественно боковой пограничной накладки по второму варианту осуществления изобретения.
Фиг. 9 – вид в поперечном разрезе зоны боковой пограничной накладки по второму варианту осуществления.
Фиг. 10 – схематический вид некоторых элементов жесткости, возможных согласно второму варианту осуществления изобретения.
Фиг. 11 – вид крышки, образующей жидкостный купол, с боковой пограничной накладкой по одной из разновидностей второго варианта осуществления изобретения.
Фиг. 12 – схематическое изображение с разрезом хранилища танкера-метановоза и терминала для загрузки-разгрузки указанного резервуара.
В настоящем документе понятие «вертикальный» означает «проходящий в направлении поля земного притяжения». Понятие «горизонтальный» означает «проходящий в направлении, перпендикулярном вертикальному направлению».
Далее настоящее изобретение проиллюстрировано на примере судна. Именно на сооружении данного типа, вмещающем известное из уровня техники хранилище, заявитель смог выявить потенциальные недостатки и предложить решение по их устранению с помощью настоящего изобретения. При этом признаки настоящего изобретения могут найти применение в сооружении иного рода, например, в сооружении типа берегового или морского резервуара (именуемого «хранилище типа GBS», англ. «Global Base Storage» - «хранилище на универсальном основании»).
Фиг. 1 схематически изображает часть хранилища 1, содержащего силовой каркас 2, у жидкостного купола. Внутри силового каркаса 2, хранилище 1 содержит герметизированный и теплоизолирующий резервуар 71, который будет раскрыт ниже.
Силовой каркас 2 содержит множество соединенных друг с другом стенок, в частности – верхнюю несущую стенку 3, расположенную, как можно видеть на Фиг. 1, у верха хранилища 1.
Если хранилище 1 расположено на судне, в частности – на танкере-метановозе, силовой каркас 2 образован двойным корпусом судна. Таким образом, верхняя несущая стенка 3 именуется «внутренняя палуба» 3 судна, которое содержит также наружную палубу, не показанную на Фиг. 1.
Резервуар 71 содержит основную конструкцию, образованную нижней стенкой (не показана), верхней стенкой 3 («верхняя стенка» или «внутренняя палуба»), двумя коффердамными стенками 4, соединяющими нижнюю стенку с верхней стенкой 3 и расположенными в передней и задней частях хранилища 1, двумя боковыми стенками (не показаны) и, необязательно, двумя – четырьмя галтельными стенками (не показаны), соединяющими боковые стенки с нижней стенкой или с верхней стенкой 3. Таким образом, стенки резервуара 71 соединены друг с другом с образованием многогранной конструкции и с возможностью ограничения внутреннего пространства хранения.
Для загрузки и выгрузки сжиженного газа в резервуар 71 и из него, хранилище 1 содержит загрузочно-разгрузочный проем 10, образующий локальные несполошности в верхней стенке 3 резервуара 71, в частности – для того, чтобы загрузочно-разгрузочные трубы, не показанные на прилагаемых фигурах, могли доходить до днища резервуара 71 путем прохождения через указанный проем 10. Необходимые для данных труб отверстия в жидкостном куполе можно видеть, в частности, на прилагаемой Фиг. 2.
Хранилище 1 также содержит загрузочно-разгрузочную башню, которая не показана на прилагаемых фигурах, расположенную на одной оси с проемом 10 и внутри резервуара 71 и образующую опорную конструкцию для загрузочно-разгрузочных труб, не показанных на прилагаемых фигурах, на всю высоту резервуара 71, а также для насосов, не показанных на прилагаемых фигурах. Важно отметить, что загрузочно-разгрузочная башня будет соединена с крышкой жидкостного купола 12 сразу же после того, как резервуар 71 будет скомпонован.
Хранилище 1 содержит крышку 12, помещенную в загрузочно-разгрузочный проем 10 для закрытия внутреннего пространства хранения у указанного проема 10. Крышка 12 содержит проходы, обеспечивающие возможность прохождения загрузочно-разгрузочных труб сквозь крышку 12, и два сквозных прохода большего диаметра, один из которых именуется «проход для операторов» (или «лаз»), а другой – «проход для материалов» (или «люк для материалов»), которые также показаны на Фиг. 2 - 4.
В контексте настоящего изобретения понятие «крышка 12» также означает «жидкостный купол». Загрузочно-разгрузочный проем 10 имеет прямоугольное или квадратное очертание.
Резервуар 71 представляет собой резервуар мембранного типа с возможностью хранения сжиженного газа. Основная конструкция 6 резервуара 71 представляет собой многослойную конструкцию, содержащую, в направлении снаружи вовнутрь, вспомогательный теплоизолирующий барьер 16 с изоляционными элементами, прижатый к силовому каркасу 2, 3 или 4 на прилагаемых фигурах, вспомогательную герметизирующую мембрану 17, прижатую к вспомогательному теплоизолирующему барьеру 16, основной теплоизолирующий барьер 18 с изоляционными элементами, прижатый к вспомогательной герметизирующей мембране 17, и основную герметизирующую мембрану 19, которая предназначена для нахождения в соприкосновении со сжиженным газом в жидком или газообразном состоянии, содержащемся в резервуаре 71.
В одном варианте осуществления основная конструкция резервуара 71 выполнена по технологии NO®, раскрытой, в частности, в документе FR-A-2867831. Данный документ включен в настоящую заявку посредством отсылки для описания компоновок основной конструкции 6, в частности – у элементов 16, 17, 18 и 19.
Крышка 12 представляет собой многослойную конструкцию с верхней стенкой 22 крышки, нижней стенкой 23 крышки и теплоизоляционной конструкцией 24 между указанными двумя стенками 22, 23. Нижняя стенка 23 крышки содержит множество герметично соединенных друг с другом плоских металлических пластин, в том числе – по меньшей мере одну основную перегородку и две пары боковых пограничных накладок 60, 61, подробнее раскрытых ниже. Нижняя стенка 23 крышки образует основную герметизирующую мембрану крышки 12; поэтому она должна быть соединена с основной мембраной 19 основной конструкции 6. Ниже будет подробнее раскрыто, что данное соединение обеспечено боковыми пограничными накладками 60, 61. Верхняя стенка 22 крышки герметично прикреплена к внутренней палубе 3 по всему периметру проема 10 так, чтобы именно верхняя стенка 22 крышки выполняла функцию вспомогательной герметизирующей мембраны 17. Верхняя стенка 22 крышки изготовлена с использованием металлического материала, например, нержавеющей стали.
Теплоизоляционная конструкция 24 содержит множество теплоизоляционных элементов, расположенных бок о бок друг с другом и могущих иметь схожую или отличную друг от друга конструкцию. Они могут представлять собой элементы, также именуемые «несущие» изоляционные элементы 40, по существу обладающие характеристиками или свойствами механической прочности, превышающими или даже значительно превышающими характеристики изоляционных элементов 41, именуемых «ненесущие». Несущие изоляционные элементы 40 могут представлять собой блоки пенополимера высокой плотности, необязательно армированные волокнами, или короба, выполненные из фанеры или композитного материала и наполненные изолирующим наполнителем (который по сути представляет собой ненесущую теплоизоляцию), например, стеклянной ватой, пенополимером или перлитом. Ненесущие изоляционные элементы 41 могут представлять собой блоки пенополимера низкой плотности или стеклянной ваты. Выражения «несущий изоляционный элемент» и «ненесущий изоляционный элемент» означают, что данные элементы обладают вышеуказанными механическими свойствами в дополнение к имеющимся у этих двух типов элементов 40, 41 теплоизоляционным свойствам.
Фиг. 2 - 4 иллюстрируют последовательность монтажа и сборки крышки 12 в проеме 10. На Фиг. 2 и 3 показано, что размеры крышки 12 по существу равны размерам проема 10. После того, как крышка 12 будет установлена на место в проеме 10, четыре боковые пограничные накладки 60, 61 будут расположены с возможностью обеспечения герметичного соединения между крышкой 12 и основной герметизирующей мембраной 19 основной конструкции 6, в частности – нижней стенкой 23 крышки.
Нижняя стенка 23 крышки, боковые пограничные накладки 60, 61 и основная герметизирующая мембрана 19 основной конструкции 6 предпочтительно выполнены из одного и того же материала с очень низким коэффициентом теплового расширения, например, из материала Invar®. Идентичные свойства металлического сплава этих трех элементов 23, 19 и 60, 61 упрощают герметичное соединение их друг с другом сваркой.
Две из четырех боковых пограничных накладок, т.е. накладки 61, проходят вдоль продольной оси судна, а две другие боковые пограничные накладки 60 проходят вдоль оси x’x перпендикулярно продольной оси судна. Как сказано выше, заявитель установил, что накладки 60 подвержены гораздо более сильному короблению, чем накладки 61, в связи с чем настоящее изобретение предназначено для реализации, прежде всего, применительно к по меньшей мере одной из накладок 60, в идеале – к обеим накладкам 60. Далее изобретение проиллюстрировано на примере одной накладки 60, при этом также предпочтительно и даже желательно, чтобы изобретение было применено к обеим накладкам 60, или даже также к двум другим накладкам 61, однако применение настоящего изобретения к накладкам 61 не является обязательным.
Фиг. 5 - 7 иллюстрируют первый вариант осуществления изобретения, в котором пограничная накладка 60 состоит из или содержит множество накладок 65, 65’, 65’’, при этом ни одна из них предпочтительно не имеет строго идентичные длину и ширину, что обусловлено конфигурациями теплоизоляционной конструкции 24 для одной из них – той, что прикреплена к нижней стенке 23 крышки, и конфигурацией основной конструкции 6 для другой из них – т.е. той, что прикреплена к основной герметизирующей мембране 19, при этом их длины могут быть как равными, так и отличными друг от друга. Каждая из накладок 65, 65’, 65’’ содержит у по меньшей мере одного из продольных концов, т.е. вдоль оси x’x прохождения, ребро 67, 67’ или 67’’, т.е. изгиб, образующий по существу Г-образный концевой участок, приваренный у своего основания к смежной накладке 65, 65’ или 65’’, не содержащей ребро у своего конца. При этом, в предпочтительном варианте оба конца каждой накладки 65, 65’, 65’’ содержат ребро 67, 67’ или 67’’ с возможностью прикрепления друг к другу примыкающих концов двух смежных накладок 65, 65’ или 65’, 65’’ через соответствующие ребра 67, 67’ или 67’’.
Таким образом, независимо от того, содержит ли каждая накладка 65, 65’, 65’’ одно или два ребра 67, 67’ или 67’’ у своих продольных концов, соединение между двумя накладками 65, 65’, 65’’ герметизировано, а ребра 67, 67’ или 67’’ также образуют элементы жесткости для боковой пограничной накладки 60.
На Фиг. 5 и 6 показано, что, согласно изобретению, боковая пограничная накладка 61 или ее концевой участок может содержать, у своего конца, примыкающего к пограничной накладке 60, ребро, герметично прикрепленное к накладке 65, предпочтительно – посредством ребра 67 или 67’, являющегося частью боковой пограничной накладки 60.
Важно отметить, что, как можно видеть на Фиг. 7, ребра 67, 67’ или 67’’ накладок 65, 65’ или 65’’ идентичны по форме и размеру – толщине и высоте или величине выступания относительно накладки 60 или мембраны 19, от которой она отходит, ребрам основной конструкции 6, т.е. отходящим от основной мембраны 19. Также можно отметить, что каждое из ребер 67, 67’ или 67’’ проходит вдоль линейной оси, проходящей до линейной оси или идентичной линейной оси каждого ребра примыкающей основной мембраны 19 основной конструкции 6. При этом, в разновидности варианта на Фиг. 7, каждое из ребер 67, 67’ или 67’’ также может предпочтительно проходить вдоль линейной оси, отличной от линейной оси – т.е. смещенной относительно линейной оси – каждого ребра примыкающей основной мембраны 19 основной конструкции 6, как показано, например, на Фиг. 8 с элементами 90 жесткости.
Таким образом, в данном первом варианте осуществления, каждое ребро 67, 67’ или 67’’ боковой пограничной накладки 60 является и средством герметичного соединения между несколькими накладками 65, 65’, 65’’, образующими боковую пограничную накладку 60, и элементом жесткости, выполняющим функцию предотвращения или прекращения коробления накладки 60.
Следует понимать, что, в контексте настоящего изобретения, если речь идет о герметичной связи или соединении, предпочтительным вариантом осуществления связи/соединения является сварной шов.
Фиг. 8 - 11 иллюстрируют второй вариант осуществления изобретения, в котором элементы жесткости не состоят из элементов, отходящих от боковой пограничной накладки 60 или от участков 65, 65’, 65’’, образующих накладку 60, а являются обособленными металлическими элементами 90, прикрепленными, предпочтительно – сваркой, к боковой пограничной накладке 60.
Элементы 90 жесткости состоят из металлических компонентов, проходящих предпочтительно линейно, и могут иметь сечение переменного профиля, как показано на Фиг. 10. Так, например, элемент 90 жесткости может иметь сечение в форме буквы «Г» - 90’, соединенных двух букв «Г» - 90’’ или буквы «I» - 90’’’. Элементы 90 жесткости герметично соединены сварным швом 100 у их основания 91 с боковой пограничной накладкой 60, при этом на накладке 60 могут быть расположены элементы 90 жесткости с разными профилями сечения, в частности – такие, как 90’, 90’’ и 90’’’ на Фиг. 10. То есть размеры и форма элементов 90 жесткости могут быть переменными, при условии выполнения ими их упрочняющей функции: общим для элементов 90 жесткости является то, что их длина должна быть по существу равна ширине боковой пограничной накладки 60 или даже превышать ее.
Как можно видеть на Фиг. 8, согласно изобретению, элементы 90 жесткости могут проходить перпендикулярно оси x’x боковой пограничной накладки 60, иначе говоря – элементы 90 жесткости проходят вдоль продольной оси судна, как и ребра, находящиеся на примыкающей основной мембране 19 основной конструкции 6 резервуара 71. Также следует отметить, что элементы 90 жесткости предпочтительно расположены со смещением относительно линейной оси ребер основной мембраны 19 основной конструкции и расположены по существу посередине между двумя параллельными линейными осями двух соседних ребер основной мембраны 19. Такое расположение элементов 90 жесткости в так называемом «шахматном порядке» относительно ребер основной мембраны 19 основной конструкции 6 позволяет повысить механическую прочность боковой пограничной накладки 60, в частности – для того, чтобы воспрепятствовать возможному короблению.
В другом предпочтительном варианте на Фиг. 11, элементы 90 жесткости могут быть ориентированы на боковой пограничной накладке 60 под углом от 40° до 50°, обычно 45°, к оси x’x прохождения боковой пограничной накладки. Кроме того, при такой конфигурации, элементы 90 жесткости предпочтительно расположены как бы непрерывно за счет поочередного расположения двух следующих друг за другом элементов 90 жесткости под обратными углами к оси x’x. Такая конфигурация также позволяет улучшить механическое функционирование элементов 90 жесткости на боковой пограничной накладке 60.
Во всех вариантах осуществления изобретения, раскрытых заявителем, необходимо, чтобы несущая теплоизоляция 40, примыкающая к боковой накладке 60 или смежная с ней, была расположена так, чтобы несущая изоляция 40 вносила свой вклад в обеспечение механической прочности накладки 60. Разумеется, механическую прочность и целостность боковой пограничной накладки 60 обеспечивают, главным образом, элементы жесткости 67, 90, в частности – с точки зрения предотвращения коробления, при этом несущая изоляция 40 работает в синергии с элементами жесткости 67, 90 для обеспечения механической прочности накладки 60.
Фиг. 12 изображает пример морского терминала, включающего в себя загрузочно-разгрузочный пункт 75, подводную трубу 76 и береговое сооружение 77. Загрузочно-разгрузочный пункт 75 представляет собой стационарное морское сооружение, содержащее подвижную стрелу 74 и башню 78, на которую оперта подвижная стрела 74. Подвижная стрела 74 несет на себе пучок изолированных гибких шлангов 79, которые могут быть соединены с загрузочно-разгрузочными трубопроводами 73. Ориентируемая подвижная стрела 74 подходит для танкеров-метановозов любых размеров. Непоказанная соединительная труба проходит внутри башни 78. Загрузочно-разгрузочный пункт 75 обеспечивает возможность загрузки танкера-метановоза 70 с берегового сооружения 77 или выгрузки из танкера-метановоза 70 на береговое сооружение 77. Последнее содержит резервуары 80 хранения сжиженного газа и соединительные трубы 81, соединенные подводной трубой 76 с загрузочно-разгрузочным пунктом 75. Подводная труба 76 обеспечивает возможность перемещения сжиженного газа между загрузочно-разгрузочным пунктом 75 и береговым сооружением 77 на дальнее расстояние, например, 5 км, благодаря чему танкер-метановоз 70 может оставаться в море на дальнем расстоянии в ходе загрузочных и разгрузочных операций.
Давление, необходимое для перемещения сжиженного газа, создают насосы, расположенные на борту судна 70, и/или насосы, которыми оснащено береговое сооружение 77, и/или насосы, которыми оснащен загрузочно-разгрузочный пункт 75.
Несмотря на то, что изобретение было раскрыто применительно к нескольким частным вариантам осуществления, очевидно, что оно ни в коей мере не ограничено ими и включает в себя все технические решения, эквивалентные раскрытым средствам, а также их комбинации, без отступления от объема изобретения.
Использование глаголов «иметь», «содержать» или «включать в себя» и их спряженных форм не исключает возможности наличия элементов или этапов, не указанных в том или ином пункте формулы.
Ни один из номеров позиций в скобках, указанный в формуле изобретения, не следует толковать как ограничивающий пункт формулы изобретения.
Группа изобретений относится к хранилищу (1) сжиженного газа, которое используется на судне. Герметичный и теплоизолирующий резервуар (71) с загрузочно-разгрузочным проемом (10) содержит нижнюю стенку (23) крышки с боковыми пограничными накладками (60, 61), каждая из которых содержит множество элементов жесткости, выполненных из материала, идентичного материалу указанных накладок. Техническим результатом является обеспечение герметичности резервуара. 4 н. и 14 з.п. ф-лы, 12 ил.
1. Хранилище (1) сжиженного газа, содержащее силовой каркас (2) и герметизированный и теплоизолирующий резервуар (71), расположенный внутри силового каркаса (2);
при этом герметизированный и теплоизолирующий резервуар (71) содержит основную конструкцию (6), образованную множеством соединенных друг с другом стенок резервуара и прикрепленную к силовому каркасу (2), при этом основная конструкция (6) ограничивает внутреннее пространство хранения, при этом основная конструкция (6) содержит по меньшей мере одну герметизирующую мембрану (17, 19) и по меньшей мере один теплоизолирующий барьер (16, 18), при этом теплоизолирующий барьер (16, 18) расположен между герметизирующей мембраной (17, 19) и силовым каркасом (2);
при этом силовой каркас (2) содержит по существу плоскую верхнюю несущую стенку (3);
при этом герметизирующая мембрана (17, 19), теплоизолирующий барьер (16, 18) основной конструкции (6) и верхняя несущая стенка (3) содержат локальные несплошности, образующие границы загрузочно-разгрузочного проема (10), предназначенного для прохождения через него загрузочно-разгрузочных труб текучей среды;
при этом резервуар (71) содержит крышку (12), помещенную в загрузочно-разгрузочный проем (10);
при этом крышка (12) содержит верхнюю стенку (22) крышки, нижнюю стенку (23) крышки и теплоизоляционную конструкцию (24), расположенную между нижней стенкой (23) крышки и верхней стенкой (22) крышки;
при этом нижняя стенка (23) крышки содержит множество герметично соединенных друг с другом плоских металлических пластин, в том числе – по меньшей мере одну основную перегородку и две боковые пограничные накладки (60, 61), каждая из которых предназначена для герметичного закрытия и соединения указанной нижней стенки (23) крышки с основной конструкцией (6);
отличающееся тем, что по меньшей одна из боковых пограничных накладок (60) примыкает к несущей изоляции (40), при этом указанная боковая пограничная накладка (60) содержит множество элементов (67, 90) жесткости, выполненных из материала, идентичного материалу указанной накладки (60).
2. Хранилище (1) по п. 1, отличающееся тем, что элементы (67, 90) жесткости прикреплены к боковой пограничной накладке (60) сваркой.
3. Хранилище (1) по п. 1 или 2, отличающееся тем, что нижняя стенка (23) крышки, в том числе – основная перегородка и боковые пограничные накладки (60, 61), выполнены из железоникелевого сплава с коэффициентом теплового расширения от 0,5×10-6 до 2×10-6 K-1, при этом нижняя стенка (23) крышки предпочтительно выполнена из материала Invar®.
4. Хранилище (1) по одному из пп. 1-3, отличающееся тем, что плоские металлические пластины нижней стенки (23) крышки, в том числе, по меньшей мере, основная перегородка и боковые пограничные накладки (60, 61), прикреплены друг к другу сваркой.
5. Хранилище (1) по одному из пп. 1-4, отличающееся тем, что боковые пограничные накладки (60, 61) имеют длину от 400 до 550 сантиметров, предпочтительно от 440 до 510 сантиметров, ширину от 20 до 40 сантиметров, предпочтительно от 25 до 30 сантиметров, и толщину от 1,2 до 1,8 миллиметра.
6. Хранилище (1) по одному из пп. 1-5, отличающееся тем, что элементы (90) жесткости состоят из линейных профилей, приваренных к боковой пограничной накладке.
7. Хранилище (1) по п. 6, отличающееся тем, что элементы (90) жесткости имеют длину, по меньшей мере, равную ширине боковых пограничных накладок.
8. Хранилище (1) по одному из пп. 1-7, отличающееся тем, что элементы жесткости проходят перпендикулярно оси x’x боковой накладки или вдоль непрямого угла с образованием угла от 30 до 60°, предпочтительно от 40 до 50°, к оси x’x.
9. Хранилище (1) по одному из пп. 1-5, отличающееся тем, что боковая пограничная накладка (60) содержит множество участков (65, 65’, 65’’) накладки, при этом каждый участок (65, 65’, 65’’) накладки содержит у одного конца по меньшей мере одно ребро (67, 67’, 67’’), при этом элементы (67) жесткости состоят из указанных ребер (67, 67’, 67’’).
10. Хранилище (1) по п. 9, отличающееся тем, что ребра (67, 67’, 67’’) двух соседних участков (65, 65’, 65’’) накладки герметично приварены друг к другу.
11. Хранилище (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что элементы (67, 90) жесткости проходят вдоль линейной оси, отличной от линейной оси ребер примыкающей герметизирующей мембраны (19) основной конструкции (6).
12. Хранилище (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что теплоизоляционная конструкция (24) крышки (12) и/или несущая изоляция (40), примыкающая к боковой пограничной накладке (60), состоит из множества коробов, предпочтительно выполненных из фанеры, расположенных бок о бок друг с другом и наполненных изолирующим наполнителем.
13. Хранилище (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что ненесущая изоляция (41) в составе теплоизоляционной конструкции (24) крышки (12) состоит из по меньшей мере одного блока пенополимера.
14. Хранилище (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что герметизирующая мембрана представляет собой основную герметизирующую мембрану (19), теплоизолирующий барьер представляет собой основной теплоизолирующий барьер (18), при этом основная конструкция (6) резервуара (71) содержит в направлении по толщине снаружи вовнутрь резервуара (71): вспомогательный теплоизолирующий барьер (16), прикрепленный к силовому каркасу, вспомогательную герметизирующую мембрану (17), опертую на вспомогательный теплоизолирующий барьер (16), основной теплоизолирующий барьер (18), опертый на вспомогательную герметизирующую мембрану (17), и основную герметизирующую мембрану (19), которая оперта на основной теплоизолирующий барьер (18) и предназначена для нахождения в соприкосновении со сжиженным газом.
15. Судно (70) для перевозки холодного жидкого продукта, которое содержит двойной корпус (72) и хранилище (1) по одному из пп. 1-14, расположенное в двойном корпусе.
16. Судно (70) по п. 15, которое содержит внутреннюю палубу (3) и наружную палубу (5), при этом внутренняя верхняя несущая стенка силового каркаса образована внутренней палубой (3), а наружная верхняя несущая стенка образована наружной палубой (5).
17. Система перемещения холодного жидкого продукта, которая включает в себя судно (70) по п. 15 или 16, изолированные трубопроводы (73, 79, 76, 81), устроенные с возможностью соединения резервуара (71), установленного в корпусе судна, с плавучим или береговым внешним хранилищем (77), и насос для перекачки потока холодного жидкого продукта по изолированным трубопроводам из плавучего или берегового внешнего хранилища в резервуар судна или наоборот.
18. Способ погрузки на судно (70) по п. 15 или 16 или выгрузки из него, в котором холодный жидкий продукт подают по изолированным трубопроводам (73, 79, 76, 81) из плавучего или берегового внешнего хранилища (77) в резервуар (71) судна или из резервуара (71) судна в плавучее или береговое внешнее хранилище (77).
| KR 20180084406 A, 25.07.2018 | |||
| KR 20120013257 A, 14.02.2012 | |||
| ТАНКЕР ДЛЯ СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА С СИСТЕМОЙ ЕГО ПОГРУЗКИ И РАЗГРУЗКИ | 2008 |
|
RU2446981C1 |
| ХРАНИЛИЩЕ СЖИЖЕННЫХ ГАЗОВ И ВЗРЫВООПАСНЫХ ЖИДКОСТЕЙ | 1990 |
|
RU2008550C1 |
