Система укладки мембран герметичного и теплоизолирующего резервуара Российский патент 2024 года по МПК F17C13/00 B63B25/08 

Изобретение относится к области установок для хранения сжиженного газа, содержащих герметичный и теплоизолирующий резервуар с гофрированными мембранами. В частности изобретение относится к области герметичных и теплоизолирующих резервуаров для хранения и/или транспортировки сжиженного газа при низкой температуре, напр., резервуары для транспортировки сжиженного нефтяного газа (также известного как СГ), и имеющих, например, температуру от -50°C до 0°C, или для перевозки сжиженного природного газа (СПГ) при, примерно, -162°C при атмосферном давлении. Эти резервуары могут быть установлены как на суше, так и на плавучей конструкции. В случае установки на плавучую конструкцию, резервуар может быть предназначен для транспортировки сжиженного газа и/или для приема сжиженного газа, используемого в качестве топлива для энергетической установки плавучей конструкции.

Документ FR 2991430, заполненный от имени заявителя, описывает установку для хранения сжиженного газа, содержащую герметичный и теплоизолирующий резервуар, интегрированный в несущую конструкцию, образованную двойной обшивкой корабля. Каждая стенка резервуара содержит вторичный теплоизоляционный барьер, вторичную герметизирующую мембрану, первичный теплоизоляционный барьер и первичную герметизирующую мембрану, при этом эти различные элементы представляют собой основную конструкцию резервуара для хранения сжиженного газа.

Гофрированные мембраны, устанавливаемые на герметичные и теплоизолирующие резервуары, специально изготавливаются с большими размерами для обеспечения характеристик герметичности и термомеханической прочности, в частности, с наличием малых и больших выступающих гофров на одной стороне мембраны. Эти мембраны должны доставляться на место сборки и установки резервуара, где они свариваются друг с другом и, очевидно, повреждений этих мембран следует избегать. Во время транспортировки эти мембраны нельзя просто штабелировать друг на друга, в частности, из-за их узлов пересечения мелких и крупных волнистостей или гофров, которые представляют собой зоны сложной геометрии, в которых гофрирование на плоскости и/или изгибы выполнены с целью повышения термомеханической прочности мембраны.

По этим причинам эти гофрированные мембраны помещают в контейнеры, в которых мембраны размещены на достаточном расстоянии. Такая укладка напрямую связана с происхождением и функцией гофрированных (или волнистых) мембран. Таким образом, без ограничений, укладка специальных металлических мембран должна защищать каждую мембрану от повреждений, относящихся ко всем типам контактов внутри контейнера, укладка должна предотвращать любые движения каждой мембраны в контейнере, так как эти мембраны часто перевозятся частично морским транспортом, и, наконец, она должна обеспечивать возможность перемещения каждой мембраны после создания штабеля.

В настоящее время, эти гофрированные мембраны хранятся партиями по десять мембран на контейнер, или около тысячи контейнеров для четырех резервуаров, как правило устанавливаемых на судне СПГ (танкер для транспортировки сжиженного природного газа) или непосредственно в нем, причем сами контейнеры и их транспортировка, следовательно, представляют собой затраты.

Из уровня техники известен документ KR 101812224, в котором описывается защитное покрытие, которое можно наносить между каждой уложенной в штабель мембраной. В таком решении, выступающие части мембраны, как правило, волнистости или гофры, не закрываются смежной мембраной, таким образом, пространство в контейнере используется не оптимально. Также такое решение требует передачи нагрузки через зону соединительного узла, что ограничивает гибкость решения. Наконец, такое решение имеет высокую стоимость, так как для производства стандартных пластин требуется пресс-форма больших размеров.

Таким образом, в настоящее время не существует решения, предоставляющего гарантии в отношении рисков повреждения гофрированных мембран с оптимальным использованием пространства для хранения в контейнерах и, таким образом, снижения экономического влияния транспортировки этих гофрированных мембран.

После многочисленных исследований и испытаний, заявитель обнаружил систему для укладки этих гофрированных металлических мембран, которая проста в реализации, очень эффективна и позволяет увеличивать количество мембран на контейнер (без необходимости в изменении размеров или формы стандартного образца), без отрицательного воздействия на безопасность мембран во время транспортировки.

Таким образом, настоящее изобретение относится к системе укладки мембран герметичного и теплоизолирующего резервуара, содержащего:

- множество плоских металлических мембран в плоскости, каждая из которых имеет:

- множество больших гофров, выступающих из плоскости P и имеющих высоту H, каждый из которых проходит вдоль параллельной оси x'x,

- множество малых гофров, выступающих из плоскости P и имеющих высоту h, каждый из которых проходит вдоль параллельной оси y'y, по существу, перпендикулярно параллельной оси x'x,

- множество узлов, возникающих в результате пересечений между малыми и большими гофрами, причем каждый из указанных узлов имеет множество зон изгибов и/или гофрирования на плоскости,

причем все мембраны расположены одна над другой в штабель так, что малые и большие гофры выровнены по одним и тем же параллельным осям x'x и y'y,

- по меньшей мере одну прокладку, расположенную между двумя соседними мембранами.

Изобретение отличается тем, что система содержит по меньшей мере две прокладки, расположенные, соответственно, между двумя большими гофрами и двумя малыми гофрами каждой из двух соседних мембран, причем указанные прокладки имеют профиль, по меньшей мере частично идентичный пространству, определенному соответственно между указанными двумя малыми гофрами и указанными двумя большими гофрами.

Таким образом, прокладки в соответствии с изобретением, имеют форму и размеры, которые воспроизводят по меньшей мере часть пространства или объема между двумя смежными (большими или малыми) гофрами, когда мембраны уложены друг на друга, при этом верхняя прилегающая мембрана опирается на прокладки, в то время как они опираются на нижнюю смежную мембрану. Такое общее определение прокладок, согласно изобретению, проиллюстрировано вариантами осуществления, показанными на прилагаемых фиг. 5 и 6, в частности фиг. 6.

Термин «профиль», связанный с прокладками, означает форму и размеры этого трехмерного объекта. Естественно, эти прокладки имеют длину, которая обычно меньше длины и, предпочтительно, меньше длины между двумя смежными/соседними узлами, что всегда характерно для прокладок, расположенных между малыми гофрами и, предпочтительно, для прокладок, расположенных на больших гофрах или между ними.

Термин «параллельная ось» по отношению к осям x'x и y'y означает, что все малые гофры или все большие гофры, соответственно, проходят взаимно параллельно вдоль соответствующей линейной оси x'x или y'y.

Термин «по существу перпендикулярный» по отношению к пересечениям между малыми и большими волнистостями или гофрами означает, что все пересечения/места сопряжения между малым и большим гофром, определяющим узлы мембраны, происходит под углом в девяносто градусов плюс-минус десять градусов (90°±10°).

Термин «пространство» между двумя смежными малыми гофрами/волнистостями или между двумя большими гофрами/волнистостями означает объем, существующий между двумя смежными гофрами/волнистостями по длине соответствующей прокладки.

Как было упомянуто выше, узлы представляют собой зоны сложной геометрии, повреждения которых следует всегда избегать и которые также исключают возможность размещения мембран друг в друга. В частности по этой причине важно сохранять минимальное расстояние между двумя смежными мембранами.

Не являясь исчерпывающим, такое техническое решение имеет следующие непосредственные преимущества как с экономической точки зрения, так и с точки зрения окружающей среды:

- получение по меньшей мере трех дополнительных мембран на контейнер при сохранении размеров стандартного/обычного транспортного контейнера;

- с учетом всех транспортных контейнеров, увеличение общего веса транспортных контейнеров и ударопоглощающих элементов, которые они, как правило, содержат, почти на 30%;

- прокладки, в соответствии с изобретением, из-за их формы и геометрии не требуют сложной формы для производства, как это было в случае с предшествующим уровнем техники, таким образом может быть также достигнута значительная экономия при производстве прокладок.

Здесь следует отметить, что, несмотря на увеличение веса каждого транспортного контейнера почти на 120 кг (примерно на 40 кг для мембран с так называемыми стандартными размерами, напр., показанными на фиг. 2 и 3), т.е. увеличение на приблизительно от 400 кг до 520 кг, такой дополнительный вес не влияет на обработку транспортных контейнеров, их перемещение, установку/размещение на транспортном средстве (корабле, автомобильном транспорте или др.).

В самом широком смысле настоящее изобретение может применяться ко всем типам металлических мембран с выступами, предназначенными, по существу, для улучшения термомеханических характеристик, создавая объем или пространство, в которое может устанавливаться часть смежной мембраны. Таким образом, настоящее изобретение, в частности, применимо к мембранам типа MARK III® и всем прочим герметичным мембранам, способным выдерживать и противостоять высоким механическим напряжениям и огромным колебаниям температур, включая очень низкие температуры.

Изобретение представлено здесь и ниже металлической мембраной, которая имеет малые и большие гофры с различной соответствующей высотой. Тем не менее, настоящее изобретение может применяться, когда эти малые и большие гофры имеют одинаковую высоту (H=h) или одинаковое поперечное сечение, т.е. когда форма и размеры гофров идентичны. Фактически, настоящее изобретение может применяться независимо от форм и размеров гофров мембраны, т.е. независимо от наличия у последних волнообразной формы, представленной здесь, или любых других форм, выступающих из плоской части указанных мембран.

Таким же образом, настоящее изобретение не ограничивается использованием прокладок, все их которых являются идентичными, в частности прокладок, расположенных между малыми гофрами, и прокладок, расположенных между большими гофрами. Таким образом, вполне возможно смешивать варианты осуществления прокладки, которые, в частности, представлены ниже, или в некоторых случаях использовать прокладки согласно изобретению, независимо от их идентичности, в сочетании с другими прокладками согласно предшествующему уровню техники или имеющими другие характеристики.

В приведенном ниже документе термины «гофр» и «волнистость» используются произвольно для обозначения одного и того же элемента.

Другие обеспечивающие преимущество характеристики изобретения кратко описаны ниже:

Предпочтительно, прокладки имеют максимальную толщину в пространстве между двумя смежными гофрами, которая составляет не более семидесяти пяти процентов (75%) от высоты (H,h) предпочтительно не более 2/3 высоты (H,h). В соответствии с предлагаемой изобретением возможностью, возможно, чтобы прокладки имели максимальную толщину в пространстве между двумя смежными гофрами, которая бы не превышала одной трети высоты (H,h).

Предпочтительно, чтобы все прокладки имели плоскость симметрии S. Благодаря этой характеристике прокладки согласно изобретению просты в изготовлении и не требуют сложной формы.

Согласно особенно интересному аспекту изобретения, минимальное расстояние между двумя смежными мембранами равно тридцати (30) миллиметрам, а максимальное расстояние между двумя смежными мембранами составляет не более пятидесяти (50) миллиметров.

Согласно варианту осуществления изобретения, профиль прокладок состоит из профиля перевернутого V-образного поперечного сечения. Такой вариант осуществления, в частности, проиллюстрирован на прилагаемой фиг. 5.

Согласно варианту осуществления, дополняющему показанный на фиг. 5, прокладки содержат наиболее удаленную часть, продолжающуюся каждая из двух крыльев части, имеющей профиль перевернутого V-образного поперечного сечения, и продолжающуюся по меньшей мере до пространства между двумя плоскими частями двух смежных мембран. Такой вариант осуществления показан, в частности на прилагаемой фиг. 8.

Согласно другому варианту осуществления изобретения, каждая прокладка содержит две части, при этом одна часть имеет профиль перевернутого V-образного поперечного сечения, а дополнительная часть не связана с частью, имеющей профиль перевернутого V-образного поперечного сечения, и расположена между плоскими частями двух смежных мембран. Здесь выражение «не связаны» в отношении двух частей означает, что две части физически или также материально независимы. Также может быть предоставлен вариант данного варианта осуществления, в котором эти две части соединены по меньшей мере одним звеном или соединением, так что операторы не рискуют потерять ту или иную из двух частей во время работ по помещению мембран в транспортный контейнер. Такие звенья или соединения, в идеале, должны быть максимально тонкими, но при этом должны обладать характеристиками устойчивости к механической силе низкой/умеренной интенсивности, хотя также можно рассматривать возможность разрыва этого звена/соединения после размещения этих двух частей на мембране.

В дополнительном варианте осуществления дополнительная часть предпочтительно расширяется до уровня по меньшей мере нижней части пространства между гофрами двух малых смежных гофров или двух больших смежных гофров.

Предпочтительно, прокладки имеют жесткость не менее 0,05 МПа.

Согласно предлагаемой изобретением возможности, прокладки согласно изобретению по своей природе и/форме могут разделяться, сохраняя при этом свою техническую функцию, так что операторы могут свободно оперировать указанными прокладками, по мере необходимости. Для облегчения этой операции прокладки согласно изобретению, предпочтительно, содержат канавки, углубления или выемки, образующие зоны ослабления, позволяющие легко разделять прокладки. Кроме того, также возможно, чтобы несколько прокладок изначально были связаны друг с другом в виде блока, при этом эти прокладки имеют между собой разделительные линии (канавки, выемки или углубления), что позволяет операторам разделять определенное количество необходимых прокладок во время выполнения работ по постановке на хранение и транспортировке мембран, причем остальные неиспользованные прокладки остаются связанными в виде указанного блока.

Согласно обеспечивающему преимущество признаку изобретения, прокладки состоят из пластического материала, полученного из термопластичного или термореактивного полимера, либо из смеси таких полимеров, при этом, предпочтительно, прокладки состоят из пенополистирола.

Прокладки в соответствии с изобретением также могут формироваться из полимерной матрицы, например, из полиэфирэфиркетона (PEEK), полиамида (PA) или полиуретана (PU), в которые залиты или в которых включено стекловолокно, арамидное волокно или углеродное волокно, при этом доля волокон в полимерной матрице должна оставаться относительно низкой, во избежание потенциального повреждения мембраны. Прокладки также могут быть изготовлены из графена, картона или даже из металлического материала при условии, что он легкий, прочный и экономически целесообразный, как, например, в случае с алюминием. Прокладки в соответствии с изобретением, предпочтительно, являются полыми или имеют пустоты для уменьшения их веса.

Предпочтительно, прокладки согласно изобретению, изготавливают или получают путем формования, литья под давлением или экструзии.

Согласно обеспечивающей преимущество возможности изобретения, прокладки содержат клеящее средство по меньшей мере на одной из их верхней и/или нижней поверхностей, контактирующих с мембраной. Это клеящее средство может содержать, напр., клей или двустороннюю липкую ленту. Эти верхняя и нижняя поверхности прокладок, которые могут содержать средства прилипания к мембране, также могут быть покрыты съемной защитной пленкой для облегчения работы с прокладками.

Предпочтительно, прокладки имеют плотность не более 1000 кг/м^-3, предпочтительно менее 100 кг/м^-3, весьма предпочтительно - менее 50 кг/м^-3. Как правило, в случае использования полистирольных прокладок, что является предпочтительным вариантом осуществления изобретения, плотность прокладок составляет около 30 кг/м^-3.

Предпочтительно, каждая мембрана изготовлена из того типа сплава на основе железа, который содержит по массе:

углерод 0<C<0,08; марганец 0<Mn<2; кремний 0<Si<0,5; фосфор 0<P<0,045; серу 0<S<0,030; никель 8<Ni<14; хром 16<Cr<20; азот 0<N<0,02, остаток - железо и примеси, обязательно образующиеся в процессе изготовления.

Мембрана MARK III® подпадает под определение состава сплава на основе железа, как это указано выше.

Тем не менее, настоящее изобретение также может применяться к мембранам из типа сплава на основе железа, содержащего по массе 34,5%≤Ni≤53,5%, 0,15%≤Mn≤1,5%, 0%≤Si≤0,35% (кремний), предпочтительно 0,1%≤Si≤0,35%, и 0≤C≤0,07%, необязательно 0%≤Co≤20% (кобальт), 0%≤Ti≤0,5% (титан) и 0,01%≤Cr≤0,5%. Металлическая мембрана, содержащая лист Invar®, подпадает под определение состава сплава на основе железа, как это указано выше.

Здесь можно отметить, что настоящее изобретение может применяться с металлическими листами, образующими гофрированные мембраны, толщиной не более пяти миллиметров (мм), предпочтительно не более трех миллиметров, хотя толщина не является основным критерием в отношении системы укладки в соответствии с изобретением.

Согласно предлагаемой изобретением возможности, прокладки изготовлены из твердого материала или материала, который по меньшей мере частично является полым. Термин «твердый материал» в отношении прокладок означает, что они визуально не имеют внутренней полости, пустот или другого внутреннего полого пространства.

Согласно признаку изобретения, каждая мембрана имеет длину от 2,8 до 3,3 метра, предпочтительно от 3 до 3,1 метра, и ширину от 0,9 до 1,2 метра, предпочтительно от 1 до 1,1 метра.

Согласно особенно предпочтительному варианту реализации изобретения, между двумя смежными мембранами по меньшей мере одна прокладка расположена на каждом третьем малом или большом последовательном гофре соответственно, предпочтительно по меньшей мере одна прокладка расположена на каждом втором малом или большом последовательном гофре, соответственно. Таким образом, благодаря этому оптимизированному расположению прокладок согласно изобретению, отсутствует необходимость их установки на всех последующих гофрах, малых или больших волнистостях, максимум девяносто процентов гофров имеет прокладку.

Согласно особенно интересному аспекту изобретения, по меньшей мере тринадцать мембран с указанными прокладками уложены друг на друга в пространстве параллелепипедной прямоугольной формы с внутренней высотой от 1,1 до 1,3 метра, предпочтительно 1,2 метра, внутренней длиной от 3 до 3,2 метра, предпочтительно 3,1 метра, а внутренняя ширина составляет от 1 до 1,2 метра, предпочтительно 1,1 метра.

Таким образом, это пространство в форме параллелепипедного прямоугольника предпочтительно является пространством контейнера или, точнее, внутренним объемом контейнера стандартных или обычных размеров, другими словами, без изменения размеров используемых в настоящее время транспортных контейнеров.

Следовательно, настоящее изобретение также относится к транспортному и/или складскому контейнеру, имеющему внешние стенки из дерева, металла и/или пластика и содержащему систему укладки мембран герметичного и теплоизолирующего резервуара, как это кратко представлено выше, предпочтительно внутреннее пространство контейнера также заполнено по меньшей мере одним ударопоглощающим материалом.

Изобретение будет лучше понято, а его дальнейшие цели, детали, характеристики и преимущества станут более ясными из последующего описания нескольких конкретных вариантов осуществления изобретения, которые даны исключительно для иллюстративных и неограничивающих целей со ссылкой на прилагаемые чертежи.

На фиг. 1 схематично, в перспективе, продемонстрирована мембрана типа MARK III® с параллельными рядами малых гофров, а также параллельными рядами больших гофров.

На фиг. 2 схематично, в перспективе, показаны две смежные мембраны, уложенные друг на друга и содержащие между собой прокладки в соответствии с изобретением.

На фиг. 3 схематично, в перспективе, показана мембрана, снабженная прокладками в соответствии с изобретением.

На фиг. 4 представлен вид сверху штабеля гофрированных мембран, демонстрирующий расположение прокладок на малых и больших гофрах, образующих систему укладки согласно изобретению.

Фиг. 5 - это вид в разрезе варианта осуществления прокладки согласно общему определению изобретения.

Фиг. 6 представляет собой вид в разрезе другого варианта осуществления прокладки согласно общему определению изобретения.

Фиг. 7 - это вид в разрезе первого дополнительного варианта осуществления прокладки согласно изобретению.

Фиг. 8 представляет собой вид в разрезе варианта первого дополнительного варианта осуществления прокладки согласно изобретению.

Фиг. 9 - это вид в разрезе второго дополнительного варианта осуществления прокладки согласно изобретению.

Термин «вертикальный» здесь означает продолжающийся в направлении гравитационного поля Земли. Термин «горизонтальный» здесь означает продолжающийся в направлении, перпендикулярном вертикальному направлению.

Показанная на фиг. 1 мембрана 1 имеет стандартные размеры для мембраны типа MARK III®. Таким образом, эта мембрана 1 содержит большие гофры 2, более точно три больших гофра 2, продолжающихся вдоль параллельной оси x'x, и малые гофры 3, более точно шесть малых гофров 3, продолжающихся вдоль параллельной оси y'y. Здесь, большие гофры 2 имеют высоту и размеры, превышающие размеры малых гофров 3, но, как упомянуто выше, настоящее изобретение может применяться к гофрам 2, 3 любой формы и размеров, в том числе, когда их формы и размеры идентичны, поскольку два ряда гофров 2, 3 пересекаются, по существу перпендикулярно, то есть под углом от 80° до 100°.

Мембраны 1 являются плоскими и все продолжаются в плоскости P, которая параллельна между каждой мембраной 1, когда мембраны 1 уложены друг над другом. Только малые гофры 3 и большие гофры 2 выступают на несколько сантиметров относительно этой плоскости P, и все они проходят с одной стороны или с одной поверхности мембраны 1.

Эти мембраны 1 предназначены для монтажа и установки в герметичном и теплоизолирующем резервуаре, не показанном на прилагаемых фигурах, а функция гофров 2, 3 заключается в обеспечении возможности термомеханических сокращений, когда мембраны 1 находятся в контакте с очень холодной жидкостью, такой как сжиженный природный газ. Для формирования такого резервуара, мембраны 1, как правило, свариваются друг с другом, а гофры 2, 3, затем, продолжаются в направлении пространства хранения резервуара, в вертикальном направлении, когда мембраны 1 расположены на нижней или верхней стенке резервуара, или в горизонтальном направлении, когда мембраны 1 расположены на вертикальной боковой стенке, или в направлении от 10° до 80°, когда боковая стенка продолжается в наклонной плоскости (в этом случае, такие стенки часто известны как фаски).

Мембраны 1, показанные на фиг. 2 и 3, имеют отличающиеся от мембраны 1 на фиг. 1 размеры. В этом случае мембраны 1 на этих двух фигурах содержат девять малых гофров 3, но, тем не менее, понятно, что эти фигуры просто иллюстрируют изобретение, но не ограничивают его. Таким же аналогичным образом, прокладки 14, выбранные для иллюстрации этих фиг. 2 и 3, по своей форме и расположению гофров 3 не имеют предпочтительного или ограничивающего характера.

Данная фиг. 2 демонстрирует штабель из двух мембран 1', 1'', иллюстрирующий совпадающее совмещение между большими и малыми гофрами 2, 3 двух мембран 1', 1'', установленных друг на друга, при условии, что штабель с большим числом мембран 1 будет иметь аналогичный вид.

На фиг. 2 верхняя мембрана 1' содержит только две прокладки 14, расположенные на одном и том же малом гофре 3, по обе стороны от большого гофра 2. Прокладки 14, показанные на фиг. 2, относятся к типу, более подробно показанному в поперечном сечении на фиг. 6. Как видно на этой фигуре, прокладки 14 расположены на вершине 10 малых гофров 2 и имеют длину, которая эквивалентна, или по существу эквивалентна, длине стороны квадрата, образованного пересечением двух малых и двух больших смежных гофров 2, 3. Другими словами, прокладки 14 продолжаются, по существу, от одного узла 5 к другому смежному узлу 6, но длина прокладок 14, естественно, может отличаться и составляет, например, только половину или одну треть этого расстояния между двумя смежными узлами 5.

На фиг. 3 показанная мембрана 1 содержит прокладки 14 того типа, который более подробно показан на прилагаемых фиг. 7 и 8. Как можно заметить на этой фигуре, прокладки 14 монтируются или устанавливаются на малых гофрах 3, а другие прокладки 14 монтируются или устанавливаются на больших гофрах 2, при условии, что такое расположение прокладок 14 по меньшей мере на одном малом гофре 3 и на по меньшей мере одном большом гофре 2 является характеристикой, которая считается необходимой для предотвращения любого движения уложенных друг на друга мембран 1, 1', 1''. Также следует отметить, что прокладки 14 расположены на расстоянии по меньшей мере с двух сторон квадрата гофров 2, 3; другими словами, прокладки 14 расположены на каждом третьем последующем малом гофре 3. Наконец, также следует отметить, что дополнительная часть 15 прокладок 14, а именно часть 15, предназначенная для размещения между плоскими частями, проходящими в плоскости P двух смежных мембран 1, 1', 1'', занимает всю или почти всю общую площадь между гофрами 2, 3, а именно (квадратную) площадь, ограниченную между смежными малыми и большими гофрами 2, 3. Тем не менее, эта дополнительная часть 15 также может занимать только часть этой площади, напр., половину или только одну треть той же площади между гофрами 2, 3.

Прокладки 14, согласно изобретению, имеют функцию поддержки размещенных выше мембран 1, и функцию предотвращения смещения уложенных друг на друга мембран 1. Независимо от формы или количества деталей, образующих прокладку 14, эти две функции должны выполняться безупречно. Таким образом, заявитель испытал различные формы и детали, представленные на прилагаемых чертежах, а также другие, которые не показаны из соображений краткости, и обнаружил, что все эти варианты осуществления прокладки 14 реализуют две функции поддержки и иммобилизации уложенных друг на друга мембран 1.

На фиг. 4 показан вид сверху гофрированной мембраны 1 или мембраны с волнистостями 2, 3. На этом чертеже показано выгодно оптимизированное расположение прокладок 14 согласно изобретению. На этой мембране 1 три больших гофра 2 продолжаются в продольном направлении вдоль параллельной оси x'x, а девять малых гофров 3 продолжаются в поперечном направлении, другими словами, перпендикулярно продольной оси гофрированной мембраны 1 вдоль параллельной оси y'y. В этом примере гофрированной мембраны 1, шестнадцать квадратов 20 образованы пересечениями больших и малых гофров 2, 3, причем каждый квадрат 20 имеет две продольные стороны, образованные большими гофрами 2, и две поперечные стороны, образованные малыми гофрами 3. В этом иллюстративном варианте осуществления гофрированной мембраны 1, сторона каждого из шестнадцати квадратов 20 равна 340 миллиметрам (мм).

При таком оптимизированном расположении прокладок 14, если рассматривать большие гофры 2, прокладка 14 присутствует по длине упомянутого гофра 2 через каждые три длины стороны квадрата 20 гофров 2, 3; т.е., примерно, каждые 1020 миллиметров (340 x 3). Если рассматривать малые гофры 3, прокладка 14 также присутствует по длине упомянутого гофра 3 через каждые три длины стороны квадрата 20 гофров 2, 3, более точно, примерно через каждые две длины стороны с половиной, т.е., 850 мм (340×2,5).

Таким образом, в соответствии с оптимизированным расположением прокладок 14, прокладка 14 присутствует на малых и больших гофрах 2, 3 по меньшей мере на каждом метре длины гофров 2, 3 (одна прокладка 14 на длину гофра 2, 3), учитывая, что в примере на фиг. 4 эта плотность или количество прокладок 14 является переменной; если, например, плотность прокладок 14 больше на одном из гофров 2, 3, в данном случае на малых гофрах 3, то плотность на других гофрах 2 или 3, в данном случае на больших гофрах 2, может быть меньше. В любом случае, заявитель определил, что средняя минимальная плотность одной прокладки 14 на каждый метр длины гофров 2, 3 соответствует гарантированным условиям удержания гофрированных мембран 1 на месте в стандартном контейнере. Естественно, такая плотность изменяется, если штабель мембран 1 значительно больше, нежели примерно двенадцать мембран 1, или, в другом случае, значительно меньше. Таким образом, заявитель также установил, что для повышения безопасности транспортировки мембран 1, в частности, когда количество указанных уложенных друг на друга мембран 1 больше пятнадцати, целесообразно размещать по меньшей мере одну прокладку 14 на каждые две длины стороны квадрата 20 гофров 2, 3, т.е., примерно, каждые 680 мм (340×2).

На фиг. 5 показана прокладка 14 согласно варианту осуществления изобретения в самом широком смысле, в котором по меньшей мере часть или часть 16' прокладки 14 находится в пространстве между смежными гофрами 2 или 3. Тем не менее, как видно на этой фиг. 5, прокладка 14 здесь образована из двух элементов 15, 16, которые, по существу, образуют прокладку 14 в составе первого элемента 16', поперечное сечение которого находится в пространстве между гофрами 2 или 3, и второго элемента 15, поперечное сечение которого находится в пространстве между плоскими частями, продолжаясь по плоскости P двух смежных мембран 1', 1''.

Таким образом, показанный на фиг. 5 вариант осуществления, в зависимости от технической необходимости, состоит из единой прокладки 14 в составе пары двух вышеупомянутых независимых элементов 15 и 16, которые могут или не могут быть расположены по обе стороны от гофра 2, 3 или в пространстве между гофрами 2 или 3, как показано на этой фигуре. В случае если прокладка 14 содержит или образована двумя описанными выше элементами 15, 16, между этими двумя элементами 15, 16 существует плоскость симметрии S, причем эта плоскость S проходит через вершины 10 или гребень либо линию вершины 10 двух смежных гофров 2 или 3.

Важно отметить, что широкое определение прокладки 14 согласно изобретению предусматривает только то, что прокладка 14 находится по меньшей мере частично в пространстве или объеме между смежными гофрами 2 или 3, принадлежащими двум смежным мембранам 1', 1''; пространство или объем между гофрами 2 или 3 определяется между двумя смежными малыми гофрами 3 или большими гофрами 2.

Таким образом, фиг. 6 отображает более общее представление концепции, на которой основано настоящее изобретение, в том, что показанная прокладка 14, содержащая одиночный или моноблочный элемент 16, находится в части или участке пространства или объема между смежными гофрами 2 или 3. Тем не менее, вариант осуществления прокладки 14, показанный на фиг. 6, добавляет к этой важной характеристике тот факт, что показанная здесь прокладка 14 содержит плоскость симметрии S, все еще проходящую через вершины 10, гребень или линию вершин 10 двух смежных гофров 2 или 3.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 7, прокладка 14 содержит две части 15 и 16, часть 16, имеющую профиль с перевернутым V-образным поперечным сечением, и дополнительную часть 15, не связанную с частью 16, имеющей перевернутый V-образный профиль, расположенную между плоскими частями двух смежных мембран 1', 1''. Можно отметить, что дополнительная часть 15 имеет форму параллелепипеда, прямоугольника, но эта часть 15 также может иметь квадратную или цилиндрическую форму.

В частности в этом варианте осуществления вышеупомянутая дополнительная часть 15 выполняет исключительно функцию поддержки верхней смежной мембраны 1'', в то время как часть 16, имеющая профиль перевернутого V-образного поперечного сечения, как показано на фиг. 6, выполняет обе функции: функцию опоры и функцию иммобилизации или предотвращения смещения двух смежных мембран 1', 1'' вдоль оси x'x или y'y, в зависимости от того, как расположена упомянутая часть 16, соответственно, между большими гофрами 2 или между малыми гофрами 3.

Здесь, на фиг. 7, следует еще раз отметить, что прокладка 14 имеет плоскость симметрии S, проходящую через вершины 10, гребень или линию вершин 10 двух смежных гофров 2 или 3, как это имеет место во всех вариантах осуществления прокладки 14 согласно изобретению, показанному на прилагаемых фигурах. Тем не менее, следует отметить, что эта характеристика относительно плоскости симметрии S прокладки 14 несмотря на то, что она является предпочтительной, не является существенной характеристикой изобретения. Подобным образом, несмотря на то, что во всех указанных вариантах осуществления эта плоскость P проходит через вершины 10 двух смежных гофров 2 или 3, возможно, что эта плоскость симметрии S продолжается по-разному, в частности, в случае, когда смежные гофры имеют профиль поперечного сечения, отличающийся от выбранного для иллюстрации изобретения на прилагаемых фигурах. Наконец, также возможно, что прокладка 14 имеет несколько плоскостей симметрии.

Прокладка 14, показанная на фиг. 8, отличается от прокладки на фиг. 7 по существу тем, что дополнительная часть 15, 16', здесь также в составе двух элементов 18 и 19, содержит часть 16', находящуюся в пространстве или объеме между гофрами 2 или 3, а также часть 15, расположенную или выполненную между плоскими частями смежных мембран 1', 1''. Таким образом, показанный на этой фиг. 8 вариант осуществления представляет собой комбинацию вариантов осуществления прокладки 14, показанных на фиг. 5 и 6. Также, что касается дополнительной части 15, 16' и того факта, что последняя здесь состоит из двух элементов 18, 19, также можно считать, что эта дополнительная часть 15, 16' имеет только один элемент 18 или 19, как отмечено и проиллюстрировано ссылкой на прокладку 14 и ее часть 15, показанную на фиг. 7.

Прокладка 14, показанная на фиг. 9, отличается от других вариантов осуществления по существу тем, что для этой прокладки 14 пространство или объем между гофрами полностью занят или заполнен частью 16 указанной прокладки 14 по всей длине прокладки 14. Также прокладка 14 состоит из единого блока, содержащего как часть 16, имеющую профиль перевернутой буквы V в поперечном сечении, так и дополнительную часть 15, расположенную между плоскими частями, продолжающимися вдоль плоскости P, двух смежных мембран 1', 1'', которые являются отдельными или независимыми в вариантах осуществления на фиг. 7 и 8.

В этом варианте осуществления снова можно отметить наличие плоскости симметрии S, проходящей через вершины 10 двух смежных гофров 2 или 3, но можно считать, что дополнительная часть 15, расположенная между плоскими частями двух смежных мембран 1', 1", не продолжается на одинаковую длину по обе стороны от пространства/объема между гофрами 2 или 3, при этом данный вариант применим к этому варианту осуществления изобретения, равно как и к другим, описанным выше.

В целом несмотря на то, что изобретение было описано в связи с несколькими конкретными вариантами осуществления, показанными на прилагаемых фигурах, очевидно, что оно никоим образом не ограничивается этими вариантами осуществления и включает в себя все технические эквиваленты описанных средств и их комбинаций, если они находятся в границах объема изобретения.

Использование глаголов «содержать», «содержать в себе» или «включать в себя» и их сопряженных форм не исключает наличия других элементов или этапов, за исключением тех, которые указаны в формуле изобретения.

В формуле изобретения все справочные знаки в скобках не следует интерпретировать как ограничение формулы изобретения.

Группа изобретений относится к конструкции стенки герметичного и теплоизолирующего резервуара. Стенка содержит группу плоских металлических мембран (1, 1', 1'') в плоскости (P), каждая из которых имеет: группу больших гофров (2), группу малых гофров (3), группу узлов (5), возникающих в результате пересечений между малыми и большими гофрами (2, 3). При этом каждый из упомянутых узлов (5) имеет группу зон изгибов и/или гофрирования. Все мембраны расположены одна над другой в штабель так, что малые и большие гофры (2, 3) выровнены по одним и тем же параллельным осям. Кроме того, содержится одна прокладка (14), расположенная между двумя смежными мембранами, а также две прокладки (14), расположенные, соответственно, между двумя большими гофрами (2) и двумя малыми гофрами (3) каждой из двух смежных мембран. Техническим результатом является уменьшение риска повреждения мембран стенки резервуара. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Конструкция стенки герметичного и теплоизолирующего резервуара, содержащая

- группу плоских металлических мембран (1, 1', 1'') в плоскости (P), каждая из которых имеет

• группу больших гофров (2), выступающих из плоскости (P) и имеющих высоту (H), каждый из которых продолжается вдоль параллельной оси (x'x),

• группу малых гофров (3), выступающих из плоскости P и имеющих высоту (h), каждый из которых продолжается вдоль параллельной оси (y'y), по существу, перпендикулярно параллельной оси (x'x),

• группу узлов (5), возникающих в результате пересечений между малыми и большими гофрами (2, 3), при этом каждый из упомянутых узлов (5) имеет группу зон изгибов и/или гофрирования,

при этом все мембраны (1, 1', 1'') расположены одна над другой в штабель так, что малые и большие гофры (2, 3) выровнены по одним и тем же параллельным осям (x'x) и (y'y),

- по меньшей мере одну прокладку (14), расположенную между двумя смежными мембранами (1, 1', 1''),

отличающаяся тем, что конструкция содержит по меньшей мере две прокладки (14), расположенные, соответственно, между двумя большими гофрами (2) и двумя малыми гофрами (3) каждой из двух смежных мембран (1', 1''), при этом указанные прокладки (14), имеющие профиль по меньшей мере частично идентичный пространству, определенному, соответственно, между упомянутыми двумя малыми гофрами (3) и упомянутыми двумя большими гофрами (2).

2. Конструкция стенки по п. 1, в которой прокладки (14) имеют максимальную толщину в пространстве между двумя смежными гофрами (2 или 3), которая составляет максимум семьдесят пять процентов (75%) от высоты (H, h), предпочтительно не более 2/3 высоты (H, h).

3. Конструкция стенки по п. 1 или 2, в которой каждая прокладка (14) имеет плоскость симметрии S.

4. Конструкция стенки по любому из предшествующих пунктов, в которой минимальное расстояние между двумя смежными мембранами (1', 1'') равно тридцати миллиметрам, а максимальное расстояние между двумя смежными мембранами (1', 1'') составляет максимум пятьдесят миллиметров.

5. Конструкция стенки по любому из предшествующих пунктов, в которой профиль прокладок (14) состоит из части (16), имеющей профиль перевернутого V-образного поперечного сечения.

6. Конструкция стенки по п. 5, в которой прокладки (14) содержат наиболее удаленную часть (15), продолжающуюся в каждое из двух крыльев части (16), имеющей профиль перевернутого V-образного поперечного сечения, и продолжающуюся по меньшей мере до пространства между двумя плоскими частями двух смежных мембран (1', 1'').

7. Конструкция стенки по любому из пп. 1-5, в которой каждая прокладка (14) содержит две части (15, 16), одну часть (16), имеющую профиль перевернутого V-образного поперечного сечения, и дополнительную часть (15), не соединенную с частью (16), имеющей профиль перевернутого V-образного поперечного сечения, расположенную между плоскими частями двух смежных мембран (1', 1'').

8. Конструкция стенки по п. 7, в которой дополнительная часть (15) продолжается до уровня по меньшей мере нижней части (16') пространства между гофрами (2 или 3): между двумя малыми смежными гофрами (3) или двумя большими смежными гофрами (2).

9. Конструкция стенки по любому из предшествующих пунктов, в которой прокладки (14) состоят из пластического материала, полученного из термопластического или термореактивного полимера или смеси таких полимеров, причем, предпочтительно, прокладки состоят из пенополистирола.

10. Конструкция стенки по любому из предшествующих пунктов, в которой прокладки (14) имеют плотность не более 1000 кг/м^-3, предпочтительно менее 100 кг/м^-3, очень предпочтительно - менее 50 кг/м^-3.

11. Конструкция стенки по любому из предшествующих пунктов, в которой каждая мембрана (1, 1', 1'') изготовлена из того типа сплава на основе железа, который включает по массе углерод 0<C<0,08; марганец 0<Mn<2; кремний 0<Si<0,5; фосфор 0<P<0,045; серу 0<S<0,030; никель 8<Ni<14; хром 16<Cr<20; азот 0<N<0,02, остаток - железо и примеси, обязательно образующиеся в процессе изготовления.

12. Конструкция стенки по любому из предшествующих пунктов, в которой каждая мембрана (1, 1', 1'') имеет длину от 2,8 до 3,3 метра, предпочтительно от 3 до 3,1 метра, и ширину от 0,9 до 1,2 метра, предпочтительно от 1 до 1,1 метра.

13. Конструкция стенки по п. 12, в которой между двумя смежными мембранами (1, 1', 1'') по меньшей мере одна прокладка (14) расположена на каждом третьем малом или большом последовательном гофре (2 или 3) соответственно, предпочтительно по меньшей мере одна прокладка (14) расположена на каждом втором малом или большом последовательном гофре (2 или 3) соответственно.

14. Конструкция стенки по п. 12 или 13, в которой по меньшей мере тринадцать мембран (1, 1', 1'') с упомянутыми прокладками (14) уложены друг на друга в пространстве параллелепипедной прямоугольной формы с внутренней высотой от 1,1 до 1,3 метра, предпочтительно 1,2 метра, внутренней длиной от 3 до 3,2 метра, предпочтительно 3,1 метра, и внутренней шириной от 1 до 1,2 метра, предпочтительно 1,1 метра.

15. Транспортный и/или складской контейнер, имеющий внешние стенки из дерева, металла и/или пластика и содержащий конструкцию стенки герметичного и теплоизолирующего резервуара по п. 14, при этом внутреннее пространство контейнера, предпочтительно, заполнено по меньшей мере одним ударопоглощающим материалом.