ГЕРМЕТИЧНЫЙ И ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЙ РЕЗЕРВУАР, СОДЕРЖАЩИЙ АНТИКОНВЕКЦИОННЫЕ ЗАПОЛНЯЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ Российский патент 2024 года по МПК F17C3/02 F17C13/00 B63B25/10 

Описание патента на изобретение RU2821121C1

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Изобретение относится к области герметичных и теплоизоляционных резервуаров с мембранами для хранения и/или транспортировки текучей среды, такой как сжиженный газ.

[0002] Герметичные и теплоизоляционные резервуары с мембранами используются, в частности, для хранения сжиженного природного газа (СПГ), который хранится при атмосферном давлении при температуре приблизительно -162°C. Эти резервуары могут быть установлены на суше или на плавучей конструкции. В случае плавучей конструкции резервуар может быть предназначен для транспортировки сжиженного природного газа или для вмещения сжиженного природного газа, используемого в качестве топлива для приведения в движение плавучей конструкции.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0003] В уровне техники известны герметичные и теплоизоляционные резервуары для хранения сжиженного природного газа, встроенные в несущую конструкцию, такую как двойной корпус судна, и предназначенные для транспортировки сжиженного природного газа. Такие резервуары, в общем, включают в себя многослойную конструкцию, имеющую последовательно в направлении толщины резервуара вспомогательный теплоизолирующий барьер, удерживаемый на несущей конструкции, вспомогательную уплотнительную мембрану, лежащую на вспомогательном теплоизолирующем барьере, основной теплоизолирующий барьер, лежащий на вспомогательной уплотнительной мембране, и основную уплотнительную мембрану, лежащую на основном теплоизолирующем барьере и предназначенную для нахождения в контакте со сжиженным природным газом, содержащимся в резервуаре.

[0004] Основная уплотнительная мембрана состоит из гофрированных металлических пластин. Металлическая пластина, имеющая прямоугольную форму, включает в себя первые ряды параллельных гофров, называемых низкими, протяжённых в направлении y от одного края пластины до другого, и вторые ряды параллельных гофров, называемых высокими, протяжённых в направлении x от одного края металлической пластины до другого. Направления x и y рядов гофров перпендикулярны. Гофры выступают со стороны внутренней поверхности металлической пластины, предназначенной для размещения в контакте с текучей средой, содержащейся в резервуаре. Гофрированные металлические пластины имеют плоские участки между гофрами.

[0005] Таким образом, гофры основной уплотнительной мембраны образуют каналы для циркуляции газа, присутствующего в основном теплоизолирующем барьере. Кроме того, одно из направлений x или y параллельно направлению большего наклона для наклонной стенки.

[0006] Поскольку основная уплотнительная мембрана находится при очень низких температурах, а вспомогательная уплотнительная мембрана или несущие конструкции находятся при более высоких температурах, было обнаружено возникновение термосифонного явления в наклонных стенках, образующих угол с горизонтальным направлением, например, вертикальных стенках резервуара, с циркуляцией газа (или газовой смеси), претерпевающего охлаждение, тем самым опускающегося относительно вертикального направления между основной уплотнительной мембраной и основным теплоизолирующим барьером (в каналах, образованных гофрами), и циркуляцией газа, претерпевающего нагрев, тем самым поднимающегося относительно вертикального направления между вспомогательной уплотнительной мембраной и вспомогательным теплоизолирующим барьером или между вспомогательным теплоизолирующим барьером и несущей стенкой. Циркуляция газа, претерпевающего охлаждение, и циркуляция газа, претерпевающего нагрев, образуют замкнутый контур на концах стенки резервуара, который содействует переносу конвективного тепла через стенку резервуара.

[0007] Также было обнаружено, что в нижней стенке резервуара между разными изоляционными панелями образуется множество петель термосифонного явления.

[0008] Этот термосифонный эффект не позволяет теплоизолирующему барьеру выполнять его изоляционную роль эффективным образом и может тем самым повреждать внешнюю конструкцию резервуара, распространяя на нее экстремальные температуры содержимого резервуара.

[0009] Изобретение направлено на устранение этой проблемы.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0010] Идея, лежащая в основе изобретения, заключается в предложении герметичного и теплоизоляционного резервуара с уплотнительной мембраной, включающей в себя гофры, в которой явления конвекции или термосифона уменьшены. В частности, идея, лежащая в основе изобретения, заключается в предоставлении герметичного и теплоизоляционного резервуара, ограничивающего присутствие непрерывных циркуляционных каналов в теплоизолирующих барьерах так, чтобы ограничивать явления естественной конвекции в упомянутых теплоизолирующих барьерах.

[0011] Согласно варианту осуществления изобретение предоставляет герметичный и теплоизоляционный резервуар для хранения сжиженного газа, причем резервуар содержит нижнюю стенку, потолочную стенку и периферийные стенки, соединяющие нижнюю стенку с потолочной стенкой так, чтобы образовывать многогранный резервуар, периферийные стенки включают в себя уплотнительную мембрану, предназначенную для нахождения в контакте со сжиженным газом, содержащимся в резервуаре, и по меньшей мере один теплоизолирующий барьер, расположенный между уплотнительной мембраной и несущей стенкой несущей конструкции, при этом теплоизолирующий барьер включает в себя множество расположенных рядом друг с другом изоляционных панелей, причем

уплотнительная мембрана включает в себя гофрированные металлические пластины, расположенные рядом друг с другом и содержащие первые ряды параллельных гофров, протяженные в направлении x, и вторые ряды параллельных гофров, протяженные в направлении при этом направление x является направлением большего наклона периферийной стенки, а гофры выступают внутрь резервуара и образуют каналы для циркуляции газа, присутствующего в теплоизолирующем барьере,

периферийные стенки содержат заполняющие элементы с падением давления, которые расположены в гофрах первых рядов гофров так, чтобы перекрывать циркуляционный канал упомянутых гофров так, чтобы образовывать пояс заполняющих элементов, выполненный в плоскости, параллельной нижней стенке, и протяженный по периметру резервуара, причем пояс образован по меньшей мере одной перекрывающей частью, где каждый гофр первых рядов гофров перекрывается одним из заполняющих элементов, и по меньшей мере одной прерывающейся частью, выполненной с возможностью позволять газу, присутствующему в циркуляционных каналах, циркулировать через пояс заполняющих элементов, при этом упомянутая или каждая перекрывающая часть ограничена упомянутыми или двумя прерывающимися частями, пояс заполняющих элементов включает в себя не более одной прерывающейся части на периферийную стенку, а заполняющие элементы выполнены с возможностью создания падения давления, уменьшая газообразный поток, проходящий по упомянутому циркуляционному каналу, при этом заполняющие элементы перекрывающей части по меньшей мере одного пояса заполняющих элементов включительно расположены между двумя смежными гофрами вторых рядов гофров.

[0012] Благодаря этим характеристикам циркуляция потока газа, расположенного в циркуляционных каналах гофров, который при охлаждении был бы вынужден опускаться в периферийных стенках, здесь блокируется заполняющими элементами с падением давления, расположенными в перекрывающей части пояса заполняющих элементов. Таким образом, этот поток газа вынужден проходить через прерывающуюся часть или части так, чтобы проходить через пояс заполняющих элементов. Поэтому пояс заполняющих элементов реализует единственное падения давления на этом потоке путем резкого уменьшения проходного сечения потока по всей стенке, предотвращая установление термосифонного эффекта в периферийных стенках.

[0013] Выражение «включительно расположены между двумя смежными гофрами вторых рядов гофров» означает, что заполняющие элементы перекрывающей части расположены в направлении x в пространстве, образованном двумя смежными гофрами второго ряда гофров, включая пределы пространства. Поэтому каждый заполняющий элемент перекрывающей части может быть расположен на одном из гофров вторых рядов гофров, другом гофре вторых рядов гофров или между этими двумя гофрами.

[0014] Согласно вариантам осуществления такой резервуар может включать в себя одну или более из следующих характеристик.

[0015] Согласно варианту осуществления заполняющие элементы выполнены с возможностью создания падения давления, уменьшая газообразный поток, проходящий по упомянутому циркуляционному каналу, по меньшей мере на 80%.

[0016] Таким образом, вследствие этого эти заполняющие элементы с падением давления состоят из заглушек, образованных в гофрах, приводящих к падению давления на выходящем потоке так, что падение P давления больше или равна 80%:

(ρ(Tf) - ρ(Tc))×g×h, где Tc и Tf - температуры горячей и холодной ветвей термосифона, ρ - плотность выходящего потока, а h - наибольший размер петли термосифона согласно силе тяжести. Согласно возможности, предложенной изобретением, температура горячей ветви измеряется в самом верху петли под изолирующим барьером, тогда как температура холодной ветви измеряется в самом низу горловины в циркуляционном канале. В этом случае измеряются экстремальные температуры горячей ветви и холодной ветви, но, разумеется, можно предусматривать другую конфигурацию измерения для этих двух измерений температуры.

[0017] Это падение давления может быть вызвано специальной геометрией заполняющего элемента и/или особым материалом, составляющим заполняющий элемент, причем этот материал имеет подходящий коэффициент проницаемости.

[0018] Согласно варианту осуществления заполняющие элементы изготовлены из газонепроницаемого материала.

[0019] Согласно варианту осуществления заполняющие элементы перекрывающей части по меньшей мере одного пояса заполняющих элементов выровнены друг с другом в направлении y.

[0020] Согласно варианту осуществления направление y перпендикулярно направлению x.

[0021] Согласно варианту осуществления резервуар содержит множество поясов заполняющих элементов, разнесенных друг от друга на шаг, по существу равный размеру изоляционных панелей в направлении x.

[0022] Вследствие этого путем распространения количества поясов заполняющих элементов по высоте резервуара можно увеличивать падение давления, с которой поток газа сталкивается при опускании по циркуляционным каналам.

[0023] Согласно варианту осуществления по меньшей мере одна прерывающаяся часть пояса заполняющих элементов смещена в направлении y относительно прерывающихся частей поясов заполняющих элементов, смежных с упомянутым поясом заполняющих элементов, например, смещена больше или ровно на одну треть размера периферийной стенки в направлении y.

[0024] Согласно варианту осуществления по меньшей мере одна прерывающаяся часть расположена близко к краю упомянутой периферийной стенки, причем прерывающиеся части двух смежных поясов заполняющих элементов расположены с обеих сторон периферийной стенки.

[0025] Поэтому прерывающиеся части образуют сетку по шахматной схеме расположения на периферийной стенке так, чтобы вынуждать поток газа следовать по маршруту, содержащему множество ответвлений, что позволяет увеличивать падение давления.

[0026] Согласно варианту осуществления пояса заполняющих элементов содержат одну прерывающуюся часть, при этом прерывающиеся части двух смежных поясов заполняющих элементов расположены на периферийных стенках, противоположных друг другу.

[0027] Поэтому расположение прерывающихся частей позволяет вынуждать поток следовать по более длинному маршруту для опускания по периферийной стенке, и вследствие этого он следует по измененному маршруту в горизонтальной плоскости с каждым проходом пояса заполняющих элементов.

[0028] Согласно варианту осуществления упомянутая прерывающаяся часть расположена в смежных гофрах первых рядов гофров, расположенных на одной изоляционной панели, при этом упомянутые смежные гофры не имеют заполняющих элементов.

[0029] Согласно варианту осуществления упомянутая прерывающаяся часть расположена в одном-девяти смежных гофрах первых рядов гофров, при этом упомянутые от одного до девяти гофров не имеют заполняющих элементов.

[0030] Необходимо отметить, что изоляционная панель, расположенная под гофрированными металлическими пластинами, может предпочтительно иметь размер, позволяющий вмещать от трех до девяти гофров первых рядов гофров согласно ее ориентации. Вследствие этого предусмотрено, что прерывающаяся часть образована только на одной из изоляционных панелей так, чтобы упрощать изготовление стенки резервуара, а также ограничивать размер прерывающейся части так, чтобы она могла выполнять свою роль падения давления.

[0031] Согласно варианту осуществления по меньшей мере одна прерывающаяся часть расположена во множестве смежных гофров, предпочтительно трех-девяти гофрах, причем прерывающаяся часть включает в себя сетку заполняющих элементов по шахматной схеме расположения, которая выполнена с возможностью образования пути сообщения по текучей среде между циркуляционными каналами, расположенными ниже пояса заполняющих элементов, и циркуляционными каналами, расположенными выше пояса заполняющих элементов, при этом упомянутый путь сообщения по текучей среде включает в себя множество ответвлений.

[0032] Согласно варианту осуществления заполняющие элементы изготовлены из пенополимера с закрытыми ячейками.

[0033] Согласно варианту осуществления заполняющие элементы изготовлены из пенополистирола или пенополиэтилена.

[0034] Согласно варианту осуществления заполняющие элементы имеют плотность от 10 до 50 кг/м3, предпочтительно от 20 до 30 кг/м3.

[0035] Согласно варианту осуществления заполняющие элементы имеют модуль упругости при температуре окружающей среды от 1 МПа до 45 МПа в соответствии со стандартом ISO 844, предпочтительно от 1 МПа до 30 МПа.

[0036] Согласно варианту осуществления заполняющие элементы имеют предел текучести от 0,02 МПа до 1 МПа в соответствии со стандартом ISO 844.

[0037] Согласно варианту осуществления заполняющие элементы расположены выше, ниже или в узле гофров в направлении большего наклона, при этом узел гофров образован пересечением между гофром первых рядов гофров и гофром вторых рядов гофров.

[0038] Поэтому заполняющие элементы перекрывающей части одного пояса по существу выровнены в направлении x, при этом располагаясь между двумя гофрами вторых рядов гофров, включая в качестве возможных положений заполняющих элементов узлы гофров, образованные пересечением упомянутых двух гофров вторых рядов гофров с гофром первых рядов гофров.

[0039] Согласно варианту осуществления заполняющие элементы перекрывающей части расположены в узле гофров.

[0040] Согласно варианту осуществления заполняющие элементы прерывающейся части расположены между двумя узлами гофров.

[0041] Согласно варианту осуществления заполняющий элемент включает в себя одну секцию, протяженную в направлении x, причем секция имеет верхнюю поверхность, повернутую к закрываемому гофру, и нижнюю поверхность, повернутую к изоляционной панели, при этом нижняя поверхность является плоской так, чтобы лежать на изоляционной панели, а верхняя поверхность является куполообразной и выполнена с возможностью иметь форму, образующую дополнение закрываемого гофра.

[0042] Согласно варианту осуществления заполняющий элемент включает в себя одну секцию, протяженную в направлении y, и две вторые секции, протяженные в направлении x и расположенные с обеих сторон первой секции так, чтобы образовывать X-образный заполняющий элемент, причем каждая из первой секции и второй секции имеет верхнюю поверхность, повернутую к закрываемому гофру, и нижнюю поверхность, повернутую к изоляционной панели, при этом нижняя поверхность является плоской так, чтобы лежать на изоляционной панели, а верхняя поверхность является куполообразной и выполнена с возможностью иметь форму, образующую дополнение закрываемого гофра.

[0043] Согласно варианту осуществления на верхней поверхности, повернутой к закрываемому гофру, заполняющие элементы содержат по меньшей мере один буртик, протяженный в направлении y, который выполнен с возможностью сжатия во время сборки так, чтобы образовывать уплотнение.

[0044] Согласно варианту осуществления заполняющие элементы содержат буртик на каждой второй секции и два буртика с обеих сторон первой секции.

[0045] Согласно варианту осуществления уплотнительная мембрана является основной уплотнительную мембраной, теплоизолирующий барьер является основным теплоизолирующим барьером, а упомянутые расположенные рядом друг с другом изоляционные панели являются основными изоляционными панелями, причем стенки резервуара дополнительно содержат последовательно в направлении толщины вспомогательный теплоизолирующий барьер, включающий в себя множество расположенных рядом друг с другом вспомогательных изоляционных панелей, при этом вспомогательные изоляционные панели удерживаются на несущей стенке несущей конструкции, и вспомогательную уплотнительную мембрану, поддерживаемую вспомогательным теплоизолирующим барьером и расположенную между вспомогательным теплоизолирующим барьером и основным теплоизолирующим барьером так, что основные изоляционные панели удерживаются на вспомогательной уплотнительной мембране,

[0046] Согласно варианту осуществления нижняя стенка содержит уплотнительную мембрану, предназначенную для нахождения в контакте со сжиженным газом, содержащимся в резервуаре, и по меньшей мере один теплоизолирующий барьер, расположенный между уплотнительной мембраной и несущей стенкой несущей конструкции, причем теплоизолирующий барьер включает в себя множество расположенных рядом друг с другом изоляционных панелей,

уплотнительная мембрана нижней стенки включает в себя гофрированные металлические пластины, расположенные рядом друг с другом и содержащие первые ряды параллельных гофров, протяженные в первом направлении, и вторые ряды параллельных гофров, протяженные во втором направлении, при этом гофры выступают внутрь резервуара и образуют каналы для циркуляции газа, присутствующего в теплоизолирующем барьере.

[0047] Согласно варианту осуществления нижняя стенка содержит заполняющие элементы с падением давления, которые расположены в гофрах первых рядов гофров или вторых рядов гофров так, чтобы перекрывать циркуляционный канал упомянутых гофров, причем заполняющие элементы распределены по всей нижней стенке так, чтобы образовывать сетку заполняющих элементов по шахматной схеме расположения в циркуляционных каналах нижней стенки, и заполняющие элементы выполнены с возможностью обеспечения падения давления, уменьшая газообразный поток, проходящий по упомянутому циркуляционному каналу, по меньшей мере на 80%.

[0048] Согласно варианту осуществления первое направление перпендикулярно второму направлению.

[0049] Согласно варианту осуществления резервуар содержит заполняющие элементы с падением давления, которые расположены в гофрах первых рядов гофров или вторых рядов гофров в каждом углу резервуара, образованном пересечением нижней стенки и одной из периферийных стенок, так, чтобы перекрывать циркуляционный канал упомянутых гофров, причем заполняющие элементы образуют краевой пояс, который образован по периметру нижней стенки в упомянутых углах.

[0050] Поэтому в случае явлений естественной конвекции, называемых термосифонными и присутствующих в периферийной стенке, краевой пояс позволяет ограничивать распространение этих явлений естественной конвекции на нижнюю стенку.

[0051] Согласно варианту осуществления каждый гофр первых рядов гофров и вторых рядов гофров нижней стенки выровнен с гофром первых рядов гофров периферийной стенки так, чтобы образовывать непрерывные циркуляционные каналы, пересекающие углы резервуара, при этом заполняющие элементы краевого пояса расположены в каждом из упомянутых непрерывных циркуляционных каналов.

[0052] Согласно варианту осуществления заполняющие элементы краевого пояса расположены на первом конце и на втором конце, противоположном первому концу, каждого гофра первых рядов гофров и вторых рядов гофров нижней стенки, при этом первый конец и второй конец расположены близко к одному из углов резервуара, образованных нижней стенкой и одной из периферийных стенок.

[0053] Согласно варианту осуществления заполняющие элементы краевого пояса расположены близко к углу резервуара, образованному нижней стенкой и одной из периферийных стенок, чередуясь между концом гофра одного из рядов гофров нижней стенки и концом гофра первых рядов гофров периферийной стенки.

[0054] Согласно варианту осуществления изобретение предоставляет герметичный и теплоизоляционный резервуар для хранения сжиженного газа, причем резервуар включает в себя нижнюю стенку, потолочную стенку и периферийные стенки, соединяющие нижнюю стенку с потолочной стенкой так, чтобы образовывать многогранный резервуар, нижняя стенка включает в себя уплотнительную мембрану, предназначенную для нахождения в контакте со сжиженным газом, содержащимся в резервуаре, и по меньшей мере один теплоизолирующий барьер, расположенный между уплотнительной мембраной и несущей стенкой несущей конструкции, теплоизолирующий барьер включает в себя множество расположенных рядом друг с другом изоляционных панелей,

причем уплотнительная мембрана включает в себя гофрированные металлические пластины, расположенные рядом друг с другом и содержащие первые ряды параллельных гофров, протяженные в направлении x, и вторые ряды параллельных гофров, протяженные в направлении y и наклоненные относительно направления y, при этом гофры выступают внутрь резервуара и образуют каналы для циркуляции газа, присутствующего в теплоизолирующем барьере,

нижняя стенка содержит заполняющие элементы с падением давления, которые расположены в гофрах первых рядов гофров или вторых рядов гофров так, чтобы перекрывать циркуляционный канал упомянутых гофров, при этом заполняющие элементы распределены по всей нижней стенке так, чтобы образовывать сетку заполняющих элементов по шахматной схеме расположения в циркуляционных каналах нижней стенки, и заполняющие элементы выполнены с возможностью обеспечения падения давления, уменьшая газообразный поток, проходящий по упомянутому циркуляционному каналу, по меньшей мере на 80%.

[0055] Такой резервуар может являться частью установки для хранения на суше, например, для хранения СПГ или может быть установлен в плавучей конструкции, прибрежной или глубоководной, в частности, в танкере СПГ, плавучей установке для хранения и регазификации (ПУХР), плавучей установке для добычи, хранения и отгрузки (ПУДХО) и других. Такой резервуар также может служить в качестве топливного резервуара на любом типе судна.

[0056] Согласно варианту осуществления судно для транспортировки холодного жидкого продукта включает в себя двойной корпус и вышеупомянутый резервуар, расположенный в двойном корпусе.

[0057] Согласно варианту осуществления изобретение также предоставляет систему передачи холодного жидкого продукта, причем система включает в себя вышеупомянутое судно, изолированные трубы, расположенные так, чтобы соединять резервуар, установленный в корпусе судна, с плавучей или наземной установкой для хранения, и насос для направления потока холодного жидкого продукта по изолированным трубам из плавучей или наземной установки для хранения в резервуар судна или наоборот.

[0058] Согласно варианту осуществления изобретение также предоставляет способ загрузки или разгрузки такого судна, в котором холодный жидкий продукт подают по изолированным трубам из плавучей или наземной установки для хранения в резервуар судна или наоборот.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР

[0059] Изобретение будет лучше понято, и его другие цели, подробности, характеристики и преимущества станут яснее в следующем описании нескольких особых вариантов осуществления изобретения, представленных только в качестве иллюстрации и неограничивающих, со ссылкой на приложенные чертежи.

[0060] Фиг. 1 представляет вид в перспективе в уменьшенном масштабе периферийной стенки резервуара согласно варианту осуществления.

[0061] Фиг. 2 представляет схематический вид в перспективе герметичного и теплоизоляционного многогранного резервуара согласно первому варианту осуществления.

[0062] Фиг. 3 представляет схематический вид в перспективе в уменьшенном масштабе герметичного и теплоизоляционного многогранного резервуара согласно второму варианту осуществления.

[0063] На фиг. 4 показан вид участка IV на фиг. 3, на котором проиллюстрирована прерывающаяся часть и перекрывающая часть пояса сборочных элементов согласно первому варианту.

[0064] На фиг. 5 показан вид участка IV на фиг. 3, на котором проиллюстрирована прерывающаяся часть и перекрывающая часть пояса сборочных элементов согласно второму варианту.

[0065] На фиг. 6 показан вид участка IV на фиг. 3, на котором проиллюстрирована прерывающаяся часть и перекрывающая часть пояса сборочных элементов согласно третьему варианту.

[0066] На фиг. 7 показан вид участка IV на фиг. 3, на котором проиллюстрирована прерывающаяся часть и перекрывающая часть пояса сборочных элементов согласно четвертому варианту.

[0067] Фиг. 8 представляет вид в перспективе заполняющего элемента согласно варианту осуществления.

[0068] Фиг. 9 представляет вид в перспективе заполняющего элемента согласно другому варианту осуществления.

[0069] Фиг. 10 представляет схематическую иллюстрацию в уменьшенном масштабе судна, включающего в себя резервуар, и загрузочно-разгрузочного терминала этого резервуара.

[0070] Фиг. 11 представляет схематический развернутый вид резервуара, где проиллюстрированы только нижняя стенка и периферийные стенки, соединенные с нижней стенкой, с краевым поясом согласно первому варианту осуществления.

[0071] Фиг. 12 представляет собой схематический развернутый вид резервуара, где были проиллюстрированы только нижняя стенка и периферийные стенки, соединенные с нижней стенкой, с краевым поясом согласно второму варианту осуществления.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0072] В описании ниже будет описан герметичный и теплоизоляционный резервуар 71 для хранения сжиженного газа, содержащий нижнюю стенку 12, потолочную стенку 13 и множество периферийных стенок 1, соединяющих нижнюю стенку 12 с потолочной стенкой 13, стенки 1, 12, 13 прикреплены к несущей конструкции 2. Периферийные стенки образованы вертикальными стенками и, возможно, наклонными стенками, называемыми скошенными стенками. Отдельный случай вертикальной стенки проиллюстрирован на фиг. 1. Однако изобретение не ограничивается особым случаем вертикальной стенки, а касается всех периферийных стенок 1.

[0073] Таким образом, в случае вертикальной стенки направление большего наклона этой стенки представляет собой вертикальное направление. Термин «вертикальный» здесь означает простирающийся в направлении силы тяжести на Земле. Термин «горизонтальный» здесь означает простирающийся в направлении, перпендикулярном вертикальному направлению.

[0074] Сжиженный газ, предназначенный для хранения в резервуаре 1, может, в частности, представлять собой сжиженный природный газ (СПГ), то есть газообразную смесь, включающую в себя в основном метан и один или более других углеводородов. Сжиженный газ также может представлять собой этан или сжиженный нефтяной газ (СНГ), то есть смесь углеводородов, образующихся при нефтепереработке, включающих в себя по существу пропан и бутан.

[0075] Как показано на фиг. 1, периферийная стенка 1 имеет многослойную конструкцию, включающую в себя последовательно в направлении толщины снаружи внутрь резервуара 71 теплоизолирующий барьер 3, удерживаемый на несущей стенке 2, и уплотнительную мембрану 4, поддерживаемую теплоизолирующим барьером 3.

[0076] В проиллюстрированном варианте осуществления теплоизолирующий барьер 3 включает в себя множество изоляционных панелей 5, которые прикреплены к несущей стенке 2 посредством удерживающих средств или элементов сцепления (не проиллюстрированы). Изоляционные панели 5 имеют в общем форму параллелепипеда и расположены параллельными рядами. Изоляционные блоки 5 могут быть изготовлены согласно разным конструкциям.

[0077] Изоляционная панель 5 может быть выполнена в форме короба, включающего в себя основную пластину, покрывную пластину и несущие перегородки, протяженные в направлении толщины стенки резервуара между основной пластиной и покрывной пластиной и ограничивающие множество отсеков, заполненных изоляционным наполнителем, таким как перлит, стекловата или каменная вата. Такая общая конструкция описана, например, в WO2012/127141 или WO2017/103500.

[0078] Изоляционная панель 5 также может быть выполнена с помощью основной пластины 7, покрывной пластины 6 и, возможно, промежуточной пластины, например, изготовленных из фанеры. Изоляционный блок 5 также включает в себя один или более слоев изоляционного пенополимера 8, зажатых между основной пластиной 7, покрывной пластиной 6 и, возможно, промежуточной пластиной и приклеенных к ним. Изоляционный пенополимер 8 может, в частности, представлять собой пену на основе полиуретана, необязательно армированную волокнами. Такая общая конструкция описана, например, в WO2017/006044.

[0079] Уплотнительная мембрана 4 состоит из гофрированных металлических пластин 9. Эти гофрированные металлические пластины изготовлены, например, из нержавеющей стали, чья толщина составляет приблизительно 1,,2 мм, а размер - 3 м на 1 м. Металлическая пластина, имеющая прямоугольную форму, включает в себя первые ряды параллельных гофров 10, протяженные в направлении x от одного края пластины до другого, и вторые ряды параллельных гофров 11, протяженные в направлении y от одного края металлической пластины до другого. Направления x и y рядов гофров 10, 11 перпендикулярны. Гофры 10, 11 выступают, например, со стороны внутренней поверхности металлической пластины, предназначенной для размещения в контакте с текучей средой, содержащейся в резервуаре. Края металлической пластины здесь параллельны гофрам. Гофрированные металлические пластины включают в себя плоские участки между гофрами 10, 11. Пересечение между гофром первых рядов гофров 10 и гофром вторых рядов гофров 11 образует узел 20 гофров.

[0080] В варианте осуществления, описанном выше, были проиллюстрированы и описаны уплотнительная мембрана 4 и теплоизолирующий барьер 3. Таким образом, стенка 1 резервуара может состоять из одной уплотнительной мембраны 4 и одного теплоизолирующего барьера 3.

[0081] Однако стенка 1 резервуара также может содержать конструкцию, называемую конструкцией с двумя мембранами. В этом случае описанный теплоизолирующий барьер 3 является основным теплоизолирующим барьером, а уплотнительная мембрана 4 является основной уплотнительной мембраной. В связи с этим стенка 1 резервуара также содержит вспомогательный теплоизолирующий барьер, прикрепленный к несущей конструкции, и вспомогательную уплотнительную мембрану, поддерживаемую вспомогательным теплоизолирующим барьером и служащую в качестве опоры для основного теплоизолирующего барьера.

[0082] Как объяснено ранее, гофры первых рядов 10 и вторых рядов 11 уплотнительной мембраны образуют каналы 14 для циркуляции газа, присутствующего в основном теплоизолирующем барьере. Кроме того, каналы 14, образованные гофрами первых рядов гофров 10, направленных в направлении x, которое является направлением большего наклона для наклонной стенки, способствуют циркуляции газа вследствие термосифонного эффекта.

[0083] Для того, чтобы устранять этот термосифонный эффект в вариантах осуществления, описанных ниже, предусмотрено расположение в гофрах первых рядов гофров 10 периферийной стенки 1 заполняющих элементов с падением 15 давления, которые расположены в этих гофрах 10 так, чтобы местами перекрывать циркуляционный канал 14 и тем самым прерывать циркуляцию потока в этом гофре. Для того, чтобы ограничивать этот термосифонный эффект во всем резервуаре заполняющие элементы с падением 15 давления расположены так, чтобы образовывать множество поясов 16 заполняющих элементов. Каждый пояс 16 заполняющих элементов выполнен в плоскости, параллельной нижней стенке 12, и протяжен по периметру резервуара 71, как видно на фигурах 2 и 3.

[0084] На фиг. 2 схематически проиллюстрирован резервуар 71, оснащенный на периферийных стенках 1 множеством поясов 16 заполняющих элементов согласно первому варианту осуществления. Фактически детали стенок резервуара не проиллюстрированы. Кроме того, в целях удобочитаемости фигур 2 и 3 проиллюстрированы только некоторые пояса 16 заполняющих элементов без отражения реального количества предусмотренных поясов 16 заполняющих элементов. Фактически предпочтительно предусмотрено, что пояса 16 заполняющих элементов разнесены друг от друга в направлении большего наклона на шаг, по существу равный размеру изоляционных панелей 5 в направлении большего наклона.

[0085] Как видно на фиг. 2, в первом варианте осуществления пояса 16 заполняющих элементов включают в себя перекрывающую часть 17 и прерывающуюся часть 18. В перекрывающей части 17 каждый гофр первых рядов гофров 10 местами перекрывается одним из заполняющих элементов 15. Поэтому эта перекрывающая часть 17 позволяет полностью прерывать опускание потока газа по циркуляционным каналам 14. Однако в прерывающейся части 18 возможна циркуляция газа, присутствующего в циркуляционных каналах 14, по поясу 16 заполняющих элементов так, чтобы предпочтительно предотвращать образование газового кармана в теплоизолирующем барьере 3, позволяя потоку газа циркулировать. Конструкция прерывающейся части 18 может быть реализована согласно разным вариантам, проиллюстрированным на фигурах 4-6.

[0086] Чтобы прерывающаяся часть 18 не допускала установления термосифонного эффекта, предпочтительно ограничивать количество и/или размер прерывающихся частей 18 по всему резервуару. В связи с этим представляется предпочтительным, чтобы пояс 16 заполняющих элементов не включала в себя более одной прерывающейся части 18 на периферийную стенку 1.

[0087] В первом варианте осуществления на фиг. 2 для того, чтобы максимально ограничивать термосифонный эффект, каждый пояс 16 заполняющих элементов содержит одну прерывающуюся часть 18 для того, чтобы разрешать потоку проходить по одной зоне по периметру резервуара 71 для каждого пояса 16 заполняющих элементов. Кроме того, прерывающиеся части 18 двух смежных поясов 16 заполняющих элементов расположены на периферийных стенках 1, противоположных друг другу, так, чтобы вынуждать поток газа, проходящий через эти прерывающиеся части 18, следовать по самому длинному маршруту для того, чтобы достигать следующей прерывающейся части 18.

[0088] На фиг. 3 частично и схематически проиллюстрирован резервуар 71, оснащенный на периферийных стенках 1 множеством поясов 16 заполняющих элементов согласно второму варианту осуществления.

[0089] В отличие от первого варианта осуществления второй вариант осуществления предусматривает, что один пояс 16 заполняющих элементов включает в себя множество перекрывающих частей 17 и множество прерывающихся частей 18 по периметру резервуара при соблюдении наличия одной прерывающейся части на периферийную стенку 1. Каждая перекрывающая часть 17 образует зону перекрытия, ограниченную двумя прерывающимися частями 18. В этом варианте осуществления для того, чтобы максимизировать маршрут потока газа и тем самым падение давления, возникающую на этом потоке, прерывающиеся части 18 двух смежных поясов 16 заполняющих элементов расположены с обеих сторон периферийной стенки 1, например, как проиллюстрировано на фиг. 3, путем размещения их близко к противоположным краям периферийной стенки 1. Поэтому прерывающиеся части 18 расположены в шахматном порядке на одной периферийной стенке 1.

[0090] На фиг. 4-7 проиллюстрирован участок пояса 16 заполняющих элементов, в частности, на стыке между перекрывающей частью 17 и прерывающейся частью 18 согласно нескольким альтернативным вариантам осуществления. В каждом из этих вариантов заполняющие элементы 16 перекрывающей части 17 расположены в узле 20 гофров. Однако в не проиллюстрированных вариантах заполняющие элементы 16 перекрывающей части 17 могут быть расположены выше или ниже узла 20 гофров при условии, что они остаются по существу выровненными в направлении y и на одной периферийной стенке.

[0091] Необходимо отметить, что изоляционная панель 5, расположенная под гофрированными металлическими пластинами 9, имеет размер, позволяющий согласно ее ориентации вмещать от трех до девяти гофров первых рядов гофров 10. На фигурах 4-6 изоляционные панели 5 проиллюстрированы так, что их наибольший размер повернут в направлении y, и в связи с этим они вмещают девять гофров первых рядов гофров 10.

[0092] В первом варианте, проиллюстрированном на фиг. 4, прерывающаяся часть 18 расположена в одном гофре первых рядов гофров 10, который в связи с этим не имеет заполняющих элементов 15. Однако в не проиллюстрированных вариантах прерывающаяся часть 18 может быть расположена в максимум девяти гофрах первых рядов гофров 10, поэтому эти гофры не имеют заполняющих элементов 15 в поясе 16 заполняющих элементов.

[0093] Во втором варианте, проиллюстрированном на фиг. 5, прерывающаяся часть 18 идентична первому варианту. Однако перекрывающие части 17, расположенные по обе стороны от прерывающейся части 18, не выровнены относительно друг друга в направлении y, как в первом варианте, а смещены на один гофр в направлении x. Это смещение между двумя смежными перекрывающими частями 17 может составлять не более девяти гофров вторых рядов гофров 11.

[0094] В третьем варианте, проиллюстрированном на фиг. 6, в отличие от первого варианта прерывающаяся часть 18 не образована отсутствием заполняющих элементов 15. Фактически в этом варианте прерывающаяся часть 18 расположена в девяти гофрах первых рядов гофров 10, причем прерывающаяся часть 18 здесь включает в себя сетку 19 заполняющих элементов 15 по шахматной схеме расположения. Сетка 19 по шахматной схеме расположения реализована так, чтобы создавать путь сообщения по текучей среде между циркуляционными каналами 14, расположенными ниже пояса 16 заполняющих элементов, и циркуляционными каналами 14, расположенными выше пояса 16 заполняющих элементов. Таким образом, путь сообщения по текучей среде образован множеством ответвлений посредством сетки 19 по шахматной схеме расположения. Заполняющие элементы 15 прерывающейся части 18 расположены между двумя узлами 20 гофров.

[0095] На фиг. 7 изоляционные панели 5 показаны так, что их наибольший размер повернут в направлении x, и поэтому они вмещают три гофра первых рядов гофров 10.

[0096] Поэтому четвертый вариант, проиллюстрированный на фиг. 7, схож с третьим вариантом установкой сетки 19 по шахматной схеме расположения в прерывающейся части 18, образованной здесь тремя гофрами первых рядов гофров 10.

[0097] На фиг. 8 и 9 показаны две разные конструкции заполняющего элемента 15 в зависимости от того, расположен он в узле 20 гофров или в участке гофра первых рядов гофров 10.

[0098] Поэтому заполняющий элемент 15 на фиг. 8 подходит для расположения в участке гофра первых рядов гофров 10 в стороне от узла 20 гофров. Этот заполняющий элемент 15 включает в себя одну секцию 21, протяженную в направлении x после размещения в гофре. Секция 21 содержит верхнюю поверхность 24, повернутую к закрываемому гофру, и нижнюю поверхность 25, повернутую к изоляционной панели 5. Нижняя поверхность 25 является плоской так, чтобы лежать на изоляционной панели 5. Верхняя поверхность 24 является куполообразной и выполнена с возможностью иметь форму, дополняющую закрываемый гофр. Кроме того, с обеих сторон верхней поверхности 24 секция 21 включает в себя два буртика 26, образующих выступ и служащих в качестве уплотнения при сжатии гофром во время сборки.

[0099] В связи с этим заполняющий элемент 15 на фиг. 9 подходит для расположения в узле 20 гофров. Этот заполняющий элемент 15 включает в себя первую секцию 22, протяженную в направлении y после размещения в гофре, и две вторые секции 23, протяженные в направлении x и расположенные с обеих сторон первой секции 22 так, чтобы образовывать X-образный заполняющий элемент. Каждая из первой секции 22 и вторых секций 23 имеет верхнюю поверхность 24, повернутую к закрываемому гофру, и нижнюю поверхность 25, повернутую к изоляционной панели 5. Нижняя поверхность 25 является плоской так, чтобы лежать на изоляционной панели 5, а верхняя поверхность 24 является куполообразной так, чтобы иметь форму, дополняющую закрываемый гофр. Кроме того, на верхней поверхности 24 заполняющий элемент 15 содержит буртик 26 на каждой второй секции 23 и два буртика 26 с обеих сторон первой секции 22.

[0100] На фигурах 11 и 12 схематически и частично показан резервуар 71 со скошенными гранями, который был развернут так, чтобы иллюстрировать нижнюю стенку 12 в его центре и периферийные стенки 1, соединенные с нижней стенкой 12, а именно в случае резервуара 71, оснащенного скошенными гранями, двумя вертикальными стенками коффердамов и двумя нижними скошенными стенками, наклоненными, например, под углом 135°. В другом не проиллюстрированном варианте осуществления резервуар также может не иметь скошенных граней так, что периферийные стенки, соединенные с нижней стенкой 12, представляют собой две вертикальные стенки коффердамов и две боковые вертикальные стенки.

[0101] На периферийных стенках 1 были показаны только гофры первых рядов гофров 10, которые неразрывны с гофрами нижней стенки 12. Были показаны гофры первых рядов гофров 28 и вторых рядов гофров 29 нижней стенки. Количество гофров каждой стенки 1, 12 показано исключительно схематически так, чтобы иллюстрации были удобочитаемыми.

[0102] На фигурах 11 и 12 резервуар 71 оснащен краевым поясом 27, состоящим из множества заполняющих элементов 15, который образован по периметру нижней стенки 12 близко к углам резервуара, образованным пересечением нижней стенки 12 и одной из периферийных стенок 1. Заполняющие элементы 15 краевого пояса 27 расположены в гофрах первых рядов гофров 10, 28 или вторых рядов гофров 29 в каждом из углов для того, чтобы перекрывать циркуляционный канал упомянутых гофров. В случае присутствия в периферийных стенках 1 явлений естественной конвекции, называемых термосифонными, краевой пояс 27 позволяет ограничивать распространение этих явлений естественной конвекции на нижнюю стенку 12. Фактически краевой пояс 27 будет позволять отделять потоки, присутствующие в периферийной стенки 1, от потоков, присутствующих в нижней стенке 12. Краевой пояс 27 предпочтительно используется в дополнение к поясам 16 заполняющих элементов, расположенным по периметру резервуара 71.

[0103] В вариантах осуществления, проиллюстрированных на Фигурах 11 и 12, каждый гофр первых рядов гофров 28 и вторых рядов гофров 29 нижней стенки 12 выровнен с гофром первых рядов гофров 10 периферийной стенки 12 так, чтобы образовывать непрерывные циркуляционные каналы в углах резервуара. В связи с этим заполняющие элементы 15 краевого пояса 27 образованы в каждом из упомянутых непрерывных циркуляционных каналов.

[0104] На фиг. 11 конкретнее показан первый вариант осуществления краевого пояса 27. В этом варианте осуществления заполняющие элементы 15 краевого пояса 27 образованы на обоих концах каждого гофра первых рядов гофров 28 и вторых рядов гофров 29 нижней площадки 12. Концы гофров нижней стенки 12 фактически расположены близко к одному из углов резервуара, образованному нижней стенкой и одной из периферийных стенок, и соединены с одним концом гофра периферийной стенки 1 посредством соединительной пластины (не проиллюстрирована), изогнутой под углом, равным углу резервуара, и включающей в себя гофр, выровненный с гофром нижней стенки 12 и гофром периферийной стенки 1. В не проиллюстрированном варианте осуществления заполняющие элементы 15 краевого пояса 27 также могут быть расположены в гофре соединительной пластины.

[0105] На фиг. 12 показан второй вариант осуществления краевого пояса 27. В этом варианте осуществления заполняющие элементы 15 краевого пояса 27 образованы близко к углу резервуара, чередуясь между одним концом гофра одного из первых рядов гофров 28, 29 нижней стенки 12 и одним концом гофра первых рядов гофров 10 периферийной стенки 1. Чередование, проиллюстрированное здесь, реализовано так, чтобы иметь заполняющий элемент 15 на нижней стенке 12, а затем заполняющий элемент 12 на периферийной стенке 1. В других не проиллюстрированных вариантах осуществления это чередование может быть реализовано по-другому, например, по два на одной стенке, а затем по два на другой стенке.

[0106] Со ссылкой на фиг. 10 на виде в уменьшенном масштабе танкера 70 СПГ показан герметичный и изолированный резервуар 71 в общем призматической формы, собранный в двойном корпусе 72 танкера. Стенка резервуара 71 включает в себя основной герметизированный барьер, предназначенный для нахождения в контакте с СПГ, содержащимся в резервуаре, вспомогательный герметизированный барьер, расположенный между основным герметизированным барьером и двойным корпусом 72 танкера, и два изолирующих барьера, расположенных соответственно между основным герметизированным барьером и вспомогательным герметизированным барьером и между вспомогательным герметизированным барьером и двойным корпусом 72.

[0107] Известным самим по себе образом погрузочно-разгрузочные трубы 73, расположенные на верхней палубе танкера, могут быть соединены посредством подходящих соединителей с морским или портовым терминалом так, чтобы передавать груз СПГ из резервуара 71 или в резервуар 71.

[0108] На фиг. 10 проиллюстрирован пример морского терминала, включающего в себя погрузочно-разгрузочную станцию 75, подводную трубу 76 и установку на суше 77. Погрузочно-разгрузочная станция 75 представляет собой стационарную прибрежную установку, содержащую подвижную стрелу 74 и башню 78, которая поддерживает подвижную стрелу 74. Подвижная стрела 74 поддерживает связку изолированных гибких труб 79, выполненных с возможностью соединения с погрузочно-разгрузочными трубами 73. Регулируемая подвижная стрела 74 подходит для любого размера танкера СПГ. Соединительная труба (не проиллюстрирована) проходит внутри башни 78. Погрузочно-разгрузочная станция 75 позволяет загружать танкер 70 СПГ из установки на суше 77 или разгружать танкер 70 СПГ в установку на суше 77. Она же включает в себя резервуары 80 для хранения сжиженного газа и соединительные трубы 81, соединенные подводной трубой 76 с погрузочно-разгрузочной станцией 75. Подводная труба 76 позволяет передавать сжиженный газ между погрузочно-разгрузочной станцией 75 и установкой на суше 77 на дальнее расстояние, например, 5 км, что позволяет удерживать танкер 70 на дальнем расстоянии от берега во время погрузочно-разгрузочных операций.

[0109] Насосы на борту танкера 70 и/или насосы, которыми оснащена установка на суше 77, и/или насосы, которыми оснащена погрузочно-разгрузочная станция 75, используются для создания давления, необходимого для передачи сжиженного газа.

[0110] Несмотря на то, что изобретение было описано в связи с несколькими особыми вариантами осуществления, совершенно 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.

[0111] Использование глаголов «включать в себя», «содержать» или «заключать» и их сопряженных форм не исключает наличия других элементов или других этапов, отличных от тех, которые изложены в пункте формулы изобретения.

[0112] В формуле изобретения любая ссылочная позиция в скобках не может быть интерпретирована как ограничение пункта формулы изобретения.

Похожие патенты RU2821121C1

название год авторы номер документа
ХРАНИЛИЩЕ ДЛЯ СЖИЖЕННОГО ГАЗА 2022
  • Ларах, Саид
  • Перейра Да Силва, Лусиано
  • Улалит, Мухаммед
  • Дюбуа, Янник
  • Морель, Седрик
  • Барон, Поль
  • Шамбра, Гаэтан
RU2791211C1
ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЙ ГЕРМЕТИЧНЫЙ РЕЗЕРВУАР 2019
  • Херри, Микаел
  • Жан, Пьер
RU2758743C1
ТЕПЛОИЗОЛИРОВАННЫЙ ГЕРМЕТИЧНЫЙ РЕЗЕРВУАР 2020
  • Живолу, Иларион
RU2810174C2
СТЕНКА ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО И ГЕРМЕТИЧНОГО РЕЗЕРВУАРА 2019
  • Филипп, Антуан
  • Делетре, Бруно
  • Делано, Себастьен
  • Сасси, Мохамед
  • Ландрю, Пьер
RU2788778C2
ГЕРМЕТИЧНЫЙ И ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЙ РЕЗЕРВУАР С АНТИКОНВЕКЦИОННЫМИ ИЗОЛЯЦИОННЫМИ УПЛОТНЕНИЯМИ 2020
  • Делетре, Бруно
  • Ле Стан, Жан-Ив
  • Жамбер, Шарль
  • Капдевиль, Жан-Дамьен
  • Лорен, Венсан
  • Брюжьер, Эдуард
RU2812078C1
ХРАНИЛИЩЕ ДЛЯ СЖИЖЕННОГО ГАЗА 2020
  • Филипп, Антуан
  • Делано, Себастьен
  • Чапот, Карим
  • Буго, Йоан
  • Монфорт, Пьер
  • Сальмон Леганьер, Гийом
RU2803083C2
ГЕРМЕТИЧНЫЙ И ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЙ РЕЗЕРВУАР С ЭЛЕМЕНТОМ АНТИКОНВЕКЦИОННОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ 2018
  • Жан, Пьер
  • Дэлетрэ, Бруно
  • Шапо, Карим
  • Прунье, Рафаэль
RU2743153C1
ГЕРМЕТИЧНЫЙ И ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЙ РЕЗЕРВУАР 2018
  • Мартин, Патрик
  • Тессье, Ален
  • Делетре, Бруно
RU2764234C2
ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЙ ГЕРМЕТИЧНЫЙ РЕЗЕРВУАР 2019
  • Марем, Матьё
  • Дуранд, Франсуа
  • Филипп, Антуан
  • Херри, Микаел
  • Прунье, Рафаэль
  • Делано, Себастьен
  • Делетре, Бруно
  • Сасси, Мохамед
RU2779509C2
ГЕРМЕТИЧНЫЙ И ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЙ РЕЗЕРВУАР, СОДЕРЖАЩИЙ АНТИКОНВЕКЦИОННУЮ НАКЛАДКУ 2018
  • Захра, Жан
  • Дэлетрэ, Бруно
  • Тенар, Николя
RU2764342C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 821 121 C1

Реферат патента 2024 года ГЕРМЕТИЧНЫЙ И ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЙ РЕЗЕРВУАР, СОДЕРЖАЩИЙ АНТИКОНВЕКЦИОННЫЕ ЗАПОЛНЯЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Группа изобретений относится к резервуару (71) для хранения сжиженного газа. Причем резервуар (71) включает в себя периферийные стенки (1), которые включают в себя уплотнительную мембрану и один теплоизолирующий барьер. Уплотнительная мембрана включает в себя гофрированные металлические пластины, содержащие первые ряды параллельных гофров, протяженные в направлении x, и вторые ряды параллельных гофров, протяженные в направлении y. При этом направление x является направлением большего наклона. Периферийные стенки (1) содержат заполняющие элементы с падением давления, которые расположены в гофрах первых рядов гофров так, чтобы образовывать пояс (16) заполняющих элементов, протяженный по периметру резервуара (71). Причем пояс образован одной перекрывающей частью (17) и одной прерывающейся частью (18) и включает в себя не более одной прерывающейся части (18) на периферийную стенку (1). Техническим результатом является уменьшение явления конвекции или термосифона в гофрах герметичного и теплоизоляционного резервуара. 4 н. и 15 з.п. ф-лы, 12 ил.

Формула изобретения RU 2 821 121 C1

1. Герметичный и теплоизоляционный резервуар (71) для хранения сжиженного газа, содержащий нижнюю стенку (12), потолочную стенку (13) и периферийные стенки (1), соединяющие нижнюю стенку (12) с потолочной стенкой (13) так, чтобы образовывать многогранный резервуар (71), периферийные стенки (1) включают в себя уплотнительную мембрану (4), предназначенную для нахождения в контакте со сжиженным газом, содержащимся в резервуаре (71), и по меньшей мере один теплоизолирующий барьер (3), расположенный между уплотнительной мембраной (4) и несущей стенкой несущей конструкции (2), при этом теплоизолирующий барьер включает в себя множество расположенных рядом друг с другом изоляционных панелей (5), причем

уплотнительная мембрана (4) включает в себя гофрированные металлические пластины (9), расположенные рядом друг с другом и содержащие первые ряды параллельных гофров (10), протяженные в направлении x, и вторые ряды параллельных гофров (11), протяженные в направлении y, при этом направление x является направлением большего наклона периферийной стенки (1), а гофры выступают внутрь резервуара (71) и образуют каналы (14) для циркуляции газа, присутствующего в теплоизолирующем барьере (3),

периферийные стенки (1) содержат заполняющие элементы (15) с падением давления, которые расположены в гофрах первых рядов гофров (10) так, чтобы перекрывать циркуляционный канал (14) упомянутых гофров так, чтобы образовывать пояс (16) заполняющих элементов, выполненный в плоскости, параллельной нижней стенке (12), и протяженный по периметру резервуара (71), при этом пояс (16) заполняющих элементов образован по меньшей мере одной перекрывающей частью (17), где каждый гофр первых рядов гофров (10) перекрывается одним из заполняющих элементов (15), и по меньшей мере одной прерывающейся частью (18), выполненной с возможностью позволять газу, присутствующему в циркуляционных каналах (14), циркулировать через пояс (16) заполняющих элементов, упомянутая или каждая перекрывающая часть (17) ограничена упомянутыми или двумя прерывающимися частями (18), пояс (16) заполняющих элементов включают в себя не более одной прерывающейся части (18) на периферийную стенку (1), а заполняющие элементы (15) выполнены с возможностью создания падения давления, уменьшая газообразный поток, проходящий по упомянутому циркуляционному каналу (14), при этом заполняющие элементы (15) упомянутой перекрывающей части (17) по меньшей мере одного пояса (16) заполняющих элементов включительно расположены каждый раз между двумя смежными гофрами вторых рядов гофров (11).

2. Резервуар (71) по п. 1, в котором заполняющие элементы (15) перекрывающей части (17) по меньшей мере одного пояса (16) заполняющих элементов выровнены друг с другом в направлении y, при этом направление y перпендикулярно направлению x.

3. Резервуар (71) по п. 1 или 2, содержащий множество поясов (16) заполняющих элементов, разнесенных друг от друга на шаг, по существу равный размеру изоляционных панелей (5) в направлении x.

4. Резервуар (71) по п. 3, в котором по меньшей мере одна прерывающаяся часть (18) расположена близко к краю упомянутой периферийной стенки (1), при этом прерывающиеся части (18) двух смежных поясов (16) заполняющих элементов расположены с обеих сторон периферийной стенки (1).

5. Резервуар (71) по п. 3, в котором пояса (16) заполняющих элементов содержат одну прерывающуюся часть (18), при этом прерывающиеся части (18) двух смежных поясов (16) заполняющих элементов расположены на периферийных стенках (1), противоположных друг другу.

6. Резервуар (71) по любому из пп. 1-5, в котором по меньшей мере одна прерывающаяся часть (18) расположена в одном-девяти гофрах первых рядов гофров (10), при этом упомянутые от одного до девяти смежных гофров не имеют заполняющих элементов (15).

7. Резервуар (71) по любому из пп. 1-5, в котором по меньшей мере одна прерывающаяся часть (18) расположена во множестве гофров первых рядов гофров (10), предпочтительно трех-девяти гофрах, причем прерывающаяся часть (18) включает в себя сетку (19) заполняющих элементов (15 по шахматной схеме расположения, которая выполнена с возможностью образования пути сообщения по текучей среде между циркуляционными каналами (14), расположенными ниже пояса (16) заполняющих элементов, и циркуляционными каналами (14), расположенными выше пояса (16) заполняющих элементов, при этом упомянутый путь сообщения по текучей среде включает в себя множество ответвлений.

8. Резервуар (71) по любому из пп. 1-7, в котором заполняющие элементы (15) изготовлены из пенополимера с закрытыми ячейками.

9. Резервуар (71) по п. 8, в котором заполняющие элементы (15) изготовлены из пенополистирола или пенополиэтилена.

10. Резервуар (71) по любому из пп. 1-9, в котором заполняющие элементы (15) расположены выше, ниже или в узле (20) гофров в направлении большего наклона, причем узлы (20) гофров образованы пересечением между гофром первых рядов гофров (10) и гофром вторых рядов гофров (11).

11. Резервуар (71) по любому из пп. 1-10, в котором заполняющие элементы (15) содержат на верхней поверхности (24), повернутой к закрываемому гофру, по меньшей мере один буртик (26), протяженный в направлении y, который выполнен с возможностью сжатия во время сборки так, чтобы образовывать уплотнение.

12. Резервуар (71) по любому из пп. 1-11, в котором уплотнительная мембрана (4) является основной уплотнительной мембраной, теплоизолирующий барьер (3) является основным теплоизолирующим барьером, а упомянутые расположенные рядом друг с другом изоляционные панели (5) являются основными изоляционными панелями, причем стенки (1, 12, 13) резервуара дополнительно содержат последовательно в направлении толщины вспомогательный теплоизолирующий барьер, включающий в себя множество расположенных рядом друг с другом вспомогательных изоляционных панелей, которые удерживаются на несущей стенке несущей конструкции (2), и вспомогательную уплотнительную мембрану, поддерживаемую вспомогательным теплоизолирующим барьером и расположенную между вспомогательным теплоизолирующим барьером и основным теплоизолирующим барьером (3) так, что основные изоляционные панели (5) удерживаются на вспомогательной уплотнительной мембране.

13. Резервуар (71) по любому из пп. 1-12, в котором нижняя стенка (12) содержит уплотнительную мембрану (4), предназначенную для нахождения в контакте со сжиженным газом, содержащимся в резервуаре, и по меньшей мере один теплоизолирующий барьер (3), расположенный между уплотнительной мембраной и несущей стенкой несущей конструкции, причем теплоизолирующий барьер включают в себя множество расположенных рядом друг с другом изоляционных панелей,

причем уплотнительная мембрана нижней стенки включает в себя гофрированные металлические пластины (9), расположенные рядом друг с другом и содержащие первые ряды параллельных гофров (10), протяженные в первом направлении, и вторые ряды параллельных гофров (11), протяженные во втором направлении, причем гофры выступают внутрь резервуара и образуют каналы (14) для циркуляции газа, присутствующего в теплоизолирующем барьере.

14. Резервуар (71) по п. 13, в котором нижняя стенка (12) содержит заполняющие элементы (15) с падением давления, которые расположены в гофрах первых рядов гофров (10) или вторых рядов гофров (11) так, чтобы перекрывать циркуляционный канал упомянутых гофров, причем заполняющие элементы (15) распределены по всей нижней стенке так, чтобы образовывать сетку (19) заполняющих элементов (15) по шахматной схеме расположения в циркуляционных каналах (14) нижней стенки (12), и заполняющие элементы (15) выполнены с возможностью обеспечения падения давления, уменьшая газообразный поток, проходящий по упомянутому циркуляционному каналу (14), по меньшей мере на 80%.

15. Резервуар (71) по п. 13 или 14, содержащий заполняющие элементы (15) с падением давления, которые расположены в гофрах первых рядов гофров (10, 28) или вторых рядов гофров (29) в каждом углу резервуара, образованном нижней стенкой (12) и одной из периферийных стенок (1), так, чтобы перекрывать циркуляционный канал упомянутых гофров, при этом заполняющие элементы (15) образуют краевой пояс (27), который образован по периметру нижней стенки в упомянутых углах.

16. Резервуар (71) по п. 15, в котором каждый гофр первых рядов гофров (28) и вторых рядов гофров (29) нижней стенки (12) выровнен с гофром первых рядов гофров (10) периферийной стенки (1) так, чтобы образовывать непрерывные циркуляционные каналы, пересекающие углы резервуара, причем заполняющие элементы (15) краевого пояса (27) расположены в каждом из упомянутых непрерывных циркуляционных каналов.

17. Судно (70) для транспортировки холодного жидкого продукта, включающее в себя двойной корпус (72) и резервуар (71) по любому из пп. 1-16, расположенный в двойном корпусе.

18. Система передачи холодного жидкого продукта, включающая в себя судно (70) по п. 17, изолированные трубы (73, 79, 76, 81), расположенные так, чтобы соединять резервуар (71), установленный в корпусе судна, с плавучей или наземной установкой (77) для хранения, и насос для направления потока холодного жидкого продукта по изолированным трубам из плавучей или наземной установки для хранения в резервуар судна или из резервуара судна в плавучую или наземную установку для хранения.

19. Способ загрузки или разгрузки судна (70) по п. 17, в котором холодный жидкий продукт подают по изолированным трубам (73, 79, 76, 81) из плавучей или наземной установки (77) для хранения в резервуар (71) судна или из резервуара (71) судна в плавучую или наземную установку (77) для хранения.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2024 года RU2821121C1

WO 2019043347 A1, 07.03.2019
WO 2019102163 A1, 31.05.2019
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СРЕДНЕГО СЛОЯ ТРЕХСЛОЙНОЙ ПАНЕЛИ 2010
  • Горев Юрий Александрович
  • Николаев Герман Иванович
  • Аникина Тамара Александровна
  • Груздова Нина Петровна
  • Дмитриченко Марина Дмитриевна
  • Бунас Дмитрий Леонидович
  • Мельник Олег Владимирович
  • Бирюкова Марина Николаевна
  • Веденецкий Антон Владимирович
RU2445228C1
ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ РЕЗЕРВУАР ДЛЯ ЛЕГКОИСПАРЯЮЩИХСЯ ЖИДКОСТЕЙ 2012
  • Овчинин Дмитрий Ильич
  • Савельев Александр Валентинович
  • Еремин Владимир Николаевич
  • Дмитриев Сергей Викторович
  • Завьялов Андрей Викторович
  • Таран Владимир Михайлович
  • Новиков Кирилл Валерьевич
RU2493084C1

RU 2 821 121 C1

Авторы

Делетре, Бруно

Д'Олсе, Маргерит

Перрот, Оливер

Даты

2024-06-17Публикация

2021-04-27Подача