РЕЗЕРВУАР Российский патент 2023 года по МПК F17C3/02 F17C13/00 

Изобретение относится к резервуару для хранения криогенной текучей среды.

Для хранения криогенных текучих сред, например сжиженного природного газа, известны закрытые резервуары с плоским дном, которые состоят из внешнего резервуара и внутреннего резервуара, расположенного внутри внешнего резервуара. Между внешним резервуаром и внутренним резервуаром может быть предусмотрена теплоизоляция. Эта теплоизоляция, в частности, также может быть расположена между дном внутреннего резервуара и дном внешнего резервуара. Если внешний резервуар изготовлен из бетона, с внутренней стороны внешнего резервуара может быть предусмотрена газонепроницаемая изоляция — так называемая облицовка. Эта облицовка обеспечивает газонепроницаемость внешнего резервуара. Облицовка может содержать стальную мембрану. Чтобы в случае вытекания криогенной текучей среды из внутреннего резервуара предотвратить попадание этой среды в расположенную между дном внутреннего резервуара и дном внешнего резервуара теплоизоляцию или ее проникновение до дна внешнего резервуара, также можно защитить теплоизоляцию стальной мембраной, в частности так называемым «вторым дном». Это второе дно тоже изготовляют из соединенных между собой стальных пластин. В случае вытекания криогенной текучей среды из внутреннего резервуара второе дно предотвращает попадание криогенной текучей среды в теплоизоляцию, проникновение ее до дна внешнего резервуара и соответствующее нежелательное воздействие на фундамент резервуара криогенных температур. При этом предотвращается возможность возникновения в фундаменте из-за перепадов температуры механических напряжений, которые могут привести к повреждению фундамента.

В свете вышеизложенного задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы создать улучшенный резервуар для хранения криогенной текучей среды.

В соответствии с этим предлагается резервуар для хранения криогенной текучей среды, в частности для хранения сжиженного природного газа. В состав резервуара входят внешний резервуар, внутренний резервуар, который расположен внутри внешнего резервуара, изоляция днища, которая расположена между дном внешнего резервуара и дном внутреннего резервуара, непроницаемая для жидкости первая пленка, которая расположена между дном внешнего резервуара и дном внутреннего резервуара, а также газонепроницаемая вторая пленка, которая расположена между первой пленкой и дном внешнего резервуара. Дно и стенка внешнего резервуара изготовлены из бетона, а внутренний резервуар — из металлического материала.

Первая пленка надежно предотвращает воздействие на фундамент резервуара недопустимо низких температур, поскольку она препятствует попаданию жидкой фазы криогенной текучей среды в изоляцию днища. Благодаря тому, что используются пленки, а не жесткая стальная мембрана, на стенку внешнего резервуара воздействуют лишь минимальные усилия — даже в случае если на стенку внешнего резервуара наклеена вторая пленка. По сравнению с описанным выше вторым дном, изготовленным из стальных пластин, смонтировать первую пленку можно значительно быстрее и с меньшими трудозатратами. Это существенно снижает стоимость монтажа. Также существенно снижается и стоимость материалов. Монтаж пленок упрощается и за счет того, что их можно укладывать в виде отдельных пленочных полотен, которые после укладки соединяются между собой сплошным соединением. Не требуется трудоемкий предварительный монтаж пленок. Размещение пленочных полотен, а также направление и порядок монтажа можно выбирать индивидуально, в зависимости от местных условий.

Первую пленку можно назвать «вторым дном». Вторая пленка может быть облицовкой, покрывающей внешний резервуар изнутри. Первая пленка, в частности, служит для того, чтобы предотвратить попадание или просачивание вытекающей из внутреннего резервуара текучей среды в изоляцию днища и предупредить связанный с этим процесс создания механических напряжений в фундаменте резервуара из-за перепадов температуры.

В данном случае термин «пленка» означает, в противоположность стальной мембране, гибкий или эластично деформируемый элемент конструкции, обладающий малой толщиной. Благодаря своей малой толщине пленки очень гибкие: их можно без заметных усилий складывать, сгибать или деформировать. Это упрощает монтаж пленок. Пленки предпочтительно выполнены с возможностью упругой деформации.

Первая пленка предпочтительно непроницаемая для жидкости и газопроницаемая. В качестве альтернативы первая пленка дополнительно может быть также газонепроницаемой. Вторая пленка — газонепроницаемая и непроницаемая для жидкости. При этом и первая, и вторая пленка могут быть изготовлены из одного и того же материала. Газонепроницаемость материала первой пленки и второй пленки обусловлена, в частности, содержанием металла, и в частности металлическим слоем, который содержат первая пленка и вторая пленка. Однако, поскольку первая пленка не обязательно должна быть газонепроницаемой, содержание металла в ней не обязательно. Вторая пленка предпочтительно всегда содержит металл, поскольку она должна быть газонепроницаемой. В этой связи, в частности, при использовании одного и того же материала для первой пленки и второй пленки первая пленка предпочтительно имеет непроницаемое для жидкости и газопроницаемое, или негерметичное, исполнение или структуру. Соответственно, вторая пленка имеет непроницаемое для жидкости и газонепроницаемое, или герметичное, исполнение или структуру.

Криогенная текучая среда предпочтительно представляет собой сжиженный природный газ. Однако криогенной текучей средой также может быть жидкий этен или этилен (температура кипения при атмосферном давлении 169,43 K = -103,72 °C), жидкий этан (температура кипения при атмосферном давлении 184,1 K = -88,9 °C) или жидкий пропан (температура кипения при атмосферном давлении 231,15 K = -42,1 °C). Криогенная текучая среда может иметь газообразное агрегатное состояние и жидкое агрегатное состояние, а может переходить из жидкого агрегатного состояния в газообразное и наоборот. Агрегатные состояния также можно называть фазами. Криогенную текучую среду также можно называть криогенным газом или сжиженным низкотемпературным газом. Резервуар, в частности, предназначен для хранения криогенной текучей среды в ее жидком агрегатном состоянии. Если криогенная текучая среда переходит из жидкого агрегатного состояния в газообразное агрегатное состояние, ее можно называть «испаряющимся газом». Этот испаряющийся газ можно стравливать, например, с помощью продувочного клапана.

В состав внешнего резервуара предпочтительно входят дно внешнего резервуара, ранее упомянутая стенка внешнего резервуара, соединенная с дном внешнего резервуара и имеющая цилиндрическую форму и/или выполненная в форме тела вращения вокруг центральной оси или оси симметрии, а также крыша внешнего резервуара. Крыша внешнего резервуара предпочтительно куполообразная и выгнута наружу.

Внутренний резервуар полностью находится внутри внешнего резервуара. В состав внутреннего резервуара, помимо дна внутреннего резервуара, входит стенка внутреннего резервуара, которая предпочтительно тоже имеет цилиндрическую форму и выполнена в форме тела вращения вокруг оси симметрии. Внешний резервуар и внутренний резервуар предпочтительно расположены концентрично относительно друг друга и оси симметрии. Внутренний резервуар и внешний резервуар также могут иметь форму параллелепипеда или куба. Внутренний резервуар предпочтительно выполнен в виде открытой сверху чаши. Это значит, что внутренний резервуар не герметичный. Внутренний резервуар может быть накрыт теплоизолирующей крышкой, опирающейся на несущую конструкцию, которая может быть подвешена на крыше внешнего резервуара с помощью стержней или растяжек. В качестве альтернативы внутренний резервуар также может быть закрыт куполообразной крышей. При хранении криогенная текучая среда контактирует с дном и стенкой внутреннего резервуара.

Внутренний резервуар предпочтительно выполнен в виде самонесущей конструкции. Это значит, что стенка внутреннего резервуара рассчитана так, чтобы полностью брать на себя нагрузку от своего собственного веса и весовую нагрузку хранимой криогенной текучей среды. Иначе говоря, ни один из компонентов резервуара, соприкасающихся внутри или снаружи со стенкой внутреннего резервуара, не несет нагрузки от веса стенки внутреннего резервуара или криогенной текучей среды.

Толщина стенки внутреннего резервуара и предпочтительно толщина дна внутреннего резервуара составляет предпочтительно не менее 2 мм, предпочтительно не менее 4 мм и особенно предпочтительно — не менее 6 мм. Толщина стенки внутреннего резервуара и предпочтительно толщина дна внутреннего резервуара составляет предпочтительно до 50 мм, более предпочтительно — до 40 мм и особенно предпочтительно — до 30 мм.

Согласно одной форме осуществления пленки содержат металл, в частности алюминий.

Пленки могут быть изготовлены из одного и того же материала или из разных материалов. В частности, пленки могут представлять из себя или содержать металлическую фольгу, в частности алюминиевую фольгу. Например, каждая из пленок может иметь многослойную структуру, причем один слой может быть металлической фольгой. Металлическая фольга также может называться металлическим сердечником, в частности алюминиевым сердечником соответствующей пленки. Однако пленки также могут быть металлизированными, в частности металлизированными в вакууме, синтетическими пленками. Использование металла позволяет достичь особенно заметного эффекта диффузионного барьера. Вместо алюминия можно использовать и другие подходящие металлы. Например, первая пленка и вторая пленка содержат по одному алюминиевому слою толщиной не менее 0,05 мм, чтобы, в частности, действовать как непроницаемый материал с эквивалентной толщиной слоя воздуха по сопротивлению диффузии водяного пара свыше 1500 м. В качестве альтернативы первая пленка также может не содержать металла, поскольку газонепроницаемость первой пленки не требуется. Пленки могут быть композитными. Это значит, что пленки могут быть изготовлены из многослойного композитного материала.

Согласно одной другой форме осуществления пленки армированы волокном, в частности стекловолокном.

Пленки также могут быть армированы углеродным волокном, арамоволокном и т. п. Благодаря этому пленки могут выдерживать большие нагрузки.

Согласно одной другой форме осуществления вторая пленка расположена между изоляцией днища и дном внешнего резервуара.

В частности, вторая пленка располагается на дне внешнего резервуара.

Согласно одной другой форме осуществления вторая пленка соединена сплошным соединением со стенкой внешнего резервуара, в частности приклеена к этой стенке.

В сплошных соединениях соединяемые материалы связаны межатомными или межмолекулярными силами. Сплошные соединения — это неразъемные соединения, которые можно разъединить только путем разрушения связующего вещества и/или соединяемых материалов.

Согласно одной другой форме осуществления вторая пленка полностью закрывает стенку внешнего резервуара.

Вторая пленка предпочтительно закрывает стенку внешнего резервуара с внутренней стороны, т. е. полностью обращена к внутреннему резервуару. Вторая пленка, в частности когда весь внешний резервуар вместе с крышей внешнего резервуара изготовлен из бетона, покрывает весь внешний резервуар с внутренней стороны. Это гарантирует газонепроницаемость внешнего резервуара. В случае, если внешний резервуар частично изготовлен из стали, полное закрывание второй пленкой внешнего резервуара на его участках, которые изготовлены из стали, не обязательно.

Согласно одной другой форме осуществления первая пленка по меньшей мере участками расположена в изоляции днища.

Т. е. первая пленка может проходить сквозь изоляцию днища. Первая пленка также может накрывать изоляцию днища сверху.

Согласно одной другой форме осуществления изоляция днища содержит несжимаемый изолирующий слой, в частности слой пеностекольных блоков, слой перлитобетона, деревянный слой или усиленный полиуретановый слой, причем первая пленка расположена между изолирующим слоем и дном внутреннего резервуара.

Число изолирующих слоев произвольное. Изолирующий слой предпочтительно устроен из множества пеностекольных блоков. Пеностекло также можно называть ячеистым стеклом или пенистым стеклом.

Согласно одной другой форме осуществления изоляция днища содержит несколько изолирующих слоев, между которыми расположена первая пленка.

Число изолирующих слоев произвольное. Например, предусмотрены два или три таких изолирующих слоя. Первая пленка может проходить между двумя смежными изолирующими слоями.

Согласно одной другой форме осуществления изоляция днища содержит плиту распределения нагрузки, причем плита распределения нагрузки расположена между дном внутреннего резервуара и изолирующим слоем, и причем первая пленка расположена между плитой распределения нагрузки и изолирующим слоем.

Первая пленка также может быть размещена на плите распределения нагрузки. Плита распределения нагрузки может быть изготовлена, например, из бетона и/или из дерева. Плита распределения нагрузки может включать в себя минеральные и неминеральные материалы. Плита распределения нагрузки предусмотрена непосредственно под дном внутреннего резервуара; она равномерно распределяет нагрузку внутреннего резервуара на изоляцию днища. Например, плита распределения нагрузки является отлитой бетонной плитой. Плита распределения нагрузки также может иметь форму кольца; при этом она располагается только под стенкой внутреннего резервуара и служит ее опорой.

Согласно одной другой форме осуществления изоляция днища содержит выравнивающий слой, причем выравнивающий слой расположен между дном внешнего резервуара и изолирующим слоем.

Изоляция днища может содержать первый выравнивающий слой, который расположен между дном внешнего резервуара и изолирующим слоем, и второй выравнивающий слой, который расположен между изолирующим слоем и плитой распределения нагрузки. Выравнивающие слои могут быть отлитыми бетонными плитами. Плита распределения нагрузки также может иметь форму кольца, причем в этом случае второй выравнивающий слой может находиться внутри кольца.

Согласно одной другой форме осуществления вторая пленка расположена между дном внешнего резервуара и выравнивающим слоем.

В частности, вторая пленка расположена между дном внешнего резервуара и первым выравнивающим слоем. В этом случае вторая пленка предпочтительно располагается на дне внешнего резервуара.

Согласно одной другой форме осуществления изоляция днища содержит кожух цилиндрической формы, который расположен между внешним резервуаром и внутренним резервуаром, причем первая пленка предусмотрена на кожухе с внутренней стороны, а вторая пленка — с внешней стороны.

Кожух также можно называть тепловой защитой углов. Предпочтительно кожух также выполнен из множества пеностекольных блоков и может быть соединен с изолирующим слоем. При этом «с внутренней стороны» означает «обращенный к внутреннему резервуару», а «с внешней стороны» — «обращенный к внешнему резервуару». Предпочтительно первая пленка предусмотрена между внутренним резервуаром и кожухом, а вторая пленка — между кожухом и внешним резервуаром. При этом пленки могут быть соединены сплошным соединением с кожухом и/или со стенкой внешнего резервуара. Вторая пленка предпочтительно полностью покрывает стенку внешнего резервуара.

Согласно одной другой форме осуществления первая пленка соединена со второй пленкой сплошным соединением.

Предпочтительно первая пленка склеена или сварена со второй пленкой. Каждая пленка может представлять собой множество пленочных полотен, которые соединены между собой сплошным соединением. Первая пленка и вторая пленка могут заключать в себе, как в пакете, кожух, изолирующий слой и оба выравнивающих слоя. Это значит, что изоляция днища, в частности, частично расположена внутри пленок, так что пленки заключают в себе изоляцию днища, предпочтительно по меньшей мере участками. Первая пленка и вторая пленка соединены между собой на соединительном участке сплошным соединением, в частности сварены или склеены между собой.

Крыша внешнего резервуара может быть изготовлена из бетона или стали. Например, дно внешнего резервуара и стенка внешнего резервуара могут быть изготовлены из бетона, а крыша внешнего резервуара — из стали. В качестве альтернативы дно внешнего резервуара, стенка внешнего резервуара и крыша внешнего резервуара могут быть изготовлены из бетона. Например, внешний резервуар может быть отлитым бетонным элементом конструкции, в котором дно внешнего резервуара, стенка внешнего резервуара и крыша внешнего резервуара соединены между собой нераздельно, в частности выполнены из одного куска материала. Внутренний резервуар предпочтительно изготовлен из стали. Однако внутренний резервуар также может быть изготовлен из алюминия. Резервуар также может называться бетонно-металлическим резервуаром, в частности бетонно-стальным резервуаром.

Другие возможные варианты реализации резервуара также включают в себя не названные явно комбинации признаков или форм осуществления, описываемые выше или в дальнейшем на примерах осуществления. При этом специалист также добавит отдельные аспекты к соответствующей основной форме резервуара в виде технических усовершенствований или дополнений.

Другие предпочтительные варианты осуществления резервуара являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения и описываемых ниже примеров осуществления резервуара. В последующем изложении резервуар подробнее поясняется на примерах предпочтительных форм осуществления со ссылкой на прилагаемые фигуры.

На Фиг. 1 представлена схема в разрезе одной из форм осуществления резервуара для хранения криогенной текучей среды.

На Фиг. 2 представлен подробный вид II согласно Фиг. 1.

Если не указано иное, одинаковые или функционально подобные элементы на фигурах снабжены одинаковыми номерами позиций.

На Фиг. 1 представлена значительно упрощенная схема в разрезе, соответствующая одной из форм осуществления резервуара 1 для хранения криогенной текучей среды 2. Криогенная текучая среда 2, в частности, является криогенным газом или сжиженным низкотемпературным газом. Примерами таких криогенных текучих сред служат: сжиженный природный газ, жидкий этен или этилен (температура кипения при атмосферном давлении 169,43 K = -103,72 °C), жидкий этан (температура кипения при атмосферном давлении 184,1 K = -88,9 °C) или жидкий пропан (температура кипения при атмосферном давлении 231,15 K = -42,1 °C).

Однако предпочтительно резервуар 1 подходит для хранения сжиженного природного газа (СПГ). Криогенная текучая среда 2 может иметь жидкое агрегатное состояние или жидкую фазу и газообразное агрегатное состояние или газообразную фазу, а может переходить из жидкой фазы в газообразную и наоборот. В резервуаре 1 хранится криогенная текучая среда 2 в ее жидкой фазе. Однако при этом криогенная текучая среда 2 частично может испаряться и переходить в газообразную фазу. Испарившуюся криогенную текучую среду 2 можно назвать испаряющимся газом.

Резервуар 1 содержит фундамент 3 в виде плиты. Фундамент 3 может быть закреплен непосредственно в грунте 4. Фундамент 3 также может содержать множество опор или стоек, так что фундамент 3 или резервуар 1 поднят на стойках и располагается на расстоянии от грунта 4. Фундамент 3 может быть изготовлен, например, из бетона. Фундамент 3, например, может быть отлитой круглой бетонной плитой. Однако фундамент 3 может иметь и любую другую геометрическую форму. Резервуар 1 охватывает центральную ось или ось симметрии M. Фундамент 3 может быть выполнен в форме тела вращения вокруг оси симметрии M.

Кроме того, резервуар 1 заключает в себе расположенный на фундаменте 3 внешний резервуар 5. Внешний резервуар 5 содержит стенку 6 внешнего резервуара. Стенку 6 внешнего резервуара также можно называть кожухом внешнего резервуара. Стенка 6 внешнего резервуара может быть выполнена в форме кругового цилиндра. В частности, стенка 6 внешнего резервуара может быть выполнена в форме тела вращения вокруг оси симметрии M резервуара 1. Внешний резервуар 5 также можно называть внешним контейнером.

Внешний резервуар 5 содержит дно 7 внешнего резервуара, которое может быть выполнено нераздельно, в частности из одного куска материала, со стенкой 6 внешнего резервуара. Дно 7 внешнего резервуара размещено на фундаменте 3. Дно 7 внешнего резервуара и стенка 6 внешнего резервуара изготовлены из бетона. Стенка 6 внешнего резервуара и дно 7 внешнего резервуара могут быть отлиты как одно целое. Дно 7 внешнего резервуара и стенка 6 внешнего резервуара могут быть выполнены в форме открытой сверху чаши, которую можно назвать внешней чашей. В одной из предпочтительных форм осуществления фундамент 3, дно 7 внешнего резервуара и стенка 6 внешнего резервуара могут быть отлиты как одно целое.

Кроме того, внешний резервуар 5 содержит выгнутую наружу куполообразную крышу 8 внешнего резервуара. Например, дно 7 внешнего резервуара и стенка 6 внешнего резервуара могут быть изготовлены из бетона, а куполообразная крыша8 внешнего резервуара — из стали. Кроме того, если крыша 8 внешнего резервуара изготовлена из стали, то крыша 8 внешнего резервуара может быть установлена на стенку 6 внешнего резервуара. В качестве альтернативы дно 7 внешнего резервуара, стенка 6 внешнего резервуара и крыша 8 внешнего резервуара могут быть изготовлены из бетона. Дно 7 внешнего резервуара, стенка 6 внешнего резервуара и крыша 8 внешнего резервуара могут быть монолитными, т. е. нераздельно отлитыми из бетона.

Кроме того, резервуар 1 заключает в себе расположенный внутри внешнего резервуара 5 внутренний резервуар 9. Внутренний резервуар 9 предпочтительно изготовлен из стального материала. Внутренний резервуар 9 выполнен в форме чаши или закрыт куполообразной крышей внутреннего резервуара. Внутренний резервуар 9 содержит выполненную в форме кругового цилиндра стенку 10 внутреннего резервуара и дно 11 внутреннего резервуара. Стенку 10 внутреннего резервуара также можно называть кожухом внутреннего резервуара. Внутренний резервуар 9, как и внешний резервуар 5, предпочтительно выполнен в форме тела вращения вокруг оси симметрии M. Внутренний резервуар 9 также можно называть внутренним контейнером или внутренней чашей. Внутренний резервуар 9 расположен внутри внешнего резервуара 5 соосно с ним относительно оси симметрии M. При хранении криогенной текучей среды 2 криогенная текучая среда 2 контактирует с дном 11 внутреннего резервуара и стенкой 10 внутреннего резервуара.

Чашевидный внутренний резервуар 9 накрыт подвешенной на крыше 8 внешнего резервуара 5 крышкой 12. Крышка 12 не герметично соединена с внутренним резервуаром 9, поэтому упомянутый выше испаряющийся газ, т. е. криогенная текучая среда 2, которая переходит из жидкого агрегатного состояния в газообразное агрегатное состояние, может выходить из чашевидного внутреннего резервуара 9.

Крышка 12 с помощью металлических стержней или растяжек 13 подвешена на крыше 8 внешнего резервуара. Кроме того, крышка 12 термически изолирована сверху или от внешнего резервуара 5 с помощью изолирующих элементов 14, например блочных. Изолирующие элементы 14 могут называться изолирующими блоками, изолирующими матами или изолирующими мешками или быть выполненными в форме таковых. Например, изолирующие элементы 14 могут быть изготовлены из вспененного синтетического материала, такого как полиуретан, полистирол и т. п. Кроме того, изолирующие элементы 14 могут быть изготовлены из минеральной ваты, например шлаковой ваты, стекловаты или каменной ваты. Изолирующие элементы 14 могут содержать минеральные и/или неминеральные материалы.

Между дном 11 внутреннего резервуара 9 и дном 7 внешнего резервуара 5 предусмотрена изоляция 15 днища. Изоляция 15 днища может, например частично, быть изготовлена из пеностекла. Пеностекло также можно называть пенистым стеклом или ячеистым стеклом. Кроме того, изоляция 15 днища может быть выполнена из отдельных блочных элементов, в частности из пеностекольных блоков. Кроме того, изоляция 15 днища по меньшей мере частично может быть изготовлена из бетона. Изоляция 15 днища является несущим нагрузку теплоизолирующим элементом конструкции и опорой для внутреннего резервуара 9.

Между стенкой 6 внешнего резервуара и стенкой 10 внутреннего резервуара предусмотрен зазор 16 по всему периметру. Зазор 16, по меньшей мере частично, может быть заполнен изолирующим материалом, например перлитом или минеральной ватой. Изоляция 15 днища, по меньшей мере частично, может быть расположена в зазоре 16, т. е. между стенкой 10 внутреннего резервуара и стенкой 6 внешнего резервуара.

На Фиг. 2 показан увеличенный фрагмент резервуара 1 согласно подробному виду II Фиг. 1. В форме осуществления резервуара 1 согласно Фиг. 1 и 2 стенка 6 внешнего резервуара и дно 7 внешнего резервуара изготовлены в виде нераздельного, в частности цельного, бетонного элемента конструкции. Как показано на Фиг. 2, изоляция 15 днища, по меньшей мере частично, расположена между дном 7 внешнего резервуара и дном 11 внутреннего резервуара. Однако, как сказано выше, изоляция 15 днища также может частично располагаться в зазоре 16.

Изоляция 15 днища предпочтительно содержит несколько несжимаемых изолирующих слоев 17, 18, в частности слоев пеностекольных блоков, из которых на Фиг. 2 показано только два слоя. Количество изолирующих слоев 17, 18 произвольное. Каждый изолирующий слой 17, 18 может быть выполнен из множества пеностекольных блоков 19. Изолирующие слои 17, 18, помимо пеностекольных блоков 19, также могут включать в себя перлитобетон, дерево, усиленный полиуретан или другие подходящие изолирующие материалы.

Между самым нижним изолирующим слоем 18 и дном 7 внешнего резервуара предусмотрен первый выравнивающий слой 20. Первый выравнивающий слой 20 может быть отлитой бетонной плитой. Над самым верхним изолирующим слоем 17 и под дном 11 внутреннего резервуара может быть предусмотрен второй выравнивающий слой 21. Второй выравнивающий слой 21 тоже может быть отлитой бетонной плитой. Таким образом, изолирующие слои 17, 18 расположены между выравнивающими слоями 20, 21. Также может быть предусмотрен только один такой выравнивающий слой 20, 21. Выравнивающие слои 20, 21 предпочтительно являются частью изоляции 15 днища.

Кроме того, между вторым выравнивающим слоем 21 и дном 11 внутреннего резервуара предусмотрена плита 22 распределения нагрузки. Плита 22 распределения нагрузки также может быть изготовлена, например, из бетона или даже из дерева. Плита 22 распределения нагрузки может содержать минеральные и/или неминеральные материалы. Внутренний резервуар 9 опирается на плиту 22 распределения нагрузки. Плита 22 распределения нагрузки также может быть, но не обязательно, частью изоляции 15 днища.

Кроме того, изоляция 15 днища включает в себя кожух 23 цилиндрической формы, который расположен в зазоре 16. Кожух 23 может быть выполнен в форме тела вращения вокруг оси симметрии M. Таким образом, кожух 23 полностью опоясывает внутренний резервуар 9, в частности стенку 10 внутреннего резервуара. Кожух 23 также может быть выполнен из пеностекольных блоков 19 и, как показано на Фиг. 2, может быть соединен с изолирующими слоями 17, 18. В частности, кожух 23 расположен между стенкой 10 внутреннего резервуара и стенкой 6 внешнего резервуара. При этом кожух 23 может опираться на стенку 6 внешнего резервуара. Кожух 23 также можно называть тепловой защитой углов, т. к. кожух 23 термически изолирует переход или угол между дном 7 внешнего резервуара и стенкой 6 внешнего резервуара.

Кроме того, резервуар 1 включает в себя первую пленку 24, которая на Фиг. 2 представлена штрихпунктирной линией. Первая пленка 24 в ориентации Фиг. 2 расположена под дном 11 внутреннего резервуара. Первую пленку 24 также можно назвать «вторым дном» резервуара 1. Тогда дно 11 внутреннего резервуара соответственно будет «первым дном» резервуара 1. Первая пленка 24, в частности, расположена между дном 7 внешнего резервуара и дном 11 внутреннего резервуара. Первая пленка 24 покрывает изоляцию 15 днища сверху, т. е. в направлении внутреннего резервуара 9. Первая пленка 24, как сказано выше, выполняет функцию «второго дна» и поэтому может так и называться. Однако, в отличие от известных видов «второго дна», первая пленка 24 не изготовлена из стальных пластин. Первая пленка 24 предпочтительно является частью изоляции 15 днища. Однако первая пленка 24 не обязательно является частью изоляции 15 днища.

Первая пленка 24 — непроницаемая для жидкости, но не обязательно газонепроницаемая. Как уже упоминалось, первая пленка 24 предпочтительно имеет непроницаемое для жидкости и газопроницаемое или негерметичное исполнение или структуру. Например, первая пленка 24 содержит алюминиевый слой толщиной не менее 0,05 мм, чтобы соответствовать непроницаемому материалу с эквивалентной толщиной слоя воздуха по сопротивлению диффузии водяного пара свыше 1500 м. Если первая пленка 24 соответствует герметичному материалу с эквивалентной толщиной слоя воздуха по сопротивлению диффузии водяного пара свыше 1500 м (это справедливо, например, для алюминиевого слоя толщиной 0,05 мм), то первую пленку 24 можно рассматривать как газонепроницаемую. Для свойства непроницаемости для жидкости это не требуется. Это значит, что первая пленка 24, которая обязательно должна быть непроницаемой только для жидкости, может и не содержать металла.

Благодаря своей малой толщине первая пленка 24 очень гибкая: ее можно без заметных усилий складывать, сгибать или деформировать. Первая пленка 24 может представлять из себя или содержать металлическую фольгу, например алюминиевую фольгу, или металлизированную в вакууме синтетическую пленку, например алюминированную синтетическую пленку. Первая пленка 24 предпочтительно армирована волокном, в частности стекловолокном. Однако первая пленка 24 также может быть армирована углеродным волокном, арамоволокном и т. п.

Первую пленку 24 также можно назвать «преградой для жидкости» или «барьером для жидкости». Первая пленка 24 устойчива к действию низких температур, поэтому она не повреждается даже в случаях, когда криогенная текучая среда 2 вытекает из внутреннего резервуара 9, например при протечке. Первая пленка 24 может быть выполнена из множества расположенных рядом друг с другом пленочных полотен, которые соединены между собой сплошным соединением, например склеены или сварены между собой. Это значительно упрощает и ускоряет монтаж первой пленки 24.

Кроме того, резервуар 1 содержит вторую пленку 25, которая изнутри покрывает изготовленный из бетона внешний резервуар 5. Вторая пленка 25 на Фиг. 2 представлена штриховой линией. Вторая пленка 25 может изнутри покрывать дно 7 внешнего резервуара, стенку 6 внешнего резервуара и крышу 8 внешнего резервуара. Вторая пленка 25 является или может называться облицовкой. Вторая пленка 25, в отличие от первой пленки 24, не только непроницаемая для жидкости, но и газонепроницаемая. Вторую пленку 25 также можно назвать «преградой для диффузии», «преградой для газа» или «газовым барьером». Вторая пленка 25 герметизирует изготовленный из бетона внешний резервуар 5, делая его газонепроницаемым. Соответственно вторая пленка 25 имеет непроницаемое для жидкости и газонепроницаемое, или герметичное, исполнение или структуру.

Вторая пленка 25 предпочтительно изготовлена из того же материала, что и первая пленка 24. Пленки 24, 25 могут быть соединены между собой на соединительном участке 26 сплошным соединением, например сварены или склеены между собой. Первая пленка 24 расположена между вторым выравнивающим слоем 21 и плитой 22 распределения нагрузки и проходит с внутренней стороны, т. е. обращена к стенке 10 внутреннего резервуара, поднимается на кожухе 23 вверх и закрывает его.

Вторая пленка 25 расположена между первым выравнивающим слоем 20 и дном 7 внешнего резервуара и проходит по стенке 6 внешнего резервуара вверх, так что вторая пленка 25 закрывает кожух 23 с внешней стороны. Это значит, что вторая пленка 25 расположена между кожухом 23 и стенкой 6 внешнего резервуара. При этом вторая пленка 25 может быть соединена сплошным соединением, например склеена как со стенкой 6 внешнего резервуара, так и с кожухом 23. Кроме того, вторая пленка 25 также может быть соединена сплошным соединением с дном 7 внешнего резервуара. Вторая пленка 25 может покрывать всю стенку 6 внешнего резервуара. Как показано на Фиг. 2, первый выравнивающий слой 20, изолирующие слои 17, 18, кожух 23 и второй выравнивающий слой 21 полностью помещаются между пленками 24, 25.

Первая пленка 24, в случае вытекания криогенной текучей среды 2 из внутреннего резервуара 9, например в случае протечки, предотвращает проникновение жидкой фазы криогенной текучей среды 2 в направлении фундамента 3 и попадание ее в изоляцию 15 днища. Благодаря этому надежно предотвращается как попадание криогенной текучей среды 2 в изоляцию 15 днища, так и проникновение криогенной текучей среды 2 ко дну 7 внешнего резервуара. При отсутствии первой пленки 24 фундамент 3 мог бы подвергаться нежелательному действию недопустимо низких температур, создающих значительные изгибающие напряжения в фундаменте 3. Это могло бы привести к повреждению фундамента 3. Особенно это касается случая, когда фундамент 3 опирается на стойки. Благодаря первой пленке 24 описанные выше эффекты надежно исключаются. При этом вторая пленка 25 обеспечивает газонепроницаемость резервуара 1 и предотвращает проникновение влаги снаружи в изоляцию 15 днища.

Благодаря тому, что пленки 24, 25 очень тонкие и соответственно гибкие, к ним прилагаются лишь минимальные усилия даже в случае, когда вторая пленка 25 приклеена к стенке 6 внешнего резервуара. По сравнению со «вторым дном» и облицовкой из стальных пластин смонтировать первую пленку 24 можно значительно быстрее и с меньшими трудозатратами. Это существенно снижает стоимость монтажа. Также существенно снижается и стоимость материалов. Монтаж пленок 24, 25 упрощается и за счет того, что их можно укладывать в виде отдельных пленочных полотен, которые после укладки соединяются между собой сплошным соединением. Поэтому не требуется предварительный монтаж пленок 24, 25.

Хотя данное изобретение описывалось на примерах осуществления, оно предоставляет многообразные возможности модификации.

Используемые номера позиций

1 Резервуар

2 Текучая среда

3 Фундамент

4 Грунт

5 Внешний резервуар

6 Стенка внешнего резервуара

7 Дно внешнего резервуара

8 Крыша внешнего резервуара

9 Внутренний резервуар

10 Стенка внутреннего резервуара

11 Дно внутреннего резервуара

12 Крышка

13 Растяжка

14 Изолирующий элемент

15 Изоляция днища

16 Зазор

17 Изолирующий слой

18 Изолирующий слой

19 Пеностекольный блок

20 Выравнивающий слой

21 Выравнивающий слой

22 Плита распределения нагрузки

23 Кожух

24 Пленка

25 Пленка

26 Соединительный участок

M Ось симметрии

Изобретение относится к резервуару (1) для хранения криогенной текучей среды (2), в частности для хранения сжиженного природного газа. Резервуар содержит внешний резервуар (5), внутренний резервуар (9), который расположен во внешнем резервуаре (5), изоляцию (15) днища, которая расположена между дном (7) внешнего резервуара (5) и дном (11) внутреннего резервуара (9), с непроницаемой для жидкости первой пленкой (24), причем пленка расположена между дном (7) внешнего резервуара и дном (11) внутреннего резервуара, и с газонепроницаемой второй пленкой (25), которая расположена между первой пленкой (24) и дном (7) внешнего резервуара. Дно (7) внешнего резервуара и стенка (6) внешнего резервуара изготовлены из бетона, а внутренний резервуар (9) изготовлен из металлического материала. Техническим результатом является упрощение монтажа резервуара. 13 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Резервуар (1) для хранения криогенной текучей среды (2), в частности для хранения сжиженного природного газа, с внешним резервуаром (5), внутренним резервуаром (9), который расположен во внешнем резервуаре (5), с изоляцией (15) днища, которая расположена между дном (7) внешнего резервуара (5) и дном (11) внутреннего резервуара (9), с непроницаемой для жидкости первой пленкой (24), которая расположена между дном (7) внешнего резервуара и дном (11) внутреннего резервуара, и с газонепроницаемой второй пленкой (25), которая расположена между первой пленкой (24) и дном (7) внешнего резервуара, причем дно (7) внешнего резервуара и стенка (6) внешнего резервуара изготовлены из бетона, а внутренний резервуар (9) изготовлен из металлического материала, отличающийся тем, что вторая пленка (25) соединена со стенкой (6) внешнего резервуара (5) сплошным соединением, в частности приклеена к этой стенке.

2. Резервуар по п. 1, отличающийся тем, что пленки (24, 25) содержат металл, в частности алюминий.

3. Резервуар по п. 1 или 2, отличающийся тем, что пленки (24, 25) армированы волокном, в частности стекловолокном.

4. Резервуар по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что вторая пленка (25) расположена между изоляцией (15) днища и дном (7) внешнего резервуара.

5. Резервуар по одному из пп. 1-4, отличающийся тем, что вторая пленка (25) полностью покрывает стенку (6) внешнего резервуара.

6. Резервуар по одному из пп. 1-5, отличающийся тем, что первая пленка (24) по меньшей мере участками расположена внутри изоляции (15) днища.

7. Резервуар по одному из пп. 1-6, отличающийся тем, что изоляция (15) днища содержит несжимаемый изолирующий слой (17, 18), в частности слой пеностекольных блоков, слой перлитобетона, деревянный слой или усиленный полиуретановый слой, и при этом первая пленка (24) расположена между изолирующим слоем (17, 18) и дном (11) внутреннего резервуара.

8. Резервуар по п. 7, отличающийся тем, что изоляция (15) днища содержит несколько изолирующих слоев (17, 18), между которыми расположена первая пленка (24).

9. Резервуар по п. 7 или 8, отличающийся тем, что изоляция (15) днища содержит плиту (22) распределения нагрузки, причем плита (22) распределения нагрузки расположена между дном (11) внутреннего резервуара и изолирующим слоем (17, 18), и при этом первая пленка (24) расположена между плитой (22) распределения нагрузки и изолирующим слоем (17, 18).

10. Резервуар по одному из пп. 7-9, отличающийся тем, что изоляция (15) днища содержит выравнивающий слой (20), и при этом выравнивающий слой (20) расположен между дном (7) внешнего резервуара и изолирующим слоем (17, 18).

11. Резервуар по п. 10, отличающийся тем, что вторая пленка (25) расположена между дном (7) внешнего резервуара и выравнивающим слоем (20).

12. Резервуар по одному из пп. 1-11, отличающийся тем, что изоляция (15) днища содержит кожух (23) цилиндрической формы, который расположен между внешним резервуаром (5) и внутренним резервуаром (9), и при этом первая пленка (24) предусмотрена на кожухе (23) с внутренней стороны, а вторая пленка (25) - с внешней стороны.

13. Резервуар по одному из пп. 1-12, отличающийся тем, что первая пленка (24) соединена со второй пленкой (25) сплошным соединением.

14. Резервуар по одному из пп. 1-13, отличающийся тем, что внешний резервуар (5) содержит крышу (8) внешнего резервуара, которая изготовлена из бетона или стали.