ГЕРМЕТИЧНЫЙ И ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЙ РЕЗЕРВУАР Российский патент 2023 года по МПК F17C3/02 F17C13/06 

Настоящее изобретение относится к области резервуаров для хранения сжиженного природного газа, в частности к береговым резервуарам для хранения сжиженного природного газа.

Сжиженный природный газ обычно перевозят по морю в резервуарах для хранения, установленных на транспортных судах. Природный газ хранится в жидкой форме, чтобы увеличить количество природного газа, транспортируемого на один резервуар, при этом объем одного литра природного газа в жидкой форме намного меньше, чем объем одного литра природного газа в газообразной форме. В этих резервуарах сжиженный природный газ хранится при очень низкой температуре, а точнее при температуре ниже -163°C, температуре, при которой природный газ находится в жидкой форме при атмосферном давлении.

Для загрузки и/или разгрузки резервуаров этих судов для перевозки сжиженного природного газа в порту устанавливают береговой резервуар для хранения сжиженного природного газа. Обычно он оборудован таким образом, чтобы суда для перевозки сжиженного природного газа могли прибывать и пополнять запасы и/или выгружать свой груз сжиженного природного газа. Такие береговые резервуары для хранения снабжены элементами, проходящими через одну из стен этих береговых резервуаров, такими как, например, труба, что обеспечивает сообщение между установкой для загрузки и/или разгрузки сжиженного природного газа и внутренним объемом берегового резервуара, в котором хранится сжиженный природный газ.

Как известно, стены таких резервуаров содержат герметичное и теплоизоляционное вторичное пространство и герметичное и теплоизоляционное первичное пространство, опирающееся на вторичное пространство и выполненное с возможностью контакта с содержащимся в резервуаре сжиженным природным газом. Однако при установке сквозного элемента, проходящего через одну из стен резервуара, необходимо создать первое уплотнение для вторичного пространства и второе уплотнение для первичного пространства. Эти уплотнения связаны с дополнительными затратами в дополнение к стоимости установки, в частности, в отношении их проектирования, изготовления и установки, особенно в отношении связанной с ними теплоизоляции. Эти сквозные элементы иногда группируют вместе, что усложняет создание уплотнений и размещение оборудования над резервуарами.

В этом контексте настоящее изобретение предлагает альтернативу уже существующим решениям благодаря резервуару, содержащему стену, которая имеет первый участок, состоящий из вторичного пространства и первичного пространства, и второй участок, содержащий герметичный и теплоизоляционный слой, сообщающийся с первичным пространством, при этом возможно легче и с меньшими затратами разместить сквозной элемент во втором участке.

Таким образом, основным объектом настоящего изобретения является герметичный и теплоизоляционный резервуар, содержащий по меньшей мере конструкцию хранилища для хранения текучей среды и опорную конструкцию, окружающую конструкцию хранилища, при этом конструкция хранилища содержит группу стен, содержащих по меньшей мере потолочную стену, нижнюю стену и группу боковых стен, продолжающихся между потолочной стеной и нижней стеной, при этом по меньшей мере потолочная стена содержит первый участок и второй участок, при этом первый участок содержит последовательно в направлении толщины снаружи внутрь резервуар, герметичное и теплоизоляционное вторичное пространство и герметичное и теплоизоляционное первичное пространство, при этом вторичное пространство выполнено с возможностью контакта с опорной конструкцией, первичное пространство ограничивает внутренний объем, предназначенный для приема текучей среды, содержащейся в резервуаре, второй участок, содержащий герметичный и теплоизоляционный слой, отличающийся тем, что герметичный и теплоизоляционный слой второго участка соприкасается с опорной конструкцией, помогая разграничить внутренний объем резервуара, при этом отношение площади поверхности второго участка потолочной стены к общей площади поверхности потолочной стены находится между 5% и 60%.

Резервуар снижает потери тепла, чтобы поддерживать температуру текучей среды ниже точки кипения, например, когда текучая среда представляет собой природный газ, резервуар поддерживает ее в жидком состоянии при температуре ниже -163°C.

Предпочтительно, чтобы первый участок и второй участок потолочной стены продолжались в одной плоскости, при этом эта плоскость была основной плоскостью протяженности потолочной стены, при этом каждый участок продолжает другой участок в этой плоскости.

Первичное пространство опирается на вторичное пространство, а последнее опирается на опорную конструкцию резервуара. Герметичный и теплоизоляционный слой со своей стороны продолжается между опорной конструкцией и внутренним объемом резервуара.

Соотношение площади поверхности второго участка от 5% до 60% от общей площади поверхности потолочной стены позволяет свести к минимуму потери тепла с потолочной стены резервуара, при этом значительно облегчая установку одного или больше через трубы через потолочную стену. Обратите внимание, что со вторым участком, простирающимся более чем на 5% от общей площади поверхности потолочной стены, потери тепла минимальны, при этом освобождается достаточно места для установки одной или нескольких труб через потолочную стену, в то время как второй участок простирается более 60% от общей площади поверхности потолочной стены, потери тепла остаются приемлемыми, а установка одной или нескольких труб через потолочную стену значительно облегчается.

В соответствии с возможным признаком изобретения соотношение рассчитывается путем сравнения площади поверхности герметичного и теплоизоляционного слоя с общей площадью поверхности потолочной стены, при этом эти две площади поверхности проецируют на горизонтальную плоскость.

В соответствии с другим возможным признаком изобретения отношение площади поверхности второго участка потолочной стены к общей площади поверхности потолочной стены составляет от 7% до 30%. Это дает компромисс, который обеспечивает высокие теплоизоляционные характеристики при концентрации сквозной трубы (труб) на необходимой, но достаточной площади поверхности.

В соответствии с другим возможным признаком изобретения конструкция хранилища содержит по меньшей мере одно закрывающее устройство для вторичного пространства, расположенное на по меньшей мере одном стыке между первым участком и вторым участком потолочной стены.

Закрывающее устройство расположено в толще вторичного пространства, чтобы закрыть последнее и сохранить его герметичным.

Закрывающее устройство содержит первый закрывающий элемент и по меньшей мере один второй закрывающий элемент, при этом эти закрывающие элементы прикреплены друг к другу, а также к вторичному пространству и к опорной конструкции для герметизации вторичного пространства.

Согласно другому признаку изобретения первичное пространство и герметичный и теплоизоляционный слой находятся в воздушном сообщении друг с другом.

Отметим, что газ, циркулирующий в первичном пространстве, также циркулирует в герметичном и теплоизоляционном слое.

В соответствии с другим возможным признаком изобретения вторичное пространство содержит последовательно в направлении толщины от внешней стороны к внутренней части резервуара вторичный теплоизоляционный барьер, выполненный с возможностью контакта с опорной конструкцией, и вторичную герметизирующую мембрану, закрепленную на вторичном теплоизоляционном барьере, при этом первичное пространство содержит последовательно по толщине от внешней стороны к внутренней части резервуара первичный теплоизоляционный барьер, упирающийся во вторичную герметизирующую мембрану, и первичную герметизирующую мембрану, поддерживаемую первичным теплоизоляционным барьером и предназначенную для контакта с текучей средой, содержащейся в резервуаре, при этом герметичный и теплоизоляционный слой содержит теплоизоляционную стену, опирающуюся на опорную конструкцию, и непроницаемую мембрану, закрепленную на теплоизоляционной стене и предназначенную для контакта с текучей средой, содержащейся в резервуаре.

В соответствии с другим возможным признаком изобретения первичный теплоизоляционный барьер находится в воздушном сообщении с теплоизоляционной стеной.

В соответствии с другим возможным признаком изобретения толщина теплоизоляционной стены, измеренная на втором участке по меньшей мере равна сумме толщины первичного теплоизоляционного барьера и толщины вторичного пространства, измеренного на первом участке.

Толщина измеряется в направлении, перпендикулярном основной плоскости расширения каждого из участков.

В соответствии с другим возможным признаком изобретения первичная герметизирующая мембрана и непроницаемая мембрана продолжаются в одной плоскости.

Непроницаемая мембрана герметичного и теплоизоляционного слоев продолжает первичную герметизирующую мембрану первичного пространства, то есть непрерывно друг с другом.

В соответствии с другим возможным признаком изобретения потолочная стена состоит из по меньшей мере двух отдельных граней, каждая из которых продолжается в секущей плоскости к или к плоскостям, в которых лежат другие грани.

Отметим, что каждая из двух граней продолжается в секущей плоскости к плоскостям, в которых лежит группа боковых стен.

Кроме того, потолочная стена может содержать первую грань, продолжающуюся в плоскости, перпендикулярной плоскостям, в которых лежит группа боковых стен, и двум другим граням, каждая из которых продолжается в плоскости, секущей друг друга, и плоскости, в которой лежит первая грань, и плоскости, в которой лежит группа боковых стен. Другими словами, можно было бы предусмотреть, не выходя при этом за рамки изобретения, что потолочная стена продолжается в основном или по меньшей мере частично в плоскости, перпендикулярной плоскостям, в которых лежит группа боковых стен, при этом потолочная стена содержит две фаски, расположенные по обеим сторонам потолочной стены и соединяющие потолочную стену с двумя боковыми стенами, каждая из которых продолжается по существу в плоскости, параллельной плоскости, в которой лежит другая боковая стена.

В соответствии с другим возможным признаком изобретения потолочная стена состоит из по меньшей мере четырех отдельных граней, каждая из которых продолжается в плоскости, секущей плоскостям, в которых лежат другие грани.

В соответствии с другим возможным признаком изобретения четыре грани потолочной стены попарно симметричны, образуя две центральные грани и две внешние грани.

Другими словами, потолочная стена содержит две внешние грани и две центральные грани, при этом каждая внешняя грань содержит по меньшей мере первый край, контактирующий с одной из боковых стен, и второй край, контактирующий с одной из центральных граней, при этом каждая центральная грань имеет центральное ребро общее с другой центральной гранью, при этом плоскость симметрии проходит через центральное ребро, общее для центральных граней.

В соответствии с другим возможным признаком изобретения второй участок потолочной стены образован в по меньшей мере одной из центральных граней потолочной стены.

В соответствии с другим возможным признаком изобретения второй участок потолочной стены образован только в центральных гранях потолочной стены.

В соответствии с другим возможным признаком изобретения опорная конструкция состоит по меньшей мере частично из материала, выбранного из металла, металлического сплава, бетона и/или их смеси.

Настоящее изобретение также относится к узлу для транспортировки и/или хранения, содержащему по меньшей мере один резервуар в соответствии с любым из предыдущих признаков, при этом узел для транспортировки и/или хранения состоит из судна, перевозящего текучую среду, баржи, узла повторного сжижения, узла газификации, береговой конструкции или гравитационной платформы.

Судно, перевозящее текучую среду, означает судно, содержащее резервуар, согласно изобретению, загруженный текучей средой, такой как, например, сжиженный природный газ, при этом судно перевозит эту текучую среду из одного порта в другой.

Термин “баржа” означает категорию судна, перевозящего текучую среду, которое отличается плоским дном, что облегчает движение такой баржи по различным водным путям, например, по рекам или в порту.

“Гравитационная платформа” означает, что резервуар по меньшей мере частично погружен в воду, например, в порту, и что в потолке резервуара установлен узел повторного сжижения и/или газификации. Более конкретно, резервуар может взаимодействовать с узлом повторного сжижения и/или газификации таким образом, что резервуар хранит сжиженный газ, поступающий из узла сжижения, и/или снабжает узел газификации сжиженным газом.

Настоящее изобретение также относится к способу загрузки или разгрузки сжиженного газа, содержащегося в резервуаре, в соответствии с любым из предыдущих пунктов, в котором холодный жидкий продукт транспортируют по изолированным трубопроводам от или к плавучему или береговому хранилищу, к или из резервуара судна.

Дополнительные признаки, детали и преимущества изобретения станут более очевидными после прочтения следующего описания и ряда примерных вариантов выполнения, представленных в качестве неограничивающих указаний со ссылкой на приложенные схематические чертежи, на которых:

Фиг. 1 представляет собой вид в перспективе резервуара согласно изобретению;

Фиг. 2 представляет собой поперечное сечение резервуара по Фиг. 1;

Фиг. 3 представляет собой вид в перспективе первого участка и второго участка потолочной стены резервуара по Фиг. 1;

Фиг. 4 представляет собой поперечное сечение стыка между первым участком и вторым участком потолочной стены резервуара согласно Фиг. 3.

Признаки, варианты и различные варианты выполнения изобретения могут быть объединены друг с другом в различных объединениях, если они не являются несовместимыми или исключающими друг друга. В частности, могут быть рассмотрены варианты изобретения, которые содержат только набор признаков, описанных ниже, независимо от других описанных признаков, если этот набор признаков достаточен для предоставления технического преимущества и/или отличия изобретения от известного уровня техники.

В приведенном ниже описании обозначения “продольный”, “поперечный” и “вертикальный” относятся к ориентации герметичного и теплоизоляционного резервуара согласно изобретению. Продольное направление соответствует основному направлению протяженности герметичного и теплоизоляционного резервуара, при этом это продольное направление параллельно продольной оси L системы координат L, V, T, показанной на Фигурах. Поперечное направление соответствует направлению, параллельному поперечной оси, вдоль которой в основном продолжается концевая стена герметичного и теплоизоляционного резервуара, при этом это поперечное направление параллельно поперечной оси Т системы координат L, V, Т и эта поперечная ось Т перпендикулярна продольной оси L. Наконец, вертикальное направление соответствует направлению, параллельному вертикальной оси V системы координат L, V, T, при этом эта вертикальная ось V перпендикулярна продольной оси L и поперечной оси T.

На Фиг. 1 показан герметичный и теплоизоляционный резервуар 1, имеющий форму прямоугольного параллелепипеда. Резервуар 1 содержит конструкцию 2 хранилища и опорную конструкцию 4, окружающую конструкцию 2 хранилища. Конструкция 2 хранилища выполнена с возможностью содержать и/или хранить текучую среду, в частности, криогенную текучую среду, такую как, например, сжиженный природный газ или сжиженный нефтяной газ. Конструкция 2 хранилища содержит группу стен, опирающихся на опорную конструкцию 4. Последняя выполнена с возможностью поддержки группы стен, когда резервуар 1 по меньшей мере частично заполнен этой текучей средой, при этом эта текучая среда оказывает давление на каждую из стен группы стен.

Согласно неограничивающему примеру, этот тип резервуара 1 используют в береговом хранилище сжиженного природного газа для содержания сжиженного природного газа и/или в качестве пункта загрузки и/или разгрузки морского транспортного судна, такого как, например, гравитационная платформа. “Гравитационная платформа” означает, что резервуар по меньшей мере частично погружен в воду, например, в порту, и что в потолке резервуара установлен узел для сжижения и/или газификации. Более конкретно, резервуар 1 может взаимодействовать с узлом сжижения и/или газификации таким образом, что резервуар хранит сжиженный газ, поступающий из узла сжижения, и/или снабжает узел газификации сжиженным газом.

Предпочтительно опорная конструкция 4 образована бетонной конструкцией, внутри которой расположена конструкция 2 хранилища. Обратите внимание, что в этом случае стены опорной конструкции 4 содержат бетон, оптимизируя конструкционную опору для резервуара 1, например, когда он установлен в доке. Обратите внимание, что в этом случае резервуар 1 может быть береговым резервуаром, например, установленным в морском порту, чтобы, с одной стороны, судно могло загружать/разгружать текучую среду из или в резервуар 1, а с другой стороны, чтобы обеспечить доступ к резервуару 1 с суши.

Кроме того, этот резервуар 1 может быть также использован в качестве резервуара 1 для перевозки сжиженного природного газа или даже в качестве топливного резервуара для судна и/или баржи. Наконец, этот резервуар 1 может также быть использован на морском транспорте в качестве резервуара 1 для перевозки сжиженного природного газа.

Как показано здесь на Фиг. 1, резервуар 1 продолжается в основном в продольном направлении L. Группа стен конструкции 2 хранилища содержит потолочную стену 6 и нижнюю стену 8, каждая из которых продолжается в целом в плоскости, параллельной продольному направлению L и поперечному направлению T, при этом последнее перпендикулярно продольному направлению L. Конструкция 2 хранилища также содержит группу боковых стен 10a, 10b, продолжающихся в по меньшей мере вертикальном направлении V, перпендикулярном продольному направлению L, и поперечному направлению T между нижней стеной 8 и потолочной стеной 6. Группа боковых стен 10а, 10b в этом случае содержит две продольные стены 10а, параллельные друг другу, и две концевые стены 10b, параллельные друг другу. Продольные стены 10а продолжаются в продольном направлении L, концевые стены 10b частично продолжаются в поперечном направлении Т между двумя продольными стенами 10а.

Опорная конструкция 4 принимает форму конструкции 2 хранилища, окружающей последнюю. С этой целью опорная конструкция 4 содержит группу перегородок 12, при этом каждая из ее перегородок 12 предпочтительно продолжается параллельно одной из стен группы стен.

Для облегчения понимания изобретения одна из двух концевых стен 10b опорной конструкции 4 и перегородка опорной конструкции 4, примыкающая к этой концевой стене, отмечены на Фиг. 1.

В соответствии с изобретением, как показано на Фиг. 1, потолочная стена 6 содержит два отдельных участка, первый участок 46 из которых состоит по меньшей мере из двух пространств, герметизированных друг относительно друга, а второй участок 48 состоит из по меньшей мере герметичного и теплоизоляционного слоя 50, контактирующего с опорной конструкцией 4, при этом способствуя определению внутреннего объема 44 резервуара 1.

Резервуар 1 и, в частности, конструкция 2 хранилища выполнены с возможностью для хранения сжиженного природного газа при температуре не выше -163°С. С этой целью, как показано на Фиг. 2, каждая стена конструкции 2 хранилища вместе с первым участком 46 потолочной стены 6 содержит последовательно в направлении толщины снаружи к внутренней части резервуара 1 герметичное вторичное пространство 28 и первичное пространство 30, теплоизоляционные и герметичные относительно друг друга.

Композиция каждого из первичного 30 и вторичного 28 пространств, а также композиция герметичного и теплоизоляционного слоя 50 теперь будут описаны со ссылкой на Фиг. 2, которая представляет собой сечение резервуара 1 по плоскости Р, предпочтительно параллельной поперечному Т и вертикальному V направлениям.

Более конкретно, вторичное пространство 28 в первом участке 46 потолочной стены содержит последовательно от опорной конструкции 4 к первичному пространству 30 вторичный теплоизоляционный барьер 32 и вторичную герметизирующую мембрану 34, при этом первичное пространство 30 со своей стороны содержит последовательно от вторичного пространства 28 внутрь резервуара 1 первичный теплоизоляционный барьер 36 и первичную герметизирующую мембрану 38.

Вторичный теплоизоляционный барьер 32 представляет собой совокупность теплоизоляционных самонесущих панелей, при этом каждая теплоизоляционная самонесущая панель содержит последовательно от опорной конструкции 4 к вторичной герметизирующей мембране 34 первую фанерную панель, теплоизоляционный блок и вторую фанерную панель. Теплоизоляционный блок продолжается между фанерными панелями и может быть изготовлен из синтетического ячеистого материала, такого как, например, пенополиуретан, что обеспечивает эффективную и однородную теплоизоляцию. Вторичный теплоизоляционный барьер 32 и, в частности, вторая фанерная панель прикреплены к вторичной герметизирующей мембране 34, например, посредством клеевого соединения.

В соответствии с одним вариантом, вторичный теплоизоляционный барьер 32 содержит только первую фанерную панель и теплоизоляционный блок, при этом последний продолжается между первой фанерной панелью и вторичной герметизирующей мембраной 34.

Вторичная герметизирующая мембрана 34 содержит жесткую вторичную герметизирующую мембрану 40 и гибкую вторичную герметизирующую мембрану 42, как более подробно показано на Фиг. 4.

Как показано на Фиг. 2, первичный теплоизоляционный барьер 36 имеет те же компоненты, что и вторичный теплоизоляционный барьер 32, при этом эти же компоненты наложены друг на друга аналогичным образом. Таким образом, имеется теплоизоляционный блок, увенчанный в направлении толщины фанерной панелью, обращенной к герметизирующей мембране 38. Можно сделать ссылку на вышеизложенное в отношении композиции и функции каждого из этих элементов.

При сборке герметичного и теплоизоляционного резервуара 1 стены конструкции 2 хранилища собирают путем наложения теплоизоляционных самонесущих панелей. Затем эти сборочные панели покрывают первичной герметизирующей мембраной 38, которая может быть изготовлена из гофрированной нержавеющей стали. Обратите внимание, что в качестве альтернативы первичную герметизирующую мембрану изготавливают, например, из листа Invar®.

Первичная герметизирующая мембрана 38 предназначена для контакта с текучей средой, содержащейся в резервуаре 1, помогая определить внутренний объем 44 резервуара 1.

Второй участок 48 содержит в направлении толщины от опорной конструкции 4 к внутреннему объему 44 резервуара 1 теплоизоляционную стену 52, примыкающую к опорной конструкции 4, и непроницаемую мембрану 54, поддерживаемую теплоизоляционной стеной 52 и предназначенную для контакта с текучей средой, находящейся в резервуаре 1.

Теплоизоляционная стена 52 имеет ту же композицию, что и первичный и вторичный теплоизоляционные барьеры 32, 36 первичного и вторичного пространств 28, 30, и поэтому содержит по меньшей мере один теплоизоляционный блок и фанерную панель, прикрепленную к опорной конструкции 4, клеевым соединением, например.

Теплоизоляционная стена 52 герметичного теплоизоляционного слоя 50 имеет толщину по меньшей мере равную сумме толщины первичного теплоизоляционного барьера 36 и толщины вторичного пространства 28, измеренной на первом участке 46. Толщину теплоизоляционной стены 52 измеряют вдоль оси, перпендикулярной плоскости, в которой в основном продолжается второй участок 48, при этом толщину первичного теплоизоляционного барьера 36 и толщину вторичного пространства 28 измеряют в направлении, перпендикулярном плоскости, в которой в основном продолжается первый участок 46. Другими словами, толщина теплоизоляционной стены 52 представляет собой сумму толщин вторичного теплоизоляционного барьера 32, вторичной герметизирующей мембраны 34 и первичного теплоизоляционного барьера 36.

Кроме того, в соответствии с показанным здесь примером теплоизоляционная стена 52 герметичного и теплоизоляционного слоя 50 находится в воздушном сообщении с первичным теплоизоляционным барьером 36 первичного пространства 30. В частности, инертизирующая текучая среда циркулирует в первичном теплоизоляционном барьере 36 первичного пространства 30, а также может проходить через теплоизоляционную стену 52 герметичного и теплоизоляционного слоя 50.

Непроницаемая мембрана 54 крепится к теплоизоляционной стене 52 и имеет ту же композицию, что и первичная герметизирующая мембрана 38, то есть гофрированную нержавеющую сталь или лист Invar®. Непроницаемую мембрану 54 приваривают хотя бы одним своим концом к первичной герметизирующей мембране 38, обеспечивая непрерывность потолочной стены 6 между первым участком 46 и вторым участком 48.

Согласно примеру, показанному на Фиг. 2, непроницаемая мембрана 54 герметичного и теплоизоляционного слоя 50 и первичная герметизирующая мембрана 38 первичного пространства 30 продолжаются по меньшей мере частично в одной плоскости, при этом непроницаемая мембрана 54 продолжает первичную герметизирующую мембрану 38 первичного пространства 30 на герметичный и теплоизоляционный слой 50 во втором участке 48.

В соответствии с примером, показанным на Фиг. 2, конструкция хранилища также содержит по меньшей мере одно закрывающее устройство 58 для вторичного пространства 28, расположенное на по меньшей мере одном стыке между первым участком 46 и вторым участком 48 потолочной стены 6. Закрывающее устройство 58 описано со ссылкой на Фиг. 4.

Форма потолочной стены 6 опорной конструкции 2 теперь будет описана со ссылкой на Фигуры 1, 2 и 3.

Потолочная стена 6 состоит по меньшей мере из четырех отдельных граней 14, 16, 18, 20, при этом каждая из этих граней 14, 16, 18, 20 продолжается в плоскости, секущей плоскости, в которой находятся другие грани 14, 16, 18, 20. Другими словами, плоскость одной из граней 14, 16, 18, 20 является секущей по отношению к трем другим плоскостям, в которых продолжаются другие грани 14, 16, 18, 20. Каждая грань продолжается в продольном направлении между каждой концевой стеной 10b опорной конструкции 4.

Четыре грани 14, 16, 18, 20 потолочной стены 6 расположены попарно симметрично, образуя две центральные грани 14, 16 и две внешние грани 18, 20. Конструкция 2 хранилища содержит плоскость симметрии, которая проходит через вершину 26 резервуара и продолжается в продольной и вертикальной плоскостях, при этом одна центральная грань и одна внешняя грань симметричны другой центральной грани и другой внешней грани. Таким образом, потолочная стена 6 содержит первую внешнюю грань 18 и вторую внешнюю грань 20, граничащие в поперечном направлении Т с первой центральной гранью 14 и второй центральной гранью 16.

Каждая наружная грань 18, 20 продолжается между первым краем 22 и вторым краем 24, при этом первый край 22 соприкасается с одной из продольных стен 10а опорной конструкции 4, а второй край 24 частично соприкасается с одной центральных граней 14, 16. Каждая наружная грань 18, 20 продолжается в секущей плоскости к одной из главных плоскостей протяженности одной из продольных стен 10а, при этом образуемый угол имеет значение от 0° до 30°.

Каждая центральная грань 14, 16 продолжается между вторым краем 24 одной из внешних граней 18, 20 и вершиной 26, при этом вершина 26 является общей для двух центральных граней 14, 16. Первая центральная грань 14 продолжается в плоскости, секущей плоскости, в которой лежит вторая центральная грань 16, при этом образованный угол имеет значение от 0° до 30°, предпочтительно от 5° до 15°. Кроме того, плоскость симметрии граней 14, 16, 18, 20 упомянутой выше потолочной стены 6 проходит через вершину 26, общую для двух центральных граней 14, 16.

В примере, показанном на Фиг. 2, второй участок 48 потолочной стены 6 образован в по меньшей мере одной из центральных граней 14, 16 потолочной стены 6. Однако второй участок 48, продолжающийся только над одной из центральных граней 14, 16 или только над одной из внешних граней 18, 20, не выходит за рамки объема изобретения и представляет собой вариант выполнения, который не показан.

В другом альтернативном варианте выполнения две центральные грани 14, 16 образуют одну и ту же грань, продолжающуюся в плоскости, секущей плоскости, в которой лежат внешние грани 18, 20.

Резервуар 1 содержит трубу 60, проходящую по меньшей мере через опорную конструкцию 4 и конструкцию 2 хранилища во втором участке 48 потолочной стены 6. Более конкретно, сквозная труба 60 продолжается в вершине 26 центральных граней 14, 16, последовательно проходя снаружи резервуара 1 по направлению к внутреннему объему 44 резервуара 1, перегородке 12 опорной конструкции 4, теплоизоляционной стене 52 и непроницаемой мембране 54. Между сквозной трубой 60 и герметичным и теплоизоляционном слоем 50 установлено герметизирующее устройство, предотвращающее просачивание текучей среды, содержащейся в резервуаре 1, в потолочную стену 6, ограничивая при этом потери тепла.

Эта Фигура ясно иллюстрирует преимущество изобретения. Здесь хорошо видно, что необходимо спроектировать, изготовить и собрать единое герметизирующее устройство, так как сквозная труба 60 проходит через один и только один слой. Поэтому средства проще и экономичнее.

Согласно изобретению и как показано на Фиг. 3, отношение площади поверхности второго участка 48 потолочной стены 6 к общей площади поверхности потолочной стены 6 составляет от 5% до 60%.

Для расчета этого соотношения площадь поверхности второго участка 48 сравнивают с общей площадью поверхности потолочной стены 6. В этом случае второй участок 48 продолжается над частью центральных граней 14, 16 и принимает прямоугольную форму. Измеряют первую длину D1 потолочной стены 6 и вторую длину D1' второго участка 48, при этом каждую из этих длин D1, D1' измеряют в продольном направлении L между, соответственно, продольными концами потолочной стены 6 и продольными концами второго участка 48.

Также измеряют первую ширину D2 потолочной стены 6 и вторую ширину D2' второго участка 48. Более конкретно, первая ширина D2 представляет собой сумму ширин каждой из граней 14, 16, 18, 20, при этом ширину внешних граней 18, 20 измеряют перпендикулярно продольному направлению L между их первыми концами 22 и их вторыми гранями 24, при этом ширину центральных граней 14, 16 измеряют перпендикулярно продольному направлению L между их вторыми концами 24, общими с внешними гранями 18, 20, и вершиной 26.

Вторая ширина D2' второго участка 48 представляет собой сумму ширин второго участка 48, измеренных вдоль каждой из центральных граней 14, 16 между поперечным концом второго участка 48, что соответствует соединению между первым участком 46 и вторым участком 48 и вершиной 26, общей с двумя центральными гранями 14, 16.

Затем рассчитывают площадь поверхности потолочной стены 6, беря произведение первой длины D1 и первой ширины D2, а также площадь поверхности второго участка 48, беря произведение второй длины D1' и второй ширины D2'. Затем вычисляют отношение площади поверхности второго участка 48 к общей площади поверхности потолочной стены 6, при этом это отношение выражается в процентах.

Вычисление этого отношения можно обобщить следующим уравнением, где R соответствует отношению второго участка 48 к общей площади поверхности потолочной стены 6 и выражается в процентах (%), при этом каждая из длин D1, D1' и ширины D2, D2' выражены в одних и тех же единицах, например в метрах (м):

[MATH 1]: R= (D1' * D2')/(D1 * D2) * 100

отношение R согласно изобретению составляет от 5% до 60%, предпочтительно от 7% до 30%.

Закрывающее устройство 58 для вторичного пространства 28 на стыке между первым и вторым участками 46, 48 теперь будет описано со ссылкой на Фиг. 4 в плоскости U.

Закрывающее устройство 58 содержит первый закрывающий элемент 62 и по меньшей мере один второй закрывающий элемент 64, выполненные с возможностью взаимодействия друг с другом таким образом, чтобы отделить вторичное пространство 28 первого участка 46 от герметичного и теплоизоляционного слоя 50, образующего второй участок 48.

Каждый из закрывающих элементов 62, 64 имеет L-образный профиль, видимый в вертикальной плоскости поперечного сечения потолочной стены 6. Каждый закрывающий элемент 62, 64 содержит первый участок 66 и по меньшей мере один второй участок 68, продолжающийся в секущих плоскостях. В этом случае каждый закрывающий элемент 62, 64 содержит изогнутую часть 70, соединяющую первые части 66 с соответствующими вторыми частями 68 каждого из закрывающих элементов 62, 64.

Первая часть 66 первого закрывающего элемента 62 продолжается в этом случае по меньшей мере частично между вторичным пространством 28 и первичным пространством 30 первого участка 46. Вторичный теплоизоляционный барьер 32 имеет участок для крепления первой части 66 первого закрывающего элемента 62, в котором участок вторичной герметизирующей мембраны 34 продолжается пластиной 72, образованной между вторичным пространством 28 и первичным пространством 30. Более конкретно, пластина 72 в этом случае продолжает жесткую вторичную герметизирующую мембрану 40, при этом гибкая вторичная герметизирующая мембрана 42 по меньшей мере частично закрывает пластину 72 таким образом, чтобы обеспечить уплотнение между пластиной 72 и жесткой вторичной герметизирующей мембраной 40.

Пластину 72 крепят с помощью первого крепежного устройства 74, такого как, например, винт или заклепка, к вторичному теплоизоляционному барьеру 32. Первая часть 66 первого закрывающего элемента 62 прикреплена к пластине 72, например, с помощью сварного шва, так что первая часть 66 первого закрывающего элемента 62 образована по меньшей мере между пластиной 72 и первичным пространством 30.

Более конкретно, как показано на Фиг. 4, вторичный теплоизоляционный барьер 32 содержит по меньшей мере одну теплоизоляционную самонесущую панель 71, имеющую внешнюю поверхность 78, прикрепленную к опорной конструкции 4 с помощью крепежного элемента 80, такого как, например, мастика, внутреннюю поверхность 82, к которой прикреплена пластина 72 вторичного пространства 28, и утолщенную поверхность 84, продолжающуюся между внешней поверхностью 78 и внутренней поверхностью 82 и обращенную ко второму участку 48 потолочной стены. Каждая из сторон 78, 82, 84 самонесущей панели 71 содержит фанерную пластину 81. Именно на этих фанерных пластинах 81 или в них крепят первое и/или второе крепежные устройства 74, 76, в частности, с помощью винтов или заклепок.

Кроме того, вторичный теплоизоляционный барьер 32 имеет фаску 86, соединяющую внутреннюю поверхность 82 с утолщенной поверхностью 84 вторичного барьера. Изогнутая часть 70 первого закрывающего элемента 62 расположена на одной линии с фаской 86.

В соответствии с одним из вариантов изобретения фанерная пластина 81 на внутренней поверхности 82 вторичного теплоизоляционного барьера 32 может быть размещена только на пластине 72, так что первое крепежное устройство 74 может быть закреплено в фанерной пластине 81. Теплоизоляционный блок, составляющий вторичный теплоизоляционный барьер 32, таким образом, непосредственно закрыт вторичной герметизирующей мембраной 34 на внутренней поверхности 82 вторичного теплоизоляционного барьера 32.

Первый закрывающий элемент 62 расположен напротив вторичного теплоизоляционного барьера 32 таким образом, что второй участок 68 первого закрывающего элемента 62 продолжается вдоль утолщенной поверхности 84 вторичного теплоизоляционного барьера 32. Второй участок 68 первого закрывающего элемента 62 прикреплен к вторичному теплоизоляционному барьеру 32 на утолщенной поверхности 84 с помощью второго крепежного устройства 76, такого как, например, винт или заклепка.

Согласно примеру, показанному здесь на Фиг. 4, вторая часть 68 каждого закрывающего элемента 62, 64 продолжается в плоскости, перпендикулярной плоскостям, в которых продолжаются первые части 66 первого и второго закрывающего элемента 62, 64. Таким образом, вторая часть 68 первого закрывающего элемента 62 продолжается от изогнутой части 70 первого закрывающего элемента 62 к опорной конструкции 4, при этом вторая часть 68 второго закрывающего элемента 64 продолжается от изогнутой части 70 второго закрывающего элемента 64 по направлению к внутреннему объему резервуара. В этой конструкции вторые части 68 каждого из закрывающих элементов 62, 64 герметично сварены друг с другом.

Первый закрывающий элемент 62 и второй закрывающий элемент 64 расположены вплотную друг к другу.

Первая часть 66 второго закрывающего элемента 64 частично продолжается между герметичным и теплоизоляционным слоем 50 второго участка 48 и опорной конструкцией 4. Первая часть 66 второго закрывающего элемента 64 прикреплена к опорной конструкции 4. С этой целью опорная конструкция 4 содержит вставку, такую как, например, пластина, в области, где должна быть закреплена первая часть 66 второго закрывающего элемента 64. Согласно одному примеру изобретения вставка опорной конструкции 4 выполнена из металла, при этом первая часть 66 второго крепежного устройства 76 прикреплена к вставке опорной конструкции 4 по меньшей мере одним сварным швом.

Согласно показанному здесь примеру вторые части 68 закрывающих элементов 62, 64, часть теплоизоляционной стены 52 и часть первичного теплоизоляционного барьера 36 помогают разграничить пространство 92, заполненное теплоизоляционным компонентом, таким как, например, стекловата или минеральная вата, или гибкая полимерная пена.

Более того, по меньшей мере первый закрывающий элемент 62 и второй закрывающий элемент 64 закрывающего устройства 58 являются упруго деформируемыми. Различные компоненты потолочной стены могут сжиматься и/или расширяться, например, из-за движения вздутия или из-за резкого изменения температуры. Первый закрывающий элемент 62 и второй закрывающий элемент 64 закрывающего устройства 58 выполнены с возможностью согласования этих сжимающих или расширяющихся движений компонентов потолочной стены 6. Более конкретно, тот факт, что первые части 66 и вторые части 68 каждого из закрывающих элементов 62, 64 продолжаются в секущих плоскостях, позволяет каждому из закрывающих элементов 62, 64 открываться или закрываться вокруг точки, образованной на пересечении этих секущих плоскостей.

Изобретение также относится к способу загрузки или разгрузки сжиженного газа, содержащегося в вышеописанном резервуаре, в котором холодный жидкий продукт транспортируют по изолированным трубопроводам от или к плавучему или береговому хранилищу, к или от резервуара судна.

Однако изобретение не должно быть ограничено средствами и конфигурациями, описанными и проиллюстрированными здесь, но также распространяется на любые эквивалентные средства и любую эквивалентную конфигурацию, описанную и проиллюстрированную здесь, и на любое технически функциональное объединение таких средств. В частности, положение второго участка, в данном случае на центральных гранях потолочной стены, в другом варианте выполнения может быть образовано на по меньшей мере одной другой грани. Кроме того, потолочная стена может содержать две или более областей, где продолжается второй участок, как описано выше, не выходя за рамки объема изобретения. Наконец, через второй участок может проходить группа сквозных труб 60, подобных показанным на Фиг. 2.

Настоящее изобретение относится главным образом к герметичному и изоляционному резервуару (1), имеющему по меньшей мере одну конструкцию (2) для хранения текучей среды и несущую конструкцию (4), охватывающую конструкцию (2) хранилища, конструкцию (2) хранилища, содержащую группу стен, а именно, по меньшей мере потолочную стену (6), нижнюю стену (8) и группу боковых стен (10а, 10b), продолжающихся между потолочной стеной (6) и нижней стеной (8), при этом по меньшей мере потолочная стена (6) содержит первый участок (46) и второй участок (48), при этом первый участок (46) имеет последовательно в направлении толщины снаружи внутрь резервуара (1) герметичное и теплоизоляционное вторичное пространство (28) и герметичное и теплоизоляционное первичное пространство (30), при этом вторичное пространство (28) выполнено с возможностью контакта с опорной конструкцией (4), при этом первичное пространство (30) ограничивает внутренний объем (44), предназначенный для приема текучей среды, содержащейся в резервуаре (1), при этом второй участок (48) содержит герметичный и теплоизоляционный слой (50), отличающийся тем, что герметичный и теплоизоляционный слой (50) второго участка (48) контактирует с опорной конструкцией (4), участвуя в разграничении внутреннего объема (44) резервуара (1), при этом отношение площади поверхности второго участка (48) потолочной стены (6) к общей площади поверхности потолочной стены (6) составляет от 5% до 60%. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Герметичный и теплоизоляционный резервуар (1), включающий по меньшей мере конструкцию (2) хранилища для хранения текучей среды и опорную конструкцию (4), окружающую конструкцию (2) хранилища, при этом конструкция (2) хранилища содержит группу стен, содержащих по меньшей мере потолочную стену (6), нижнюю стену (8) и группу боковых стен (10а, 10b), продолжающихся между потолочной стеной (6) и нижней стеной (8), при этом по меньшей мере потолочная стена (6) содержит первый участок (46) и второй участок (48), при этом первый участок (46) содержит последовательно в направлении толщины снаружи к внутренней части резервуара (1) герметичное и теплоизоляционное вторичное пространство (28) и герметичное и теплоизоляционное первичное пространство (30), при этом вторичное пространство (28) выполнено с возможностью контакта с опорной конструкцией (4), первичное пространство (30) ограничивает внутренний объем (44), предназначенный для приема текучей среды, содержащейся в резервуаре (1), второй участок (48) содержит герметичный и теплоизоляционный слой (50), отличающийся тем, что герметичный и теплоизоляционный слой (50) второго участка (48) находится в контакте с опорной конструкцией (4), помогая разграничить внутренний объем (44) резервуара (1), при этом отношение площади поверхности второго участка (48) потолочной стены (6) к общей площади поверхности потолочной стены (6) составляет от 5% до 60%.

2. Резервуар (1) по п. 1, отличающийся тем, что отношение площади поверхности второго участка (48) потолочной стены (6) к общей площади поверхности потолочной стены (6) составляет от 7% до 30%.

3. Резервуар (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что конструкция (2) хранилища содержит по меньшей мере одно закрывающее устройство (58) для вторичного пространства (28), расположенное на по меньшей мере одном стыке между первым участком (46) и вторым участком (48) потолочной стены (6).

4. Резервуар (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что первичное пространство (28) и герметичный и теплоизоляционный слой (50) находятся в воздушном сообщении друг с другом.

5. Резервуар (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что вторичное пространство (28) содержит последовательно в направлении толщины снаружи к внутренней части резервуара (1) вторичный теплоизоляционный барьер (32), выполненный с возможностью контакта с опорной конструкцией (4) и вторичной герметизирующей мембраной (34), которую несет вторичный теплоизоляционный барьер (32), при этом первичное пространство (30) содержит последовательно в направлении толщины снаружи внутрь резервуара (1) первичный теплоизоляционный барьер (36), опирающийся на вторичную герметизирующую мембрану (34), и первичную герметизирующую мембрану (38), поддерживаемую первичным теплоизоляционным барьером (36) и предназначенную для контакта с текучей средой, содержащейся в резервуаре (1), при этом герметичный и теплоизоляционный слой (50) содержит теплоизоляционную стену (52), опирающуюся на опорную конструкцию (4), и непроницаемую мембрану (54), поддерживаемую теплоизоляционной стеной (52) и предназначенную для контакта с текучей средой, содержащейся в резервуаре (1).

6. Резервуар (1) по п. 5, отличающийся тем, что толщина теплоизоляционной стены (52), измеренная во втором участке (48) по меньшей мере равна сумме толщины первичного теплоизоляционного барьера (36) и толщины вторичного пространства (28), измеренной в первом участке (46).

7. Резервуар (1) по любому из пп. 5 или 6, отличающийся тем, что первичная герметизирующая мембрана (38) и непроницаемая мембрана (54) продолжаются в одной плоскости.

8. Резервуар (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что потолочная стена (6) состоит по меньшей мере из двух отдельных граней (14, 16, 18, 20), при этом каждая из этих граней (14, 16, 18, 20) продолжается в секущей плоскости к плоскостям, в которых лежат другая грань или грани (14, 16, 18, 20).

9. Резервуар (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что потолочная стена (6) состоит из четырех отдельных граней (14, 16, 18, 20), при этом каждая из этих граней (14, 16, 18, 20) продолжаются в секущей плоскости к плоскостям, в которых лежат остальные грани (14, 16, 18, 20).

10. Резервуар (1) по п. 9, отличающийся тем, что четыре грани (14, 16, 18, 20) потолочной стены (6) попарно симметричны, образуя две центральные грани (14, 16) и две внешние грани (18, 20).

11. Резервуар (1) по п. 10, отличающийся тем, что второй участок (48) потолочной стены (6) образован в по меньшей мере одной из центральных граней (14, 16) потолочной стены (6).

12. Резервуар (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что опорная конструкция (4) состоит по меньшей мере частично из материала, выбранного из металла, металлического сплава, бетона и/или их смеси.

13. Узел для транспортировки и/или хранения, включающий по меньшей мере один резервуар (1) по любому из предыдущих пунктов и состоящий из судна, перевозящего текучую среду, баржи, узла повторного сжижения, узла газификации, береговой конструкции или гравитационной платформы.

14. Способ загрузки или разгрузки сжиженного газа, содержащегося в резервуаре (1) по любому из пп. 1-12, в котором холодный жидкий продукт транспортируют по изолированным трубопроводам от или к плавучему или береговому хранилищу, к или от резервуара судна.