Теплоизоляционный барьер для стенки резервуара Российский патент 2024 года по МПК B63B25/16 F17C3/02 F17C6/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Настоящее изобретение относится к области герметичных и теплоизоляционных резервуаров для хранения и/или транспортировки сжиженного газа, например, резервуаров для транспортировки сжиженного углеводородного газа (также называемого СУГ), имеющего, например, температуру от -50°C до 0°C, или для транспортировки сжиженного природного газа (СПГ) при температуре около -162°C при атмосферном давлении.

[0002] Такие резервуары могут быть установлены на суше или на плавучей конструкции. В случае плавучей конструкции резервуар может быть предназначен для транспортировки сжиженного газа или для приема сжиженного газа, используемого в качестве топлива для приведения в движение плавучей конструкции.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0003] В заявке FR 3064042 раскрыт герметичный теплоизоляционный резервуар для хранения сжиженного природного газа, имеющий стенку, содержащую в направлении толщины несущую конструкцию, вспомогательный теплоизолирующий барьер, вспомогательную уплотнительную мембрану, основной теплоизолирующий барьер и основную уплотнительную мембрану, поддерживаемую на основном теплоизолирующем барьере и предназначенную для контакта с текучей средой, хранящейся в резервуаре.

[0004] Основной теплоизолирующий барьер содержит смежные основные изоляционные панели, каждая из которых содержит внешнюю жесткую пластину и слой вспененного полимерного материала, прикрепленный к внешней жесткой пластине и расположенный между внешней жесткой пластиной и основной уплотнительной мембраной. Основные изоляционные панели имеют выемки, протяженные по всей толщине слоя вспененного полимерного материала, которые обеспечивают опорную зону на внешней жесткой пластине, причем опорная зона на внешней жесткой пластине взаимодействует с анкерным устройством.

[0005] Анкерное устройство содержит шпильку, непосредственно или опосредованно закрепленную на несущей конструкции, и удерживающий элемент, установленный на шпильке и опирающийся на опорную зону внешней жесткой пластины. Анкерное устройство также имеет гайку, навинченную на шпильку и фиксирующую удерживающий элемент на шпильке.

[0006] Теплоизолирующий барьер также включает в себя изоляционную усиливающую заглушку, размещенную в выемке в слое вспененного полимерного материала для обеспечения непрерывности теплоизоляции основного теплоизолирующего барьера. Изоляционная усиливающая заглушка протяжена в направлении толщины от опорной зоны внешней жесткой пластины до основной уплотнительной мембраны для восприятия любых сжимающих усилий, которые могут воздействовать на основную уплотнительную мембрану.

[0007] Внешний конец изоляционной усиливающей заглушки является полым для обеспечения гнезда для вмещения гайки и конца шпильки. Из-за размеров этого гнезда площадь поверхности изоляционной заглушки, опирающейся на пластину основания, является небольшой.

[0008] Таким образом, в заявке FR 3064042 указано, что для предотвращения сминания слоя изоляционного вспененного материала изоляционной заглушки, плотность слоя изоляционного вспененного материала изоляционной усиливающей заглушки должна быть увеличена. Однако увеличение плотности также увеличивает стоимость изоляционной заглушки и локально ухудшает тепловые характеристики.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0009] Одна идея, лежащая в основе изобретения, заключается в обеспечении теплоизолирующего барьера, оснащенного изоляционной заглушкой, предназначенной для размещения в выемке в теплоизолирующем барьере, вмещающей анкерное устройство, причем изоляционная усиливающая заглушка обеспечивает непрерывность теплоизоляции теплоизолирующего барьера и превосходное восприятие любых сжимающих усилий, которые могут воздействовать на основную уплотнительную мембрану, например, гидростатических усилий и/или усилий, обусловленных плесканием.

[0010] В одном варианте осуществления изобретение предлагает стенку герметичного теплоизоляционного резервуара, содержащую теплоизолирующий барьер, закрепленный на несущей конструкции, и уплотнительную мембрану, опирающуюся на теплоизолирующий барьер и предназначенную для контакта с текучей средой, хранящейся в резервуаре, причем теплоизолирующий барьер содержит:

изоляционные панели, образующие внутреннюю поверхность для поддержания уплотнительной мембраны, каждая из изоляционных панелей содержит внутреннюю пластину, внешнюю пластину и слой вспененного полимерного материала, расположенный между внешней пластиной и внутренней пластиной; причем изоляционные панели имеют, по меньшей мере, одно гнездо, выходящее на упомянутой внутренней поверхности, поддерживающей уплотнительную мембрану, и обеспечивающее опорную зону на внешней пластине, по меньшей мере, одной из изоляционных панелей;

анкерное устройство, расположенное в гнезде, причем анкерное устройство содержит шпильку, непосредственно или опосредованно закрепленную на несущей конструкции, удерживающий элемент, прикладывающий силу к опорной зоне, и фиксирующий элемент, закрепленный на шпильке, который удерживает удерживающий элемент, опирающийся на опорную зону;

и

изоляционную заглушку, размещенную в гнезде и имеющую внутреннюю поверхность, находящуюся на одном уровне с внутренней опорной поверхностью уплотнительной мембраны, причем изоляционная заглушка содержит слой вспененного полимерного материала, имеющий опорную зону, посредством которой упомянутая изоляционная заглушка опирается на несущую конструкцию в направлении толщины теплоизолирующего барьера, причем опорная зона имеет площадь S в проекции на плоскость, перпендикулярную направлению толщины, превышающую разность S₁ - S₂; где:

S₁ - площадь сечения гнезда на уровне опорной зоны в плоскости, перпендикулярной направлению толщины, и

S₂ - π×(d₂/2)², где d₂ - общий диаметр фиксирующего элемента в проекции на плоскость, перпендикулярную направлению толщины.

[0011] Опорная зона определена как область слоя вспененного полимерного материала изоляционной заглушки, через которую могут передаваться сжимающие усилия, в частности, под действием динамического и гидростатического давления, оказываемого на уплотнительную мембрану жидкостью, содержащейся в резервуаре.

[0012] Таким образом, за счет вышеупомянутых характеристик опорная зона изоляционной заглушки имеет большую площадь, чем в известном уровне техники, что обеспечивает лучшее восприятие сжимающих усилий без создания слоя вспененного полимерного материала изоляционных заглушек, имеющего более высокую плотность, чем слой вспененного полимерного материала изоляционных панелей.

[0013] В соответствии с другими предпочтительными вариантами осуществления стенка резервуара может иметь одну или более следующих характеристик.

[0014] В соответствии с одним вариантом осуществления фиксирующий элемент представляет собой гайку, взаимодействующую с резьбовым концом шпильки.

[0015] В соответствии с одним вариантом осуществления изоляционные панели имеют внутреннюю пластину, которая образует внутреннюю опорную поверхность уплотнительной мембраны.

[0016] В соответствии с одним вариантом осуществления удерживающий элемент представляет собой пластину, например, кольцевой формы, имеющую отверстие, через которое проходит шпилька.

[0017] В соответствии с одним вариантом осуществления изоляционная заглушка содержит внутреннюю пластину, находящуюся на одном уровне с внутренней опорной поверхностью уплотнительной мембраны.

[0018] В соответствии с одним вариантом осуществления внутренняя пластина изоляционной заглушки выполнена из фанеры или композитного материала.

[0019] В соответствии с одним вариантом осуществления внутренняя пластина изоляционной заглушки имеет толщину от 4 до 24 мм. Фактически, толщина обычно зависит от наличия или отсутствия узла в месте пересечения двух гофров основной мембраны, контактирующей с внутренней пластиной. Толщина составляет, например, от 4 до 12 мм при отсутствии узла и от 9 до 24 мм при наличии узла.

[0020] В соответствии с одним вариантом осуществления слой вспененного полимерного материала изоляционной заглушки имеет такую же плотность, что и слой вспененного полимерного материала изоляционных панелей.

[0021] В соответствии с одним вариантом осуществления слой вспененного полимерного материала изоляционной заглушки имеет плотность от 80 до 210 кг/м³.

[0022] В соответствии с одним вариантом осуществления теплоизолирующий барьер содержит опорный элемент, расположенный между фиксирующим элементом и изоляционной заглушкой, причем опорный элемент опирается на несущую конструкцию в направлении толщины теплоизолирующего барьера, при этом опорная зона слоя вспененного полимерного материала опирается на область опорного элемента, по меньшей мере частично покрывающую фиксирующий элемент.

[0023] В соответствии с одним вариантом осуществления опорный элемент опирается на анкерное устройство в направлении несущей конструкции.

[0024] В соответствии с одним вариантом осуществления опорный элемент содержит внешнюю пластину, на которую опирается опорная зона слоя вспененного полимерного материала, и дополнительный фиксирующий элемент, прикрепленный к внешней пластине и закрепленный на шпильке.

[0025] В соответствии с одним вариантом осуществления внешняя пластина опорного элемента представляет собой металлическую пластину, а дополнительный фиксирующий элемент представляет собой гайку, приваренную к металлической пластине.

[0026] В соответствии с одним вариантом осуществления внешняя пластина опорного элемента приклеена к опорной зоне.

[0027] В соответствии с одним вариантом осуществления изоляционная заглушка и соответствующее гнездо имеют форму цилиндра вращения, ось которого соответствует центральной оси шпильки.

[0028] В соответствии с одним вариантом осуществления опорный элемент представляет собой прокладку, имеющую внешнюю поверхность, опирающуюся на удерживающий элемент, и внутреннюю поверхность, на которую опирается опорная зона слоя вспененного полимерного материала, причем прокладка имеет выемку, обеспеченную в ее внешней поверхности, в которой размещен фиксирующий элемент.

[0029] В соответствии с одним вариантом осуществления прокладка выполнена из материала, выбранного из пластика и фанеры.

[0030] В соответствии с одним вариантом осуществления прокладка имеет отверстие, которое выходит в выемку, и в котором размещен один конец шпильки.

[0031] В соответствии с одним вариантом осуществления удерживающий элемент имеет утопленную выемку, в которой находится фиксирующий элемент, и периферийный участок, который оказывает усилие на опорную зону, причем фиксирующий элемент находится на одном уровне с периферийным участком, так что опорная зона слоя вспененного полимерного материала опирается как на фиксирующий элемент, так и на периферийный участок удерживающего элемента.

[0032] В соответствии с одним вариантом осуществления гнездо образовано, по меньшей мере, двумя выемками, образованными на краю, по меньшей мере, двух смежных изоляционных панелей.

[0033] В соответствии с одним вариантом осуществления гнездо образовано, по меньшей мере, четырьмя выемками, образованными в углах четырех смежных изоляционных панелей.

[0034] В соответствии с одним вариантом осуществления изобретение относится к герметичному теплоизоляционному резервуару, содержащему стенку, описанную выше.

[0035] Резервуар в соответствии с одним из вариантов осуществления, описанных выше, может быть частью берегового хранилища, например, для хранения СПГ, или может быть установлен на прибрежной или глубоководной плавучей конструкции, например, на судне для транспортировки этана или метана, на плавучей установке для регазификации и хранения газа (FSRU), на плавучей установке для добычи, хранения и отгрузки нефти (FPSO) и на других установках. В случае плавучей конструкции резервуар может быть предназначен для приема сжиженного природного газа, служащего в качестве топлива для приведения в движение плавучей конструкции.

[0036] В соответствии с одним вариантом осуществления судно для транспортировки текучей среды содержит корпус, например, двойной корпус, и вышеописанный резервуар, расположенный в корпусе.

[0037] В соответствии с одним вариантом осуществления изобретение также предлагает способ загрузки или разгрузки судна, в котором текучую среду подают по изолированным трубопроводам из плавучего или берегового хранилища в резервуар судна или из резервуара судна в плавучее или береговое хранилище.

[0038] В соответствии с одним вариантом осуществления изобретение также обеспечивает систему передачи текучей среды, причем система содержит вышеупомянутое судно, изолированные трубопроводы, расположенные так, чтобы соединять резервуар, установленный в корпусе судна, с плавучим или береговым хранилищем, и насос для подачи потока текучей среды по изолированным трубопроводам из плавучего или берегового хранилища в резервуар судна или из резервуара судна в плавучее или береговое хранилище.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0039] Настоящее изобретение станет более понятным, и другие задачи, детали, признаки и преимущества изобретения станут более очевидными из следующего далее описания различных конкретных вариантов осуществления изобретения, обеспеченных исключительно в качестве примера, а не ограничения, со ссылкой на приложенные чертежи.

[0040] Фиг. 1 представляет вид в перспективе с вырезом стенки герметичного теплоизоляционного резервуара.

[0041] Фиг. 2 представляет схематический вид в разрезе изоляционной заглушки, размещенной в гнезде теплоизолирующего барьера, в соответствии с первым вариантом осуществления.

[0042] Фиг. 3 представляет схематический вид изоляционной заглушки, показанной на фиг. 2.

[0043] Фиг. 4 представляет схематический вид в разрезе изоляционной заглушки, размещенной в гнезде теплоизолирующего барьера, в соответствии со вторым вариантом осуществления.

[0044] Фиг. 5 представляет схематический вид в разрезе изоляционной заглушки, размещенной в гнезде теплоизолирующего барьера, в соответствии с третьим вариантом осуществления.

[0045] Фиг. 6 представляет схематический вид изоляционной заглушки, показанной на фиг. 5.

[0046] Фиг. 7 представляет схематический вид в перспективе прокладки, показанной на фиг. 5.

[0047] Фиг. 8 представляет схематический вид сверху фиг. 2, иллюстрирующий площадь S опорной зоны, на которую опирается изоляционная заглушка, причем площадь S₁ соответствует сечению гнезда, а площадь S₂ соответствует общим размерам гайки.

[0048] Фиг. 9 представляет схематический вид с вырезом судна, имеющего резервуар для хранения сжиженного природного газа, и терминала для загрузки/разгрузки этого резервуара.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0049] Условно выражения «внешний» и «внутренний» используются для определения относительного положения одного элемента относительно другого со ссылкой на внешнюю и внутреннюю области резервуара.

[0050] Фиг. 1 иллюстрирует многослойную конструкцию стенки 1 герметичного теплоизоляционного резервуара для хранения текучей среды, например, сжиженного природного газа (СПГ). Каждая стенка 1 резервуара содержит последовательно в направлении толщины от наружной стороны к внутренней стороне резервуара вспомогательный теплоизолирующий барьер 3, удерживаемый на несущей конструкции 2, вспомогательную уплотнительную мембрану 4, опирающуюся на вспомогательный теплоизолирующий барьер 3, основной теплоизолирующий барьер 5, опирающийся на вспомогательную уплотнительную мембрану 4, и основную уплотнительную мембрану 6, предназначенную для контакта со сжиженным природным газом, содержащимся в резервуаре.

[0051] Несущая конструкция 2, в частности, может включать в себя самонесущие металлические листы или, в более общем случае, может представлять собой жесткую перегородку любого типа с подходящими механическими свойствами. Несущая конструкция 2, в частности, может быть образована корпусом или двойным корпусом судна. Несущая конструкция 2 содержит множество стенок, определяющих общую форму резервуара, обычно многогранную форму.

[0052] Вспомогательный теплоизолирующий барьер 3 содержит множество вспомогательных изоляционных панелей 7, закрепленных на несущей конструкции 2 с помощью валиков смолы и шпилек, приваренных к несущей конструкции 2. Вспомогательные изоляционные панели 7 по существу имеют форму прямоугольного параллелепипеда и расположены параллельными рядами, разделенные друг от друга промежутками для обеспечения зазора в функциональном узле. Промежутки заполнены теплоизоляцией, например, стекловатой, каменной ватой или мягким синтетическим вспененным материалом с открытыми порами. Каждая из вспомогательных изоляционных панелей 7 имеет слой 8 вспененного полимерного материала, расположенный между внутренней пластиной 9 и внешней пластиной 10. Внутренняя пластина 9 и внешняя пластина 10 представляют собой, например, пластины из фанеры, приклеенные к упомянутому слою 8 вспененного полимерного материала. Вспененный полимерный материал 8 может представлять собой, например, пенополиуретан, дополнительно, при необходимости, армированный волокнами, например, стеклянными волокнами.

[0053] В показанном варианте осуществления вспомогательная уплотнительная мембрана 4 содержит непрерывный лист металлических поясов резервуара с приподнятыми краями. Пояса резервуара приварены своими приподнятыми краями к параллельным опорам для присоединения сваркой,, закрепленным в пазах во внутренних пластинах 9 вспомогательных изоляционных панелей 7. Пояса резервуара выполнены, например, из инвара®: сплава железа и никеля с типичным коэффициентом расширения от 1,2×10^-6 до 2×10^-6 K^-1.

[0054] В соответствии с другим вариантом осуществления, который не проиллюстрирован, вспомогательная уплотнительная мембрана 4 содержит множество гофрированных металлических листов, каждый из которых имеет по существу прямоугольную форму, приваренных друг к другу с перекрытием. В дополнение, гофрированные металлические листы приварены к металлическим пластинам, закрепленным на внутренней пластине 9 вспомогательных изоляционных панелей 7. Гофры выступают, например, наружу резервуара и размещены в пазах во внутренней пластине 9 вспомогательных изоляционных панелей 7.

[0055] В дополнение, основной теплоизолирующий барьер 5 содержит множество основных изоляционных панелей 11 по существу в форме прямоугольного параллелепипеда. Основные изоляционные панели 11 расположены со смещением относительно вспомогательных изоляционных панелей 7 вспомогательного теплоизолирующего барьера 3, так что каждая основная изоляционная панель 11 перекрывает четыре вспомогательные изоляционные панели 7. Основные изоляционные панели 11 прикреплены к вспомогательным изоляционным панелям 7 с помощью анкерных устройств 12, которые будут описаны ниже.

[0056] В проиллюстрированном варианте осуществления каждая основная изоляционная панель 11 имеет слой 13 вспененного полимерного материала, расположенный между двумя жесткими пластинами, а именно между внешней пластиной 15 и внутренней пластиной 14. Внешняя пластина 15 и внутренняя пластина 14 выполнены, например, из фанеры. Слой 13 вспененного полимерного материала представляет собой, например, пенополиуретан, дополнительно, при необходимости, армированный волокнами, например, стеклянными волокнами.

[0057] Основную уплотнительную мембрану 6 получают путем сборки множества гофрированных металлических листов. Каждый гофрированный металлический лист имеет по существу прямоугольную форму. Гофры выступают к внутренней стороне резервуара. Гофрированные металлические листы основной уплотнительной мембраны 6 расположены со смещением относительно основных изоляционных панелей 11, так что каждый гофрированный металлический лист протяжен совместно над четырьмя смежными основными изоляционными панелями 11. Гофрированные металлические листы приварены друг к другу с перекрытием и дополнительно приварены по краям к металлическим пластинам, закрепленным на основных изоляционных панелях 11 и, в частности, на внутренней пластине 14. Внутренние пластины 14 основных изоляционных панелей 11 образуют внутреннюю опорную поверхность основной уплотнительной мембраны 6.

[0058] Как показано на фиг. 1, каждая основная изоляционная панель 11 имеет выемку 16 на каждом из углов. Каждая выемка 16 проходит через внутреннюю пластину 14 и протяжена по всей толщине слоя 13 вспененного полимерного материала. Таким образом, как показано на фиг. 2, в каждой из выемок 16 внешняя пластина 15 выступает за пределы слоя 13 вспененного полимерного материала и внутренней пластины 14, образуя опорную зону 17, взаимодействующую с анкерным устройством 12, описанным ниже. Каждая выемка 16, образованная в углу одной из основных изоляционных панелей 11, расположена напротив выемок, 16 образованных в углах трех смежных основных изоляционных панелей 11, так что четыре выемки совместно образуют гнездо 18 в основном теплоизолирующем барьере 5. Таким образом, одно анкерное устройство 12, расположенное в упомянутой выемке 18, может взаимодействовать с четырьмя опорными зонами 17, принадлежащими четырем смежным основным изоляционным панелям 11 соответственно.

[0059] В показанном варианте осуществления к опорной зоне 17 каждой основной изоляционной панели 11 прикреплена прокладка 19, например, выполненная из фанеры, для ее усиления.

[0060] В показанном варианте осуществления каждое гнездо 18 состоит из нескольких выемок 16 в углах основных изоляционных панелей 11. Однако в других вариантах осуществления, которые не проиллюстрированы, каждая выемка 18 может быть не предусмотрена ни непосредственно на краях основных изоляционных панелей 11, ни на углах основных изоляционных панелей 11, и, следовательно, может проходить через слой 13 вспененного полимерного материала одной основной изоляционной панели 11.

[0061] В проиллюстрированном варианте осуществления каждое анкерное устройство 12 имеет шпильку 20, выступающую из металлической пластины, которая не показана, прикрепленной к внутренней пластине 9 одной из вспомогательных изоляционных панелей 7. Каждая из шпилек 20 проходит через отверстие во вспомогательной уплотнительной мембране 4. Кроме того, вспомогательная уплотнительная мембрана 4 герметично приварена к металлической пластине по всему периметру отверстия для герметизации прохода шпилек 20 через вспомогательную уплотнительную мембрану 4.

[0062] Как показано на фиг. 2, каждое анкерное устройство 12 содержит удерживающий элемент 21, закрепленный на каждой из шпилек 20, который опирается на опорные зоны 17 каждой из четырех смежных основных изоляционных панелей 11, в данном случае через прокладки 19. В дополнение, фиксирующий элемент, например, гайка 22, взаимодействует с резьбой шпильки 20 и опирается на внутреннюю поверхность удерживающего элемента 21, так что удерживающий элемент 21 зафиксирован на шпильке 20 и, таким образом, оказывает удерживающее усилие на опорные зоны 17.

[0063] В варианте осуществления, показанном на фиг. 2, удерживающий элемент 21 представляет собой кольцевую пластину с отверстием, через которое проходит шпилька 20.

[0064] Кроме того, в вариантах осуществления, которые не проиллюстрированы, на шпильку 20 между гайкой 22 и удерживающим элементом 21 навинчены одна или более пружинных шайб, например, тарельчатых шайб, что обеспечивает упругое крепление основных изоляционных панелей 11 к вспомогательным изоляционным панелям 7.

[0065] Изоляционная заглушка 25, показанная на фигурах 2 и 3, содержит слой 23 изоляционного вспененного полимерного материала и предпочтительно внутреннюю пластину 24, например, из фанеры или композитного материала, которая находится на одном уровне с внутренней пластиной 14 смежных основных изоляционных панелей 11. Изоляционная заглушка 25 опирается на внешнюю пластину 26. Внешняя пластина 26 представляет собой металлическую пластину, например, выполненную из нержавеющей стали, к которой приварена гайка 27, навинченная на резьбовой конец шпильки 20. Таким образом, внешняя пластина 26 обеспечивает распределение усилий, оказываемых на изоляционную заглушку 25 под действием динамического и гидростатического давления жидкости, содержащейся в резервуаре, на основную уплотнительную мембрану 6, и передает усилия на анкерное устройство 12 и, в частности, на шпильку 20. За счет такой конструкции положение изоляционной заглушки 25 может быть отрегулировано так, чтобы опорная поверхность мембраны была плоской путем навинчивания гайки 22 на резьбу шпильки 20 в большей или меньшей степени.

[0066] Фиг. 8 представляет схематический вид сверху фиг. 2 и иллюстрирует:

площадь S₁ (обозначена штрихами) участка гнезда 18,

площадь S₂ (обозначена точками), которая соответствует общим размерам гайки 22 диаметром d₂; и

площадь S (обозначена знаками «+»), которая соответствует площади слоя 23 вспененного полимерного материала, контактирующей с внешней пластиной 26, через которую передаются сжимающие усилия, в частности, под действием динамического и гидростатического давления жидкости, содержащейся в резервуаре, на основную уплотнительную мембрану 6.

[0067] На фиг. 8 можно увидеть, что конструкция, показанная на фиг. 2, является предпочтительной по сравнению с конструкциями известного уровня техники тем, что она обеспечивает площадь S, превышающую разность S₁ - S₂.

[0068] В соответствии с одним вариантом осуществления изоляционная заглушка 25, показанная на фиг. 2, приклеена к внешней пластине. Предпочтительно в таком варианте осуществления изоляционная заглушка 25 и соответствующее гнездо 18 имеют форму цилиндра вращения, ось которого соответствует оси шпильки 20. Это позволяет поворачивать изоляционную заглушку 25 в гнезде 18 при ввинчивании и при этом уменьшает зазор между изоляционной заглушкой 25 и стенками гнезда 18, поскольку такие зазоры могут привести к явлению конвекции.

[0069] В соответствии с одним вариантом осуществления изоляционную заглушку 25 устанавливают в гнезде 18 с усилием, то есть радиально сжимают в гнезде 18, что предотвращает явление конвекции между стенками гнезда 18 и изоляционной заглушкой 25.

[0070] В другом варианте осуществления изоляционная заглушка 25 не приклеена к внешней пластине 26. В этом случае внешнюю пластину 26 сначала навинчивают на шпильку 20, а затем вставляют изоляционную заглушку 25 в гнездо 18 до упора во внешнюю пластину 26.

[0071] В другом варианте осуществления изоляционную заглушку 25 приклеивают к внешней пластине 26 на этапе предварительного изготовления. В этом случае узел изоляционной заглушки 25 и внешней пластины 26 приклеивают к гайке 27 для фиксации узла и предотвращения вращения гайки 27, особенно если последняя не является разъемной гайкой, для предотвращения отсоединения гайки 27 от шпильки 20.

[0072] В варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг. 4, удерживающий элемент 21 анкерного устройства 12 имеет утопленную выемку 28, в которой находится гайка 22. В дополнение, удерживающий элемент 21 имеет периферийный участок 29, протяженный перпендикулярно направлению толщины. Глубина утопленной выемки 28 соответствует высоте гайки 22, так что гайка 22 находится на одном уровне с периферийным участком 29 удерживающего элемента 21.

[0073] Изоляционная заглушка 25 имеет внутреннюю пластину 24, которая находится на одном уровне с внутренними пластинами 14 смежных основных изоляционных панелей 11, и слой 25 вспененного полимерного материала. Внутренний конец слоя 25 вспененного полимерного материала имеет глухое отверстие 30, вмещающее конец шпильки 20. Кроме того, поскольку гайка 22 находится на одном уровне с периферийным участком 29 удерживающего элемента 21, изоляционная заглушка 25 опирает на гайку 22 и периферийный участок 29 удерживающего элемента 21, что также позволяет получить опорную поверхность для изоляционной заглушки 25, которая не уменьшена на площадь, соответствующую сечению гайки 22.

[0074] Фигуры 5-7 иллюстрируют третий вариант осуществления. В этом варианте осуществления анкерное устройство 12 представлено прокладкой 31, вставленной между удерживающим элементом 21 и изоляционной заглушкой 25. Прокладка 31 имеет внешнюю поверхность, которая опирается на удерживающий элемент 21, и внутреннюю поверхность, на которую опирается изоляционная заглушка 25. Прокладка 31 имеет выемку 32, образованную во внешней поверхности упомянутой прокладки 31, в которой размещена гайка 22 анкерного устройства 12. Таким образом, внутренняя поверхность прокладки 31 покрывает гайку 22, так что опорная поверхность изоляционной заглушки 25 также не уменьшается на сечение гайки 22.

[0075] Прокладка 31 также имеет отверстие 33, которое выходит в выемку 32, и через которое проходит конец шпильки 20. В проиллюстрированном варианте осуществления отверстие 33 открыто. Внутренний конец слоя 23 вспененного полимерного материала также имеет глухое отверстие 34, напротив отверстия 33, в котором может быть размещен конец шпильки 20.

[0076] В другом варианте осуществления, который не проиллюстрирован, отверстие 33 в прокладке 31 является глухим. Таким образом, слой 23 вспененного полимерного материала изоляционной заглушки 25 не имеет отверстия для размещения конца шпильки 20, что дополнительно увеличивает опорную поверхность изоляционной заглушки 25 на внутренней поверхности прокладки 31.

[0077] Прокладка 31, например, выполнена из пластика или фанеры.

[0078] В соответствии с одним вариантом осуществления толщина прокладок 31 может быть разной, и в зависимости от совокупных производственных допусков для изоляционной заглушки 25, анкерного устройства 12 и прокладок 19, прокладка 31 выбирается так, чтобы она имела подходящие размеры для регулировки положения изоляционной заглушки 25 в направлении толщины теплоизолирующего барьера и обеспечивала плоскую опорную поверхность.

[0079] Со ссылкой на фиг. 9, вид с вырезом СПГ-танкера 70 иллюстрирует герметичный изолированный резервуар 71, в общем, призматической формы, установленный в двойном корпусе 72 судна. Стенка резервуара 71 содержит основную мембрану, предназначенную для контакта с СПГ, содержащимся в резервуаре, вспомогательную мембрану, расположенную между основной мембраной и двойным корпусом 72 судна, и два теплоизолирующих барьера, расположенных между основной мембраной и вспомогательной мембраной и между вспомогательной мембраной и двойным корпусом 72 соответственно.

[0080] Как известно, загрузочно-разгрузочные трубопроводы 73, расположенные на верхней палубе судна, могут быть соединены с морским или портовым терминалом с помощью соответствующих соединителей для передачи груза в виде СПГ в резервуар 71 или из него.

[0081] Фиг. 9 также иллюстрирует пример морского терминала с загрузочно-разгрузочной станцией 75, подводным трубопроводом 76 и береговым сооружением 77. Загрузочно-разгрузочная станция 75 представляет собой стационарное прибрежное сооружение, содержащее подвижную стрелу 74 и башню 78, поддерживающую подвижную стрелу 74. Подвижная стрела 74 поддерживает связку изолированных гибких шлангов 79, которые могут быть соединены с загрузочно-разгрузочными трубопроводами 73. Поворотная подвижная стрела 74 может быть адаптирован к СПГ-танкерам всех размеров. Внутри башни 78 проходит соединительная труба, которая не показана. Загрузочно-разгрузочная станция 75 используется для загрузки и разгрузки СПГ-танкера 70 из берегового сооружения 77 или на него. Береговое сооружение 77 содержит резервуары 80 для хранения сжиженного газа и соединительные трубопроводы 81, соединенные подводным трубопроводом 76 с загрузочно-разгрузочной станцией 75. Подводный трубопровод 76 позволяет передавать сжиженный газ между загрузочно-разгрузочной станцией 75 и береговым сооружением 77 на большое расстояние, например, 5 км, что позволяет останавливать СПГ-танкер 70 на большом расстоянии от берега во время выполнения операций загрузки и разгрузки.

[0082] Для создания давления, необходимого для передачи сжиженного газа, используются насосы, установленные на борту судна 70, и/или насосы, установленные в береговом сооружении 77, и/или насосы, установленные на загрузочно-разгрузочной станции 75.

[0083] Хотя изобретение описано со ссылкой на несколько конкретных вариантов осуществления, очевидно, что оно никоим образом не ограничивается ими, и что оно включает в себя все технические эквиваленты описанных средств, а также их сочетания, если они находятся в пределах объема изобретения.

[0084] Использование глагола «содержать» или «включать в себя» и производных форм не исключает наличия элементов или этапов, отличных от указанных в формуле изобретения.

[0085] В формуле изобретения любая ссылочная позиция в скобках не должна интерпретироваться как ограничение формулы изобретения.

Изобретение относится к области герметичных и теплоизоляционных резервуаров для хранения и/или транспортировки сжиженного газа. Теплоизолирующий барьер для стенки герметичного теплоизоляционного резервуара закреплен на несущей конструкции, причем теплоизолирующий барьер содержит изоляционные панели, имеющие по меньшей мере одно гнездо, обеспечивающее опорную зону на внешней пластине по меньшей мере одной из изоляционных панелей, анкерное устройство, расположенное в гнезде, и изоляционную заглушку, размещенную в гнезде и содержащую слой вспененного полимерного материала. Полимерный материал имеет опорную зону, посредством которой упомянутая изоляционная заглушка опирается на несущую конструкцию в направлении толщины теплоизолирующего барьера. Судно для транспортировки текучей среды, содержащее корпус и герметичный теплоизоляционный резервуар, расположенный в корпусе. Для загрузки или разгрузки судна, в котором текучую среду подают по изолированным трубопроводам из плавучего или берегового хранилища в резервуар судна или из резервуара судна в плавучее или береговое хранилище. Достигается повышение герметичности и теплоизоляции резервуаров. 5 н. и 9 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Стенка герметичного теплоизоляционного резервуара, содержащая теплоизолирующий барьер (5), закрепленный на несущей конструкции (2), и уплотнительную мембрану (6), опирающуюся на теплоизолирующий барьер (5) и предназначенную для контакта с текучей средой, хранящейся в резервуаре, причем теплоизолирующий барьер (5) содержит:

изоляционные панели (11), образующие внутреннюю поверхность для поддержания уплотнительной мембраны (6), каждая из изоляционных панелей (11) содержит внутреннюю пластину (14), внешнюю пластину (15) и слой (13) вспененного полимерного материала, расположенный между внутренней пластиной (14) и внешней пластиной (15); причем изоляционные панели (11) имеют, по меньшей мере, одно гнездо (18), выходящее на упомянутой внутренней поверхности, поддерживающей уплотнительную мембрану (6), и обеспечивающее опорную зону (17) на внешней пластине (15) по меньшей мере, одной из изоляционных панелей (11);

анкерное устройство (12), расположенное в гнезде (18), причем анкерное устройство (12) содержит шпильку (20), непосредственно или опосредованно закрепленную на несущей конструкции (2), удерживающий элемент (21), оказывающий усилие на опорную зону (17), и фиксирующий элемент (22), закрепленный на шпильке (20), который удерживает удерживающий элемент (21), опирающийся на опорную зону (17); и

изоляционную заглушку (25), размещенную в гнезде (18) и имеющую внутреннюю поверхность, находящуюся на одном уровне с внутренней опорной поверхностью уплотнительной мембраны (6), причем изоляционная заглушка (25) содержит слой (23) вспененного полимерного материала, имеющий опорную зону, посредством которой упомянутая изоляционная заглушка (25) опирается на несущую конструкцию (2) в направлении толщины теплоизолирующего барьера (5), при этом опорная зона имеет площадь S в проекции на плоскость, перпендикулярную направлению толщины, превышающую разность S₁ - S₂; где:

S₁: площадь сечения гнезда (18) на уровне опорной зоны в плоскости, перпендикулярной направлению толщины; и

S₂:π×(d₂/2)², где d₂ - общий диаметр фиксирующего элемента (22) в проекции на плоскость, перпендикулярную направлению толщины.

2. Стенка резервуара по п.1, в которой фиксирующий элемент представляет собой гайку (22), взаимодействующую с резьбовым концом шпильки (20).

3. Стенка резервуара по любому из пп.1 или 2, содержащая опорный элемент (26, 31), расположенный между фиксирующим элементом (22) и изоляционной заглушкой (25), причем опорный элемент (26, 31) опирается на несущую конструкцию (2) в направлении толщины теплоизолирующего барьера (5), при этом опорная зона слоя (23) вспененного полимерного материала опирается на область опорного элемента (26, 31), по меньшей мере частично покрывающую фиксирующий элемент (22).

4. Стенка резервуара по п.3, в которой опорный элемент (26, 31) опирается на анкерное устройство (12) в направлении несущей конструкции (2).

5. Стенка резервуара по любому из пп.3 или 4, в которой опорный элемент содержит внешнюю пластину (26), на которую опирается опорная зона слоя (23) вспененного полимерного материала, и дополнительный фиксирующий элемент (27), прикрепленный к внешней пластине (26) и закрепленный на шпильке (20).

6. Стенка резервуара по п.5, в которой внешняя пластина (26) опорного элемента представляет собой металлическую пластину, а дополнительный фиксирующий элемент (27) представляет собой гайку, приваренную к металлической пластине.

7. Стенка резервуара по п.4, в которой опорный элемент представляет собой прокладку (31), имеющую внешнюю поверхность, опирающуюся на удерживающий элемент (21), и внутреннюю поверхность, на которую опирается опорная зона слоя (23) вспененного полимерного материала, причем прокладка (31) имеет выемку (32), образованную в ее внешней поверхности, в которой размещен фиксирующий элемент (22).

8. Стенка резервуара по п.7, в которой прокладка (31) выполнена из материала, выбранного из пластика и фанеры.

9. Стенка резервуара по любому из пп.7 или 8, в которой прокладка (31) имеет отверстие (33), которое выходит в выемку (32), и в котором размещен один конец шпильки (20).

10. Стенка резервуара по любому одному из пп.1 и 2, в которой удерживающий элемент (21) имеет утопленную выемку (28), в которой находится фиксирующий элемент (22), и периферийный участок (29), который оказывает усилие на опорную зону (17), причем фиксирующий элемент (22) находится на одном уровне с периферийным участком (29), так что опорная зона слоя (23) вспененного полимерного материала опирается как на фиксирующий элемент (22), так и на периферийный участок (29) удерживающего элемента (21).

11. Герметичный теплоизолирующий резервуар со стенкой по любому одному из пп.1-10.

12. Судно (70) для транспортировки текучей среды, содержащее корпус (72) и резервуар (71) по п.11, расположенный в корпусе.

13. Система передачи текучей среды, содержащая судно (70) по п.12, изолированные трубопроводы (73, 79, 76, 81), расположенные так, чтобы соединять резервуар (71), установленный в корпусе судна, с плавучим или береговым хранилищем (77), и насос для подачи текучей среды по изолированным трубопроводам из плавучего или берегового хранилища в резервуар судна или из резервуара судна в плавучее или береговое хранилище.

14. Способ загрузки или разгрузки судна (70) по п.12, в котором текучую среду подают по изолированным трубопроводам (73, 79, 76, 81) из плавучего или берегового хранилища (77) в резервуар (71) судна или из резервуара судна в плавучее или береговое хранилище.