ХРАНИЛИЩЕ ДЛЯ СЖИЖЕННОГО ГАЗА Российский патент 2024 года по МПК F17C3/02 F17C13/06 B63B25/16 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Изобретение относится к области установок для хранения сжиженного газа, содержащих герметичный и теплоизоляционный резервуар с мембраной. В частности, изобретение относится к области герметичных и теплоизоляционных резервуаров для хранения и/или транспортировки сжиженного газа при низкой температуре, таких как резервуары для перевозки сжиженного нефтяного газа (СНГ), например, при температуре от -50°C и 0°C включительно или для перевозки сжиженного природного газа (СПГ) при температуре примерно -162°C при атмосферном давлении. Эти резервуары могут быть установлены на суше или на плавучей конструкции. В случае плавучей конструкции резервуар может быть предназначен для перевозки сжиженного газа или приема сжиженного газа, служащего топливом для движения плавучей конструкции.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] В документе FR 2991430 описывается установка для хранения сжиженного газа, состоящая из герметичного и теплоизоляционного резервуара, встроенного в опорную конструкцию, состоящую из двойного корпуса судна. Каждая стенка резервуара содержит вспомогательный теплоизолирующий барьер, вспомогательную уплотнительную мембрану, основной теплоизолирующий барьер и основную уплотнительную мембрану.

[0003] В зоне, расположенной в верхней части резервуара, резервуар включает в себя выступающий участок в форме дымохода, называемый жидкостным куполом. В этой зоне опорная конструкция локально прерывается таким образом, чтобы ограничить отверстие для загрузки/разгрузки, предназначенное для прохождения через него труб для загрузки/выгрузки текучей среды. Кроме того еще в этой зоне опорная конструкция включает в себя вертикальную опорную стенку, называемую комингсом, возвышающуюся над палубой судна, и горизонтальную стенку в верхней части вертикальной опорной стенки, образующую надстройку на палубе судна, называемую посадочным местом купола. Горизонтальная стенка посадочного места купола проходит вокруг отверстия и поддерживает крышку.

[0004] Однако установка такого типа с посадочным местом купола подразумевает, что трубы для загрузки/разгрузки, предназначенные для входа/выхода сжиженного газа, содержащегося в резервуаре, также должны проходить по высоте выше палубы на посадочном месте купола, следствием чего является громоздкая установка, к которой трудно получить доступ для обслуживания/управления этими трубами, а также дорогостоящая и громоздкая конструкция на палубе судна.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0005] Одна из идей, лежащих в основе изобретения, состоит в том, чтобы упростить опорную конструкцию установки для хранения для снижения стоимости и общего размера установки.

[0006] Еще одна идея изобретения состоит в том, чтобы выполнить крышку с возможностью упрощения установки для хранения.

[0007] В соответствии с одним вариантом осуществления изобретение предлагает установку для хранения сжиженного газа, содержащую опорную конструкцию и герметичный и теплоизоляционный резервуар, расположенный в опорной конструкции,

герметичный и теплоизоляционный резервуар, включает в себя основную конструкцию, образованную группой стенок резервуара, соединенных друг с другом и прикрепленных к опорной конструкции, при этом основная конструкция образует внутреннее пространство для хранения и основная конструкция содержит по меньшей мере одну уплотнительную мембрану и по меньшей мере один теплоизолирующий барьер, при этом теплоизолирующий барьер расположен между герметизирующим элементом и опорной конструкцией,

опорная конструкция, включающая в себя по существу плоскую верхнюю опорную стенку,

уплотнительная мембрана, теплоизолирующий барьер основной конструкции и верхняя опорная стенка прерываются локально таким образом, чтобы ограничить отверстие для загрузки/разгрузки, предназначенное для прохождения через него труб для загрузки/выгрузки текучей среды,

при этом резервуар имеет крышку, расположенную в отверстии для загрузки/разгрузки,

причем крышка содержит верхнюю стенку крышки, нижнюю стенку крышки и теплоизоляционную конструкцию, расположенную между нижней стенкой крышки и верхней стенкой крышки, при этом верхняя стенка крышки расположена в плоскости верхней опорной стенки и прикреплена к верхней опорной стенке, и нижняя стенка крышки герметично соединена с уплотнительной мембраной основной конструкции с помощью соединительного элемента.

[0008] Благодаря этим свойствам установка для хранения не содержит посадочного места купола и, следовательно, какой-либо надстройки, проходящей за верхнюю опорную стенку, что позволяет упростить установку для хранения и уменьшить объем верхней опорной стенки. Фактически верхняя стенка крышки здесь размещена в плоскости верхней опорной стенки, а не над последней, чтобы не выступать над верхней опорной стенкой.

[0009] Под фиксацией, соединением, сваркой “с обеспечением герметичности ” понимается соединение между двумя скрепленными вместе элементами, которое является непроницаемым для жидкостей и газов, например, в случае сварки с помощью сплошного сварного шва.

[0010] Варианты осуществления установки для хранения такого типа могут иметь один или более из следующих признаков.

[0011] В соответствии с одним вариантом осуществления крышка включает элементы жесткости, расположенные на верхней стенке крышки для увеличения жесткости и прочности крышки, например, при деформации опорной конструкции.

[0012] В соответствии с одним вариантом осуществления верхняя опорная стенка представляет собой внутреннюю верхнюю опорную стенку, опорная конструкция включает внутреннюю опорную конструкцию, содержащую по существу плоскую верхнюю опорную стенку, и внешнюю опорную конструкцию, содержащую по существу плоскую внешнюю верхнюю опорную стенку, расположенную над внутренней верхней опорной стенкой, при этом основная конструкция резервуара расположена во внутренней опорной конструкции.

[0013] В соответствии с одним из вариантов осуществления основная конструкция включает в себя потолочную стенку и заднюю стенку коффердама, при этом крышка расположена на одной линии с потолочной стенкой.

[0014] Таким образом, крышка позволяет соединить потолочную стенку с задней стенкой коффердама на одной линии с отверстием.

[0015] В соответствии с одним вариантом осуществления нижняя стенка крышки расположена на линии с уплотнительной мембраной, в частности с основной уплотнительной мембраной потолочной стенки.

[0016] В соответствии с одним вариантом осуществления нижняя стенка крышки имеет четыре края, при этом три из упомянутых краев нижней стенки крышки соединены с обеспечением герметичности с уплотнительной мембраной, в частности с основной уплотнительной мембраной потолочной стенки посредством первого соединительного элемента.

[0017] В соответствии с одним вариантом осуществления четвертый край нижней стенки крышки соединен с уплотнительной мембраной, в частности с основной уплотнительной мембраной, задней стенки коффердама посредством второго соединительного элемента.

[0018] В соответствии с одним вариантом осуществления верхняя опорная стенка является внешней верхней опорной стенкой, при этом опорная конструкция включает внутреннюю опорную конструкцию, содержащую по существу плоскую внутреннюю верхнюю опорную стенку, и внешнюю опорную конструкцию, содержащую по существу плоскую внешнюю верхнюю опорную стенку, расположенную над внутренней верхней опорной стенкой, причем основная конструкция резервуара расположена во внутренней опорной конструкции.

[0019] В соответствии с одним из вариантов осуществления отверстие имеет прямоугольный контур.

[0020] В соответствии с одним вариантом осуществления верхняя стенка крышки имеет размеры в плоскости верхней опорной стенки больше, чем размеры отверстия, так что она охватывает верхнюю опорную стенку вокруг отверстия.

[0021] В соответствии с одним вариантом осуществления уплотнительная мембрана основной конструкции и нижняя стенка крышки выполнены из металла, при этом соединительная часть приварена с обеспечением герметичности к уплотнительной мембране основной конструкции и к нижней стенке крышки.

[0022] В соответствии с одним из вариантов осуществления нижняя стенка крышки выполнена из материала, непроницаемого для газов и жидкостей, так что узел, состоящий из уплотнительной мембраны основной конструкции, соединительного элемента и нижней стенки крышки, образует уплотнительную мембрану резервуара.

[0023] В соответствии с одним из вариантов осуществления коэффициент теплового расширения материала соединительного элемента равен коэффициенту теплового расширения материала нижней стенки крышки.

[0024] В соответствии с одним вариантом осуществления установка для хранения содержит башню для загрузки/разгрузки, включающую в себя множество труб для загрузки/разгрузки, при этом трубы для загрузки/разгрузки герметично проходят через крышку через отверстия, выполненные в крышке.

[0025] В соответствии с одним вариантом осуществления уплотнительная мембрана включает в себя множество гофрированных металлических пластин, при этом гофрированные металлические пластины расположены рядом друг с другом в соответствии с повторяющимся рисунком и герметично сварены вместе.

[0026] В соответствии с одним вариантом осуществления металлические пластины изготовлены из нержавеющей стали.

[0027] В соответствии с одним вариантом осуществления соединительный элемент содержит первый фланец, прикрепленный к уплотнительной мембране основной конструкции, и второй фланец, соединенный с первым фланцем и прикрепленный к нижней стенке крышки.

[0028] В соответствии с одним вариантом осуществления первый фланец и второй фланец первого соединительного элемента образованы в одной плоскости.

[0029] В соответствии с одним вариантом осуществления второй фланец второго соединительного элемента образован в плоскости, параллельной нижней стенке крышки, а первый фланец второго соединительного элемента образован в плоскости, параллельной уплотнительной мембране, в частности основной уплотнительной мембране задней стенки коффердама.

[0030] В соответствии с одним вариантом осуществления соединительный элемент включает в себя множество соединительных элементов, приваренных друг к другу так, чтобы образовать непрерывную часть вокруг нижней стенки крышки.

[0031] В соответствии с одним вариантом осуществления соединительные элементы содержат первые соединительные элементы и вторые соединительные элементы, при этом первые соединительные элементы образованы первой плоской пластиной, образующей участок первого фланца, и второй плоской пластиной, образующей участок второго фланца для образования элемента L-образного сечения, при этом вторые соединительные элементы образованы первой гофрированной пластиной, содержащей гофр и образующей участок первого фланца, и второй гофрированной пластиной, содержащей гофр и образующей участок второго фланца.

[0032] В соответствии с одним вариантом осуществления гофр второго соединительного элемента находится на одной линии с одним из гофров уплотнительной мембраны основной конструкции таким образом, чтобы продолжать последний.

[0033] В соответствии с одним вариантом осуществления первые соединительные элементы и вторые соединительные элементы расположены чередующимся образом вокруг нижней стенки крышки.

[0034] В соответствии с одним вариантом осуществления соединительный элемент содержит третий фланец, соединенный с первым фланцем и/или вторым фланцем, при этом третий фланец прикреплен к опорной конструкции.

[0035] В соответствии с одним вариантом осуществления нижняя стенка крышки включает в себя множество плоских металлических пластин, при этом плоские металлические пластины соединены друг с другом.

[0036] В соответствии с одним из вариантов осуществления нижняя крышка выполнена из сплава железа и никеля, имеющего коэффициент теплового расширения от 0,5×10^-6 до 2×10^-6 K^-1 включительно.

[0037] В соответствии с одним вариантом осуществления соединительный элемент выполнен из сплава железа и никеля, имеющего коэффициент теплового расширения от 0,5×10^-6 до 2×10^-6 K включительно.

[0038] В соответствии с одним вариантом осуществления нижняя стенка крышки включает в себя множество гофрированных металлических листов, при этом гофрированные металлические листы расположены рядом друг с другом в соответствии с повторяющимся рисунком и сварены вместе герметично.

[0039] В соответствии с одним вариантом осуществления металлические листы изготовлены из нержавеющей стали.

[0040] В соответствии с одним вариантом осуществления соединительный элемент изготовлен из нержавеющей стали.

[0041] В соответствии с одним из вариантов осуществления теплоизоляционная конструкция крышки содержит по меньшей мере один блок пенополимера.

[0042] В соответствии с одним вариантом осуществления теплоизоляционная конструкция крышки содержит по меньшей мере один блок из пенополиуретана, предпочтительно армированный волокнами, например стекловолокном.

[0043] В соответствии с одним из вариантов осуществления теплоизоляционная конструкция крышки содержит множество коробов, расположенных рядом друг с другом и заполненных изоляционной набивкой.

[0044] В соответствии с одним вариантом осуществления изоляционная набивка изготовлена из стекловаты, перлита, аэрогеля, полимерной пены или объединения двух или более этих материалов.

[0045] В соответствии с одним вариантом осуществления уплотнительная мембрана является основной уплотнительной мембраной, теплоизолирующий барьер является основным теплоизолирующим барьером, а основная конструкция резервуара содержит в направлении толщины от наружной части к внутренней части резервуара вспомогательный теплоизолирующий барьер, прикрепленный к опорной конструкции, вспомогательную уплотнительную мембрану, поддерживаемую вспомогательным теплоизолирующим барьером, основной теплоизолирующий барьер, поддерживаемый вспомогательной уплотнительной мембраной, и основную уплотнительную мембрану, поддерживаемую основным теплоизолирующим барьером, предназначенным для контакта с сжиженным газом.

[0046] Такой тип установки для хранения может быть наземной установкой для хранения, например, для хранения СПГ, или установленным в прибрежном или глубоководной плавучей конструкции, в частности, на танкере для метана, плавучем хранилище и регазификационной установке (FSRU), плавучем производственном хранилище и разгрузочной (FPSO) установке и т.д. Такая установка для хранения может также служить топливным резервуаром на любом типе судна.

[0047] В соответствии с одним из вариантов осуществления судно для перевозки холодного жидкого продукта включает в себя двойной корпус и расположенную в двойном корпусе вышеупомянутую установку для хранения.

[0048] В соответствии с одним из вариантов осуществления судно включает в себя упомянутую выше установку для хранения и палубу, при этом верхняя опорная стенка опорной конструкции образована палубой.

[0049] В соответствии с одним вариантом осуществления судно включает в себя вышеупомянутую установку для хранения, внутреннюю палубу и внешнюю палубу, при этом внутренняя верхняя опорная стенка опорной конструкции образована внутренней палубой, а внешняя верхняя опорная стенка образована внешней палубой.

[0050] В соответствии с одним вариантом осуществления изобретение также предлагает систему перекачки холодного жидкого продукта, включающую в себя вышеупомянутую судовую изолированные трубы, расположенные таким образом, чтобы соединить резервуар, установленный в корпусе судна, с плавучей или наземной наружной установкой для хранения и насос для подачи потока холодного жидкого продукта по изолированным трубам от или к плавучей или наземной внешней установке для хранения или от резервуара судна к плавучей или наземной внешней установке.

[0051] В соответствии с одним вариантом осуществления изобретение также предлагает способ загрузки или разгрузки судна такого типа, в котором холодный жидкий продукт направляется по изолированным трубам от плавучей или наземной внешней установке для хранения в резервуар судна или из резервуара судна к плавучей или наземной внешней установке.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР

[0052] Изобретение будет лучше понято, а его другие цели, детали, признаки и преимущества станут более очевидными в ходе последующего описания конкретных вариантов осуществления изобретения, приведенного в качестве неограничивающей иллюстрации только со ссылкой на прилагаемые чертежи.

[0053] Фиг. 1 представляет схематический вид установки для хранения в разрезе в соответствии с первым вариантом осуществления.

[0054] Фиг. 2 представляет схематический вид детали II фиг. 1, более конкретно представляющий резервуар на уровне отверстия.

[0055] Фиг. 3 представляет местный вид в перспективе внутренней части резервуара в месте соединения основной конструкции и крышки.

[0056] Фиг. 4 представляет частичный вид в перспективе соединения между нижней стенкой крышки и основной уплотнительной мембраной основной конструкции.

[0057] Фиг. 5 представляет схематический вид установки для хранения в разрезе в соответствии со вторым вариантом осуществления.

[0058] Фиг. 6 представляет схематический вид детали VI фиг. 5, более конкретно представляющий резервуар на уровне отверстия.

[0059] Фиг. 7 представляет схематический вид в разрезе установки для хранения танкера для метана и терминала для загрузки/разгрузки этого резервуара.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0060] На фиг. 1 схематически представлена установка 1 для хранения, содержащая двойную опорную конструкцию, состоящую из внутренней опорной конструкции 2 и внешней опорной конструкции 3, обрамляющей внутреннюю опорную конструкцию 2. Внутри внутренней опорной конструкции 2 установка 1 для хранения содержит герметичный и теплоизоляционный резервуар 71, который будет описан ниже.

[0061] Внутренняя опорная конструкция 2 и внешняя опорная конструкция 3 включают в себя множество стенок, соединенных друг с другом, и, в частности, внутреннюю верхнюю опорную стенку 4 и внешнюю верхнюю опорную стенку 5 соответственно, которые расположены в верхней части установки 1 для хранения, как видно на фиг. 1.

[0062] Когда установка 1 для хранения расположена на судне, таком как танкер для метана, опорная конструкция 2, 3 образована двойным корпусом судна. Таким образом, внутренняя верхняя опорная стенка 4 представляет собой внутреннюю палубу 4 судна, а внешняя верхняя опорная стенка 5 представляет собой внешнюю палубу 5 судна.

[0063] Резервуар 71 содержит основную конструкцию 6, образованную нижней стенкой (не показана), потолочной стенкой 7, двумя стенками 8 коффердама, соединяющими нижнюю стенку с потолочной стенкой 7 и расположенными спереди и сзади, когда установка 1 для хранения расположена на судне, двумя боковыми стенками (не показаны) и двумя-четырьмя дополнительными, при необходимости, стенками с фаской (не показаны), соединяющими боковые стенки с нижней стенкой или с потолочной стенкой 7. Таким образом, стенки 71 резервуара 71 соединены друг с другом таким образом, что образуют многогранную конструкцию и ограничивают внутреннее пространство 9 для хранения.

[0064] Для загрузки и разгрузки резервуара 71 сжиженным газом установка 1 для хранения включает в себя отверстие 10 для загрузки/разгрузки, локально прерывающее наружную верхнюю опорную стенку 5, внутреннюю верхнюю опорную стенку 4 и потолочную стенку 7 резервуара 71 таким образом, чтобы дать возможность трубам 11 для загрузки/разгрузки достичь дна резервуара 71 после прохождения через это отверстие 10.

[0065] Установка 1 для хранения также содержит башню 13 для загрузки/разгрузки, расположенную на одной линии с отверстием 10 и внутри резервуара 71, образующую опорную конструкцию для труб 11 для загрузки/разгрузки по всей высоте резервуара 71 и для насосов (не показаны).

[0066] Кроме того, установка 1 для хранения включает в себя крышку 12, расположенную в отверстии 10 для загрузки/разгрузки, чтобы закрыть внутреннее пространство 9 для хранения на уровне упомянутого отверстия 10. Крышка 12 содержит отверстия 14, позволяющие трубам 11 для загрузки/разгрузки проходить через крышку 12.

[0067] В первом варианте осуществления, представленном на Фиг. 1 и 2, резервуар 71 также включает в себя дымоход 15, расположенный на основной конструкции 6 на уровне отверстия и позволяющий стенкам резервуара непрерывно продолжаться от внутренней палубы 4 к внешней палубе 5 на уровне, где последние прерываются отверстием 10 для загрузки/разгрузки. В резервуарах для хранения сжиженного газа такой дымоход 15, снабженный крышкой 12, называется жидкостным куполом.

[0068] Здесь настоящее изобретение проиллюстрировано со ссылкой на зону жидкостного купола, но в равной степени можно предусмотреть применение этого изобретения к какому-либо другому дымоходу резервуара 71, такому как обычно газовый купол.

[0069] Отверстие 10 для загрузки/разгрузки и дымоход 15 имеют прямоугольный контур. Таким образом, дымоход 15 содержит четыре стенки, одна из которых является продолжением задней стенки 8 коффердама, как показано на фиг. 1, а три других соединены с потолочной стенкой 7 и образуют с последней угол 90°.

[0070] Еще одно свойство этого варианта осуществления, показанного на фиг. 1 и 2, заключается в том, что крышка 12 расположена на уровне внешней палубы 5, то есть закрывает дымоход 15.

[0071] На фиг. 2 схематически более подробно представлена зона отверстия установки 1 для хранения по первому варианту осуществления.

[0072] Резервуар 71 представляет собой резервуар 71 с мембраной, позволяющий хранить сжиженный газ. Основная конструкция 6 резервуара 71 представляет собой многослойную конструкцию, включающую в себя, от наружной стороны к внутренней стороне, вспомогательный теплоизолирующий барьер 16, включающий в себя изолирующие элементы, упирающийся в опорную конструкцию, вспомогательную уплотнительную мембрану 17, упирающуюся во вспомогательный теплоизолирующий барьер 16, основной теплоизолирующий барьер 18, включающий в себя изолирующие элементы, упирающийся во вспомогательный уплотнительный элемент 17, и основную уплотнительную мембрану 19, предназначенную для контакта со сжиженным газом, содержащимся в резервуаре 71.

[0073] В соответствии с одним вариантом осуществления основную конструкцию 6 резервуара 71 изготавливают в соответствии с технологией Mark III®, описанной, в частности, в документе FR A-2691520.

[0074] В этом типе основной конструкции 6 вспомогательный теплоизолирующий барьер 16, основной теплоизолирующий барьер и вспомогательная уплотнительная мембрана 17 по существу состоят из расположенных рядом панелей на опорной конструкции, которая может быть внутренней опорной конструкцией 2 или конструкцией, соединяющей внутреннюю верхнюю опорную стенку 4 с наружной верхней опорной стенкой 5 на уровне отверстия 10. Вспомогательная уплотнительная мембрана 17 образована из композитного материала, включающего в себя лист алюминия, зажатый между двумя листами мата из стекловолокна. основную уплотнительную мембрану 19, в свою очередь, получают путем сборки группы металлических пластин, приваренных друг к другу вдоль их краев и включающих в себя гофры 20, продолжающиеся в двух перпендикулярных направлениях. Металлические пластины изготавливают, например, из листов нержавеющей стали или алюминия, формируемых сгибанием или прессованием. Основная уплотнительная мембрана 19 показана, в частности, на фиг. 3.

[0075] Другие подробности этого типа гофрированной металлической мембраны описаны, в частности, в FR-A-2861060.

[0076] Как видно на фиг. 2, в дымоходе 15 вспомогательная уплотнительная мембрана 17 прикреплена своим краем к опорной конструкции посредством выступающего из внутренней поверхности опорной стенки дымохода соединительного кольца 21, являющегося в этой зоне стенкой, соединяющей внутреннюю палубу 4 с внешней палубой 5.

[0077] Крышка 12 в равной степени содержит многослойную конструкцию, включающую, от наружной стороны к внутренней стороне, верхнюю стенку 22 крышки, нижнюю стенку 23 крышки и теплоизоляционную конструкцию 24, расположенную между нижней стенкой 23 крышки и верхней стенкой 22 крышки. Крышка 12 также содержит элементы жесткости 25, расположенные на верхней стенке 22 крышки.

[0078] Как видно на фиг. 2, крышка 12 расположена в отверстии 10 для загрузки/разгрузки так, что верхняя стенка 22 крышки находится в плоскости внешней верхней опорной стенки 5 или внешней палубы 5. Таким образом, установка 1 для хранения не имеет посадочного места купола, а крышка 12 не выступает над внешней палубой 5.

[0079] Верхняя стенка 22 крышки герметично прикреплена к внешней палубе 5 вокруг отверстия 10, так что на уровне крышки 12 именно верхняя стенка 22 крышки служит вспомогательной уплотнительной мембраной 17. Верхняя стенка 22 крышки изготовлена из металла, например из нержавеющей стали.

[0080] Нижняя стенка 23 крышки герметично приварена к основной уплотнительной мембране 19 основной конструкции 6, в данном случае дымохода 15, с помощью соединительного элемента 26. Соединительный элемент 26 описан более подробно со ссылкой на фиг. 3 и 4. Нижняя стенка 23 крышки также герметично приварена к трубам 11 для загрузки/разгрузки.

[0081] Теплоизоляционная конструкция 24 крышки 12 содержит группу изолирующих элементов, расположенных рядом друг с другом, которые могут быть одинаковыми или разными. В предпочтительном варианте изолирующие элементы, расположенные на одной линии с нижней стенкой 23 крышки и соединительным элементом 26, являются конструкционными изолирующими элементами, в то время как изолирующие элементы, расположенные на периферии теплоизоляционной конструкции 24, являются неконструкционными изолирующими элементами, так называемые “конструкционные” изолирующие элементы, по существу, имеют механические свойства или характеристики, превышающие или даже намного превосходящие так называемых “неконструкционных” изолирующих элементов. Конструкционные изолирующие элементы могут представлять собой блоки из вспененного полимера высокой плотности, необязательно армированные волокнами, или короба из фанеры или композитного материала, заполненные изоляционной набивкой, такой как стекловата, пенополимер или перлит. Неконструкционными изолирующими элементами могут быть блоки из вспененного полимера низкой плотности или стекловаты.

[0082] Соединительный элемент 26 содержит первый фланец 27, герметично приваренный к уплотнительной мембране основной конструкции 6, и второй фланец 28, соединенный с первым фланцем 27 и герметично приваренный к нижней стенке 23 крышки по всему периметру нижней стенки 23 крышки. Этот соединительный элемент 26 выполнен по-разному в зависимости от конструкции нижней стенки 23 крышки, например, в соответствии с первым вариантом, показанным на фиг. 3, или в соответствии со вторым вариантом, показанным на фиг. 4.

[0083] На фиг. 3 показана внутренняя часть резервуара 71 в месте соединения основной конструкции 6 и крышки 12 с изображением первого варианта соединительного элемента 26.

[0084] На этой фиг. 3 нижняя стенка 23 крышки образована узлом плоских металлических пластин 29, сваренных друг с другом внахлест. Здесь эти плоские металлические пластины 29 представляют собой плоские металлические пластины 29 с низким коэффициентом теплового расширения, в данном случае от 0,5×10 ⁶ до 2×10^-6 K^-1 включительно, так что они очень мало сжимаются при прохождении сжиженного газа через трубы 11 для загрузки/разгрузки. Плоские металлические пластины 29 изготовлены, например, из сплава железа и никеля, называемого инваром.

[0085] В каждом из вариантов соединительный элемент 26 изготовлен из материала, имеющего тот же коэффициент теплового расширения, что и материал нижней стенки 23 крышки, чтобы сжиматься и расширяться однородно с нижней стенкой 23 крышки.

[0086] Таким образом, в этом первом варианте соединительный элемент 26 также изготовлен из сплава железа и никеля, имеющего коэффициент теплового расширения от 0,5×10^-6 до 2×10^-6 К^-1 включительно. Таким образом, соединительный элемент 26 образован непрерывной полосой, образованной вокруг нижней стенки 23 крышки. Эта полоса выполнена с использованием одного или нескольких соединительных элементов, образующих первый фланец 27 и второй фланец 28.

[0087] В варианте осуществления, который не показан, соединительный элемент 26 содержит третий фланец, расположенный в той же плоскости, что и первый фланец 27, и соединенный с первым фланцем 27 и со вторым фланцем 28 с образованием соединительного элемента 26 Т-образного сечения. Третий фланец крепят к опорной конструкции таким образом, чтобы образовать анкер для основной уплотнительной мембраны 19 и нижней стенки 23 крышки на уровне соединительного элемента 26. Первый фланец 27 и третий фланец могут быть выполнены за одно целое. Альтернативно первый фланец 27 и второй фланец 28 могут быть выполнены из одной и той же изогнутой пластины.

[0088] Одна из труб 11 для загрузки/разгрузки представлена на фиг. 3 и проходит через крышку 12 и, в частности, нижнюю стенку 23 крышки через одно из отверстий 14, выполненных в крышке 12. Для герметичного соединения трубы 11 для загрузки/разгрузки и нижней стенки 23 крышки труба 11 снабжена фланцем 30, приваренным герметично вокруг нее, при этом этот фланец 30 также герметично приварен к нижней стенке 23 крышки.

[0089] На фиг. 4 показан второй вариант соединительного элемента 26. Фактически, когда нижняя стенка 23 крышки изготовлена или сконструирована таким же образом, как и основная уплотнительная мембрана 19 основной конструкции 6, целесообразно приспособить соединительный элемент 26.

[0090] Как видно на фиг. 4, нижняя стенка 23 крышки включает в себя множество гофрированных металлических листов 31, которые расположены рядом друг с другом в соответствии с повторяющимся рисунком и сварены вместе герметично. Гофры 20 нижней стенки 23 крышки находятся на одной линии с гофрами 20 основной уплотнительной мембраны 19 основной конструкции 6. Для обеспечения непрерывности на уровне соединительного элемента 26, а также для герметизации этого соединения соединительная часть 26 образована из множества первых соединительных элементов 32 и множества вторых соединительных элементов 33. Первые соединительные элементы 32 образованы первой плоской пластиной 34, образующей участок первого фланца 27, и второй плоской пластиной 35, образующей участок второго фланца 28, таким образом, что образуется элемент L-образного сечения. Два соединительных элемента образованы первой гофрированной пластиной 36, содержащей гофру 38 и образующей участок первого фланца 27, и второй гофрированной пластиной 37, содержащей гофр 38 и образующей участок второго фланца 28. Первые соединительные элементы 32 и вторые соединительные элементы 33 расположены чередующимся образом вокруг нижней стенки 23 крышки.

[0091] Таким образом, гофр 37 вторых соединительных элементов 33 находится на одной линии с одним из гофров 20 уплотнительной мембраны основной конструкции 6, а также находится на одной линии с одним из гофров 20 нижней стенки 23 крышки, как показано на фиг. 4. Таким образом, два соединительных элемента 33 позволяют обеспечить непрерывность гофров на уровне соединительного элемента 26 при выполнении уплотнения за счет соединения с краями основной уплотнительной мембраны 19 и нижней стенки 23 крышки.

[0092] На фигурах 5 и 6 представлен второй вариант осуществления установки 1 для хранения. В отличие от первого варианта осуществления верхняя стенка 22 крышки здесь размещена в плоскости внутренней верхней опорной стенки 4 или внутренней палубы 4. Таким образом, в этом варианте осуществления основная конструкция 6 резервуара 71 не включает дымоход 15 и заканчивается в его участке над герметизирующей стенкой 7. Крышка 12, таким образом, является продолжением герметизирующей стенки 7, обеспечивающей проход труб 11 для загрузки/разгрузки и башни 13 для загрузки/разгрузки, не выступая за внутреннюю палубу 4 и тем более за внешнюю палубу 5, как это видно на фиг. 5. Крышка 12 позволяет соединить герметизирующей стенку 7 с задней стенкой 8 коффердама на одной линии с отверстием. Внешняя палуба 5 может быть снабжена закрывающим элементом, расположенным на одной линии с отверстием, чтобы закрыть внешнюю палубу 5 после вставки труб 11 для загрузки/разгрузки и крышки 12.

[0093] На фиг. 6 схематично и более подробно показана зона отверстия установки 1 для хранения во втором варианте осуществления. Конструкция крышки 12 в этом варианте осуществления очень похожа на конструкцию в первом варианте осуществления. Однако нижняя стенка 23 крышки находится здесь в той же плоскости, что и основная уплотнительная мембрана 19 герметизирующей стенки 7, и герметично соединена с последней на трех краях нижней стенки 23 крышки, при этом четвертый край соединен как и в первом варианте осуществления с основной уплотнительной мембраной 19 задней стенки 8 коффердама с помощью элементов L-образного или T-образного сечения соединительного элемента 26. Таким образом, соединительный элемент 26 включает в себя на уровне трех краев, соединенных с основной уплотнительной мембраной 19 потолочной части, соединяющий элементы, для которых первый фланец 27 и второй фланец 28 выполнены в одной плоскости.

[0094] Сжиженный газ, предназначенный для хранения в резервуаре 71, может, в частности, представлять собой сжиженный природный газ (СПГ), то есть газовую смесь, включающую в себя, в основном, метан вместе с одним или несколькими другими углеводородами. Сжиженный газ может в равной степени представлять собой этан или сжиженный нефтяной газ (СНГ), т.е. смесь углеводородов, образующихся в результате очистки нефти, в основном включающую пропан и бутан.

[0095] Ссылаясь на фиг. 7, вид танкера 70 для метана в разрезе показывает герметичный и теплоизоляционный резервуар 71 призматической общей формы, установленный в двойном корпусе 72 судна. Стенка резервуара 71 включает основной герметизированный барьер, предназначенный для контакта с СПГ, содержащимся в резервуаре, вспомогательный герметизированный барьер, расположенный между основным герметизированным барьером и двойным корпусом 72 судна, и два изолирующих барьера, соответственно расположенных между основным герметизированным барьером и вспомогательным герметизированным барьером, а также между вспомогательным герметизированным барьером и двойным корпусом 72.

[0096] Известным образом трубы 73 для загрузки/разгрузки, расположенные на верхней палубе судна, могут быть соединены с помощью соответствующих соединителей с морским или портовым терминалом для передачи груза СПГ из или в резервуар 71.

[0097] На фиг. 7 показан пример морского терминала, включающего станцию 75 для загрузки/разгрузки, подводную трубу 76 и наземную установку 77. Станция 75 для загрузки/разгрузки представляет собой стационарную морскую установку, включающую в себя подвижную стрелу 74 и башню 78, которая поддерживает подвижную стрелу 74. Подвижная стрела 74 несет связку изолированных гибких труб 79, которые могут быть соединены с трубами 73 для загрузки/разгрузки. Ориентируемая подвижная стрела 74 адаптируется ко всем габаритам танкеров для метана. Соединительная труба, которая не показана, проходит внутри башни 78. Станция 75 для загрузки/разгрузки обеспечивает загрузку и разгрузку танкера 70 для метана от или на наземную установку 77. Последняя включает резервуары 80 для хранения сжиженного газа и соединительные трубы 81, соединенные через подводную трубу 76 с станцией 75 для загрузки/разгрузки. Подводная труба 76 обеспечивает передачу сжиженного газа между станцией 75 для загрузки/разгрузки и наземной установкой 77 на большое расстояние, например 5 км, что позволяет танкеру 70 для метана оставаться на большом расстоянии от берега во время работ по загрузке или разгрузке.

[0098] Насосы на борту судна 70 и/или насосы, которыми оснащена наземная установка 77, и/или насосы, которыми оснащена станция 75 для загрузки/разгрузки, используют для создания давления, необходимого для перекачки сжиженного газа.

[0099] Хотя изобретение было описано в связи с множеством конкретных вариантов осуществления, очевидно, что оно никоим образом не ограничивается ими и что оно охватывает все технические эквиваленты и объединения описанных средств, если последние подпадают под объем изобретения.

[0100] Использование глагола “включать в себя” или “содержать” и их сопряженных форм не исключает наличия элементов или других этапов, отличных от упомянутых в формуле изобретения.

[0101] В формуле изобретения любая ссылочная позиция в круглых скобках не следует интерпретировать как ограничение формулы изобретения.

Группа изобретений относится к хранилищу (1) для сжиженного газа, содержащему несущую конструкцию (2, 3) и размещенный в ней резервуар (71). Резервуар (71) имеет основную конструкцию (6), причем основная конструкция (6) содержит одну уплотнительную мембрану (17, 19) и один теплоизолирующий барьер (16, 18). Несущая конструкция (2, 3) содержит плоскую верхнюю несущую стену (4, 5), уплотнительную мембрану, теплоизолирующий барьер основной конструкции (6) и верхнюю несущую стену, локально прерывающуюся для ограничения отверстия (10) для загрузки/разгрузки. При этом резервуар имеет крышку (12), расположенную в отверстии (10) для загрузки/разгрузки. Крышка (12) содержит верхнюю стенку (22) крышки, нижнюю стенку (23) крышки и теплоизоляционную конструкцию (24), верхняя стенка (22) крышки расположена в плоскости верхней несущей стены и закреплена на верхней несущей стене, и нижняя стенка (23) крышки герметично соединена с уплотнительной мембраной основной конструкции (6) с помощью соединительного элемента (26). Техническим результатом является упрощение конструкции установки. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Установка (1) для хранения сжиженного газа, содержащая опорную конструкцию (2, 3) и герметичный и теплоизоляционный резервуар (71), расположенный в опорной конструкции (2, 3),

герметичный и теплоизоляционный резервуар (71) включает в себя

основную конструкцию (6), образованную группой стенок резервуара, соединенных друг с другом и прикрепленных к опорной конструкции (2, 3), при этом основная конструкция (6) образует внутреннее пространство для хранения, и основная конструкция (6) содержит по меньшей мере одну уплотнительную мембрану (17, 19) и по меньшей мере один теплоизолирующий барьер (16, 18), при этом теплоизолирующий барьер (16, 18) расположен между герметизирующим элементом (17, 19) и опорной конструкцией (2, 3),

опорная конструкция (2, 3) содержит по существу плоскую верхнюю опорную стенку (4, 5),

уплотнительная мембрана (17, 19), теплоизолирующий барьер (16, 18) основной конструкции (6) и верхняя опорная стенка (4, 5) прерываются локально таким образом, чтобы ограничить отверстие (10) для загрузки/разгрузки, предназначенное для прохождения через него труб (11) для загрузки/разгрузки для загрузки/выгрузки текучей среды,

причем резервуар (71) включает в себя крышку (12), расположенную в отверстии (10) для загрузки/разгрузки, при этом крышка (12) содержит верхнюю стенку (22) крышки, нижнюю стенку (23) крышки и теплоизоляционную конструкцию (24), расположенную между нижней стенкой (23) крышки и верхней стенкой (22) крышки, при этом верхняя стенка (22) крышки расположена в плоскости верхней опорной стенки (4, 5) и закреплена на верхней опорной стенке (4, 5), а нижняя стенка крышки (23) герметично соединена с уплотнительной мембраной (17, 19) основной конструкции (6) с помощью соединительного элемента (26),

в которой верхняя опорная стенка является внешней верхней опорной стенкой (5), опорная конструкция включает в себя внутреннюю опорную конструкцию (2), содержащую по существу плоскую внутреннюю верхнюю опорную стенку (4), и внешнюю опорную конструкцию (3), содержащую по существу плоскую внешнюю верхнюю опорную стенку (5), расположенную над внутренней верхней опорной стенкой (4), при этом основная конструкция (6) резервуара (71) расположена во внутренней опорной конструкции (2).

2. Установка (1) для хранения по п. 1, в которой отверстие (10) для загрузки/разгрузки имеет прямоугольный контур.

3. Установка (1) для хранения по п. 1 или 2, в которой уплотнительная мембрана (17, 19) основной конструкции (6) и нижняя стенка (23) крышки выполнены из металла, при этом соединительная часть (26) герметично приварена к уплотнительной мембране (17, 19) основной конструкции (6) и к нижней стенке (23) крышки.

4. Установка (1) для хранения по любому из пп. 1-3, в которой нижняя стенка (23) крышки изготовлена из материала, непроницаемого для газов и жидкостей, так что узел, состоящий из уплотнительной мембраны (17, 19) основной конструкции (6), соединительный элемент (26) и нижняя стенка (23) крышки образуют уплотнительную мембрану резервуара (71).

5. Установка (1) для хранения по любому из пп. 1-4, в которой коэффициент теплового расширения материала соединительного элемента (26) равен коэффициенту теплового расширения материала нижней стенки (23) крышки.

6. Установка (1) для хранения по любому из пп. 1-5, в которой установка 1 для хранения содержит башню (13) для загрузки/разгрузки, включающую в себя группу труб (11) для загрузки/разгрузки, при этом трубы (11) для загрузки/разгрузки герметично проходят через крышку через отверстия (14), выполненные в крышке (12).

7. Установка (1) для хранения по любому из пп. 1-6, в которой уплотнительная мембрана включает в себя множество гофрированных металлических пластин (31), при этом гофрированные металлические пластины (31) расположены рядом друг с другом в соответствии с повторяющимся рисунком и приварены друг к другу, при этом металлические пластины изготовлены из нержавеющей стали.

8. Установка (1) для хранения по любому из пп. 1-7, в которой соединительный элемент (26) содержит первый фланец (27), прикрепленный к уплотнительной мембране (17, 19) основной конструкции (6), и второй фланец (28), соединенный с первым фланцем (27) и прикрепленный к нижней стенке (23) крышки.

9. Установка (1) для хранения по любому из пп. 1-8, в которой соединительный элемент (26) содержит третий фланец, соединенный с первым фланцем (27) и/или вторым фланцем (28), при этом третий фланец крепят к опорной конструкции.

10. Установка (1) для хранения по любому из пп. 1-9, в которой нижняя стенка (23) крышки включает в себя множество плоских металлических пластин (29), при этом плоские металлические пластины (29) собраны друг с другом, нижняя стенка (23) крышки изготовлена из сплава железа и никеля, имеющего коэффициент теплового расширения от 0,5×10^-6 до 2×10^-6 K^-1 включительно.

11. Установка (1) для хранения по п. 10, в которой соединительный элемент (26) изготовлен из сплава железа и никеля с коэффициентом теплового расширения от 0,5×10^-6 до 2×10^-6 К^-1 включительно.

12. Установка (1) для хранения по любому из пп. 1-9, в которой нижняя стенка (23) крышки включает в себя множество гофрированных металлических листов (31), при этом гофрированные металлические листы (31) расположены рядом друг с другом в соответствии с повторяющимся рисунком и герметично сварены вместе, при этом металлические листы изготовлены из нержавеющей стали.

13. Установка (1) для хранения по п. 12, в которой соединительный элемент (26) выполнен из нержавеющей стали.

14. Установка (1) для хранения по любому из пп. 1-13, в которой теплоизоляционная конструкция (24) крышки (12) содержит по меньшей мере один блок из полимерной пены.

15. Установка 1 для хранения по любому из пп. 1-14, в которой теплоизоляционная конструкция (24) крышки (12) содержит множество коробов, расположенных рядом друг с другом и заполненных изоляционной набивкой.

16. Установка (1) для хранения по любому из пп. 1-15, в которой уплотнительная мембрана представляет собой основную уплотнительную мембрану (19), теплоизолирующий барьер представляет собой основной теплоизолирующий барьер (18) и в которой основная конструкция (6) резервуара (71) содержит в направлении толщины от наружной части к внутренней части резервуара (71) вспомогательный теплоизолирующий барьер (16), прикрепленный к опорной конструкции, вспомогательную уплотнительную мембрану (17), поддерживаемую вспомогательным теплоизолирующим барьером (16), основной теплоизолирующий барьер (18), поддерживаемый вспомогательной уплотнительной мембраной (17), и основную уплотнительную мембрану (19), поддерживаемую основным теплоизолирующим барьером (18), предназначенным для контакта с сжиженным газом.

17. Судно (70) для перевозки холодного жидкого продукта, имеющее двойной корпус (72) и установку 1 для хранения по любому из пп. 1-16, расположенную в двойном корпусе.

18. Судно (70) по п. 17, включающее в себя внутреннюю палубу (4) и внешнюю палубу (5), при этом внутренняя верхняя опорная стенка (4) опорной конструкции образована внутренней палубой (4), и внешняя верхняя опорная стенка (5) образована внешней палубой (5).

19. Система перекачки холодного жидкого продукта, содержащая судно (70) по п. 17 или 18, при этом изолированные трубы (73, 79, 76, 81) расположены таким образом, чтобы соединять резервуар (71), установленный в корпусе судна, с плавучей или наземной внешней установкой (77) для хранения и насосом для подачи потока холодного жидкого продукта по изолированным трубам от плавучей или наземной внешней установки для хранения или из резервуара судна к плавучей или наземной внешней установке для хранения.

20. Способ загрузки или разгрузки судна (70) по п. 17 или 18, в котором холодный жидкий продукт направляют по изолированным трубам (73, 79, 76, 81) от плавучей или наземной внешней установки (77) для хранения в резервуар (71) судна или из резервуара (71) судна к плавучей или наземной внешней установке (77) для хранения.