СТЕНКА РЕЗЕРВУАРА ДЛЯ ХРАНЕНИЯ СЖИЖЕННОГО ГАЗА Российский патент 2024 года по МПК F17C3/06 F17C13/08 B63B25/16 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[1] Изобретение относится к области герметичных и теплоизоляционных резервуаров для хранения и/или транспортировки сжиженного газа, таких как резервуары для транспортировки сжиженного нефтяного газа (СНГ), имеющего, например, температуру от -50°C до 0°C включительно, или для перевозки сжиженного природного газа (СПГ) с температурой около -162°C при атмосферном давлении.

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

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[3] В документе KR20190065864 описан герметичный и теплоизоляционный резервуар для хранения сжиженного природного газа, расположенный в опорной конструкции, стенки которого имеют многослойную конструкцию, а именно, от внешней части до внутренней части резервуара, вторичный теплоизоляционный барьер, который включает в себя вторичные панели, которые прикреплены к опорной конструкции, вторичную герметизирующую мембрану, которая поддерживается вторичным теплоизоляционным барьером, первичный теплоизоляционный барьер, который включает в себя первичные панели, которые прикреплены к вторичному теплоизоляционному барьеру, и первичную герметизирующую мембрану, которая поддерживается первичным теплоизоляционным барьером и предназначена для контакта со сжиженным природным газом, хранящимся в резервуаре.

[4] Первичные панели прикреплены к вторичным панелям с помощью первичных крепежных устройств, каждое из которых взаимодействует с четырьмя несущими зонами в соответствующих углах четырех смежных первичных панелей. Расположение первичных крепежных устройств такого типа выгодно тем, что оно удерживает углы первичных панелей и, следовательно, позволяет предотвратить изгиб первичных панелей из-за напряжений, вызванных явлением дифференциального расширения различных компонентов первичных панелей, если их подвергают тепловому градиенту. Более того, при использовании одного и того же первичного крепежного устройства для взаимодействия с углами четырех соседних первичных панелей количество первичных крепежных устройств и, следовательно, количество герметичных проходов через вторичную герметизирующую мембрану ограничивается.

[5] Однако, было обнаружено, что такая компоновка не обеспечивает точное позиционирование первичных панелей относительно вторичных панелей. Фактически, если первичные панели закреплены в своих углах, обязательно должен существовать некоторый люфт, позволяющий позиционировать первичные панели относительно первичных крепежных устройств, в частности, позволяющий учитывать производственные допуски первичных панелей и допуски относительного расположения вторичных панелей и, следовательно, первичных крепежных устройств.

[6] Результатом этого является создание диспропорций в поведении первичной мембраны, в частности, когда ее подвергают явлениям теплового сжатия и удлинения корпуса судна, когда резервуар расположен в корпусе судна. Это также приводит к неоднородной нагрузке на гофры первичной мембраны, если последняя включает их в себя.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[7] Одна идея, лежащая в основе изобретения, состоит в том, чтобы предложить стенку резервуара, имеющую вышеупомянутую многослойную конструкцию и позволяющую обеспечить удовлетворительное крепление и относительное расположение первичных панелей на вторичном теплоизоляционном барьере.

[8] В соответствии с одним вариантом выполнения изобретение обеспечивает стенку резервуара для хранения сжиженного газа, включающую в себя вторичный теплоизоляционный барьер, включающий в себя вторичные панели, имеющие форму прямоугольного параллелепипеда, которые расположены рядом параллельными вторичными рядами и прикреплены к опорной конструкции, вторичную герметизирующую мембрану, удерживаемую вторичным теплоизоляционным барьером, первичный теплоизоляционный барьер, включающий в себя первичные панели, имеющие форму прямоугольного параллелепипеда, которые расположены рядом параллельными первичными рядами и закреплены на вторичном теплоизоляционном барьере с помощью первичных крепежных устройств, и первичную герметизирующую мембрану, закрепленную на первичном теплоизоляционном барьере и предназначенную для контакта со сжиженным газом, содержащимся в резервуаре, в которой по меньшей мере одна из первичных панелей прикреплена к вторичному теплоизоляционному барьеру с помощью четырех первичных крепежных устройств, каждое из которых расположено в углу указанной первичной панели, указанная первичная панель, включающая в себя центрирующее отверстие, которое образовано в центральном участке указанной первичной панели и в которое вставлено первичное центрирующее устройство, прикрепленное к одной из вторичных панелей.

[9] Соответственно, относительное положение указанной первичной панели относительно теплоизоляционного барьера может быть точно обеспечено благодаря первичному центрирующему устройству, в то время как первичные крепежные устройства, которые расположены в каждом из четырех углов первичной панели, обеспечивают крепление, позволяя предотвратить подъем углов указанной первичной панели из-за эффекта теплового сжатия первичных панелей и ускорений, вызванных движениями судна. Таким образом, первичное крепежное устройство обеспечивает удержание первичной панели за счет сил, действующих перпендикулярно направлению толщины стенки резервуара, в то время как первичные крепежные устройства обеспечивают удержание первичной панели за счет сил, действующих в направлении толщины стенки резервуара.

[10] Варианты выполнения стенок резервуара такого типа могут включать в себя одну или несколько из следующих признаков.

[11] В соответствии с одним вариантом выполнения каждое из четырех первичных крепежных устройств также взаимодействует с углом четырех соседних первичных панелей таким образом, чтобы закрепить их на вторичном теплоизоляционном барьере. Это позволяет ограничить количество первичных крепежных устройств, используемых для крепления первичных панелей.

[12] В соответствии с одним вариантом выполнения вторичные панели прикреплены к опорной конструкции с помощью вторичных крепежных устройств и/или адгезивных валиков из мастики.

[13] В соответствии с одним вариантом выполнения вторичная панель, к которой прикреплено первичное центрирующее устройство, включает в себя четыре цилиндрических углубления, каждое из которых расположено в углу вторичной панели и отличается изменением сечения, образующим несущую поверхность для несущей пластины одного из вторичных крепежных устройств. Это позволяет гарантировать закрепление указанной вторичной панели относительно опорной конструкции, в то же время, ограничивая неопределенность положения вторичной панели относительно опорной конструкции.

[14] В соответствии с одним вариантом выполнения каждая вторичная панель включает в себя четыре цилиндрических углубления, каждое из которых образовано в одном из четырех углов вторичной панели и которые имеют изменение сечения, образующее несущую поверхность для несущей пластины одного из вторичных крепежных устройств.

[15] В соответствии с одним вариантом выполнения вторичные панели имеют внутреннюю и внешнюю поверхности, которые ортогональны направлению толщины резервуара, при этом указанные внутренняя и внешняя поверхности имеют квадратную форму, определяемую четырьмя сторонами вторичных панелей.

[16] В соответствии с одним вариантом выполнения первичные панели имеют внутреннюю и внешнюю поверхности, которые ортогональны направлению толщины резервуара, при этом указанные внутренняя и внешняя поверхности имеют квадратную форму, определяемую четырьмя сторонами первичных панелей.

[17] В соответствии с одним вариантом выполнения первичные ряды ориентированы параллельно диагонали внутренней поверхности вторичных панелей, и каждая первичная панель расположена так, чтобы охватывать пять вторичных панелей.

[18] В соответствии с одним вариантом выполнения центрирующее устройство, которое вставлено в центрирующее отверстие первичной панели, прикреплено к центру одной из вторичных панелей, а каждый из углов первичных панелей обращен к одному из первичных крепежных устройств, которые прикреплены к центру одной из вторичных панелей.

[19] В соответствии с одним вариантом выполнения четыре стороны вторичных панелей имеют длину a, а четыре стороны первичных панелей имеют длину b, так что длина a и длина b удовлетворяют уравнению , где n - целое число, например, равное 1 или 2.

[20] В соответствии с одним вариантом выполнения вторичная герметизирующая мембрана включает в себя непрерывный слой параллельных металлических полос, каждая из которых имеет два выступающих края, при этом приподнятые края полос приварены к опорам для сварки, которые размещены в канавках, образованных на внутренней поверхности вторичных панелей.

[21] В соответствии с одним вариантом выполнения непрерывный слой полос включает в себя полосы, через которые проходят первичные центрирующие устройства, и полосы, через которые проходят чередующиеся первичные крепежные устройства.

[22] В соответствии с одним вариантом выполнения канавки, образованные на внутренней поверхности вторичных панелей, расположены параллельно первичным рядам.

[23] В соответствии с одним вариантом выполнения канавки, образованные на внутренней поверхности вторичных панелей, расположены параллельно диагонали внутренней поверхности вторичных панелей по обе стороны от указанной диагонали.

[24] В соответствии с одним вариантом выполнения первичная герметизирующая мембрана включает в себя группу гофрированных металлических пластин, приваренных друг к другу и прикрепленных к крепежным полосам, прикрепленным к указанным первичным панелям.

[25] В соответствии с одним вариантом выполнения каждое из первичных крепежных устройств включает в себя основание, прикрепленное к одной из вторичных панелей, шпильку, прикрепленную к указанному основанию и продолжающуюся в направлении толщины стены от указанного основания к первичной герметизирующей мембране и проходящую герметично через отверстие во вторичной герметизирующей мембране и несущий элемент, установленный на шпильке и опирающийся на несущую поверхность в одном из углов первичной панели таким образом, чтобы удерживать его на вторичном теплоизоляционном барьере.

[26] В соответствии с одним вариантом выполнения первичные крепежные устройства дополнительно включают в себя герметизирующую шайбу, которая зацеплена за шпильку и включает в себя фланец, герметично закрепленный на вторичной герметизирующей мембране вокруг отверстия вторичной герметизирующей мембраны, и деформируемое уплотнение, герметично соединяющее герметизирующую шайбу с уплотнением со шпилькой таким образом, чтобы обеспечить относительное перемещение между герметизирующей шайбой и шпилькой.

[27] В соответствии с одним вариантом выполнения первичные центрирующие панели включают в себя раструб, закрывающий деформируемое уплотнение.

[28] В соответствии с одним вариантом выполнения деформируемое уплотнение включает в себя деформируемый сильфон, при этом указанный деформируемый сильфон является полым и продолжается вокруг и в осевом направлении вдоль шпильки.

[29] В соответствии с одним вариантом выполнения первичное центрирующее устройство включает в себя:

- основание, прикрепленное к одной из вторичных панелей,

- шпильку, прикрепленную к указанному основанию и продолжающуюся в направлении толщины стенки резервуара от указанного основания к первичной герметизирующей мембране и проходящую через отверстие во вторичной герметизирующей мембране,

- раструб, частично закрывающий шпильку.

[30] В соответствии с одним вариантом выполнения первичное центрирующее устройство включает в себя:

- основание, прикрепленное к одной из вторичных панелей,

- шпильку, прикрепленную к указанному основанию и продолжающуюся в направлении толщины стенки резервуара от указанного основания к первичной герметизирующей мембране и проходящую через отверстие во вторичной герметизирующей мембране,

- герметизирующую шайбу, установленную на шпильке и включающую в себя фланец, герметично закрепленный на вторичной герметизирующей мембране вокруг отверстия во вторичной герметизирующей мембране;

- деформируемое уплотнение, герметично соединяющее герметизирующую шайбу со шпилькой таким образом, чтобы обеспечить относительное перемещение между герметизирующей шайбой и шпилькой; и

- раструб, закрывающий деформируемое уплотнение.

[31] В соответствии с одним вариантом выполнения раструб имеет цилиндрическую форму, причем указанный раструб и центрирующее отверстие имеют совпадающие диаметры.

[32] В соответствии с одним вариантом выполнения первичное центрирующее устройство включает в себя:

- основание, прикрепленное к одной из вторичных панелей,

- шпильку, прикрепленную к указанному основанию и продолжающуюся в направлении толщины стенки резервуара от указанного основания к первичной герметизирующей мембране и проходящую через отверстие во вторичной герметизирующей мембране, причем указанная шпилька расположена в центрирующем отверстии первичной панели.

[33] В соответствии с одним вариантом выполнения изобретение относится к герметичному и теплоизоляционному резервуару, включающему в себя вышеупомянутую стенку.

[34] Резервуар в соответствии с любым из вышеупомянутых вариантов выполнения может составлять часть наземного хранилища, например, для хранения СПГ, или быть установлен в прибрежной или глубоководной плавучей конструкции, в частности, танкере для этана или метана, плавучего хранилища и установки регассификации (FSRU), установка плавучего хранения и отгрузки продукции (FPSO) и т.д. В случае плавучей конструкции резервуар может быть предназначен для приема сжиженного природного газа, используемого в качестве топлива для приведения в движение плавучего сооружения.

[35] В соответствии с одним вариантом выполнения судно для транспортировки текучей среды включает в себя корпус, такой как двойной корпус и вышеупомянутый резервуар, расположенный в корпусе.

[36] В соответствии с одним вариантом выполнения изобретение также обеспечивает способ загрузки или разгрузки этого типа судна, в котором текучая среда направляется по изолированным трубам от или к плавучему или наземному хранилищу в резервуар судна или из него.

[37] В соответствии с одним вариантом выполнения изобретение также обеспечивает систему перекачки текучей среды, включающую в себя вышеупомянутое судно, изолированные трубы, расположенные таким образом, чтобы соединять резервуар, установленный в корпусе судна, с плавучим или наземным хранилищем и насос для подачи текучей среды по изолированным трубам от плавучего или наземного хранилища или к нему в резервуар судна или из него.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР

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

[39] Фиг. 1 представляет собой схематический вид многослойной конструкции стенки резервуара в разрезе.

[40] Фиг. 2 представляет собой частичный вид стенки резервуара в разрезе.

[41] Фиг. 3 представляет собой вид в перспективе гофрированной металлической пластины первичной герметизирующей мембраны.

[42] Фиг. 4 представляет собой вид сверху вторичного теплоизоляционного барьера.

[43] Фиг. 5 представляет собой подробный вид вторичного крепежного устройства в соответствии с одним вариантом выполнения.

[44] Фиг. 6 представляет собой частичный вид в перспективе стенки резервуара, в частности, показывающий первичные крепежные устройства и первичные центрирующие устройства, предназначенные для крепления первичных панелей к вторичным панелям и для обеспечения точного относительного позиционирования.

[45] Фиг. 7 представляет собой частичный вид первичного крепежного устройства в разрезе в соответствии с одним вариантом выполнения.

[46] Фиг. 8 представляет собой вид стенки резервуара в разрезе в плоскости, проходящей через первичное центрирующее устройство.

[47] Фиг. 9 представляет собой схематичное изображение судна в разрезе, включающего в себя резервуар для хранения сжиженного природного газа и терминал для загрузки/разгрузки этого резервуара.

[48] Фиг. 10 представляет собой частичный вид первичного центрирующего устройства в разрезе в соответствии с другим вариантом выполнения.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ

[49] По соглашению термины «внешний» и «внутренний» используются для определения относительного положения одного элемента к другому по отношению к внешней и внутренней части резервуара. Кроме того, продольное направление L резервуара, представленное стрелкой на фиг. 2 и 4, соответствует наибольшему размеру резервуара. Если резервуар предназначен для размещения в корпусе судна, продольное направление L резервуара ориентировано параллельно продольному направлению судна, то есть направлению, которое ориентировано от передней части к задней части судна.

[50] На фиг. 1 схематически представлена многослойная конструкция стенки 1 герметичного и теплоизоляционного резервуара для хранения сжиженного газа, такого как сжиженный природный газ (СПГ). Каждая стенка 1 включает в себя, от внешней к внутренней части резервуара, вторичный теплоизоляционный барьер 2, включающий в себя вторичные панели 3, прикрепленные к опорной конструкции 4, вторичную герметизирующую мембрану 5, опирающуюся на вторичный теплоизоляционный барьер 2, первичный теплоизоляционный барьер 6, включающий в себя первичные панели 7, опирающиеся на вторичную герметизирующую мембрану 5 и прикрепленную к вторичным панелям 3, и первичную герметизирующую мембрану 8, которая опирается на первичный теплоизоляционный барьер 6 и предназначена для контакта со сжиженным газом, содержащимся в резервуаре.

[51] Опорная конструкция 4 может, в частности, быть образована корпусом или двойным корпусом судна. Опорная конструкция 4 включает в себя группу стенок, определяющих общую форму резервуара, обычно многогранную.

[52] Обращаясь к фиг. 2, видно, что вторичный теплоизоляционный барьер 2 включает в себя группу вторичных панелей 3. Вторичные панели 2 прикреплены к опорной конструкции 4 с помощью валиков 19 из мастики и/или вторичных крепежных устройств 9, которые будут подробно описаны ниже со ссылкой на Фигуру 5. Вторичные панели 3 имеют общую форму параллелепипеда и расположены во вторичных рядах параллельно друг другу. Кроме того, в представленном варианте выполнения внутренняя и внешняя поверхности вторичных панелей 3, то есть поверхности, перпендикулярные направлению толщины стенки 1, имеют квадратную форму. Другими словами, четыре стороны 10, 11, 12, 13 вторичных панелей 3 равны. Кроме того, вторичные панели 3 расположены так, что диагонали 14, 15 внутренней и внешней поверхностей указанных вторичных панелей 3 соответственно расположены параллельно и перпендикулярно продольному направлению L резервуара.

[53] В варианте выполнения, показанном на фиг. 5, вторичные панели 3 включают в себя слой изолирующей полимерной пены 16, расположенный между внешней пластиной 17 и внутренней пластиной 18. Внешняя пластина 17 и внутренняя пластина 18 изготовлены, например, из фанеры и приклеены к слою изолирующей полимерной пены 16. Изолирующая полимерная пена 16 может, в частности, быть пеной на основе полиуретана, необязательно армированной стекловолокном.

[54] Конструкция вторичной панели 3 описана выше в качестве примера. Кроме того, в другом варианте выполнения вторичные панели 3 могут иметь другую общую конструкцию, например, описанную в документе WO2012/127141. В другом варианте выполнения вторичный теплоизоляционный барьер 2 включает в себя вторичные панели 3, имеющие, по меньшей мере, два различных типа конструкции, например две вышеупомянутые конструкции, в зависимости от зоны, в которой они установлены в резервуаре.

[55] Между вторичными панелями 3 и опорной конструкцией 4 предпочтительно расположены валики 19 из мастики, чтобы компенсировать отклонения опорной конструкции 4 от поверхности базовой плоскости.

[56] Кроме того, в представленном варианте выполнения вторичные панели 3 прикреплены к опорной конструкции 4 с помощью вторичных крепежных устройств 9, представленных на фиг. 5. Каждое из вторичных крепежных устройств 9 включает в себя шпильку 20, приваренную к опорной конструкции 4 и выступающую от опорной конструкции 4 к внутренней части резервуара, и несущую пластину 21, которая прикреплена к концу шпильки 20 и упирается в несущую зону 22 вторичной панели 3 таким образом, чтобы удерживать ее на опорной конструкции 4. В представленном варианте выполнения вторичные панели 3 снабжены цилиндрическими отверстиями 23, которые проходят по всей их толщине. Кроме того, цилиндрические углубления 23 имеют изменение сечения, причем сечение цилиндрических углублений 23 шире на уровне слоя изолирующей полимерной пены 16 и внутренней пластины 18, чем на уровне внешней пластины 17. Соответственно, несущая пластина 21, прикрепленная к концу шпильки 20, упирается во внешнюю пластину 17. Несущая пластина 21 представляет собой, например, кольцевую пластину, которая имеет отверстие, навинченное на шпильку 20. Гайка 24 взаимодействует с резьбовым концом шпильки 20 таким образом, чтобы прикрепить несущую пластину 21 к шпильке 20.

[57] Кроме того, в одном варианте выполнения шайбы 25 Бельвилля могут быть навинчены на шпильку 20 между гайкой 24 и несущей пластиной 21, что позволяет обеспечить упругое крепление вторичных панелей 3 к опорной конструкции 4. Изолирующая заглушка 26 из вспененного полимера предпочтительно расположена в каждом цилиндрическом углублении 23 для обеспечения непрерывности теплоизоляции вторичного теплоизоляционного барьера 2.

[58] В соответствии с вариантом выполнения вторичные панели 3 прикреплены к опорной конструкции с помощью описанных выше валиков 19 из мастики, которые прикреплены к опорной конструкции 4 и вторичным панелям 3. В этом варианте выполнения вторичные крепежные устройства 9 являются возможными.

[59] На фигурах 2 и 4 видно, что каждая вторичная панель 3 предпочтительно имеет четыре цилиндрических углубления 23, каждое вблизи одного из четырех углов указанной вторичной панели 3.

[60] Кроме того, вторичная герметизирующая мембрана 5, частично проиллюстрированная на фиг. 2, включает в себя непрерывный слой металлических полос 27, имеющих два приподнятых параллельных края. Полосы 27 приварены своими выступающими краями к параллельным сварным опорам, которые размещены в канавках 28, образованных во внутренней пластине 18 вторичных панелей 3. Канавки 28 ориентированы параллельно продольному направлению L. Для этого внутренняя пластина 18 каждой вторичной панели 3 снабжена двумя канавками 28, параллельными продольному направлению L резервуара и, следовательно, параллельными одной из диагоналей 14 внутренней поверхности вторичных панелей 3. Две канавки 28 каждой внутренней пластины 18 расположены на соответствующих противоположных сторонах диагонали 14. Полосы 27 изготовлены, например, из сплава Инвар®, то есть из сплава железа и никеля, коэффициент расширения которого обычно составляет от 1.2×10^-6 до 2×10^-6 K^-1 включительно. Также можно использовать сплавы железа и марганца, коэффициент расширения которых обычно составляет от 7 до 9×10^-6 K^-1.

[61] Кроме того, первичный теплоизоляционный барьер 6 включает в себя группу первичных панелей 7, которые прикреплены к вторичному теплоизоляционному барьеру 2 с помощью первичных крепежных устройств 29, более подробно описанных ниже. Первичные панели 7 имеют общую форму параллелепипеда и расположены первичными рядами, которые параллельны друг другу и параллельны продольному направлению L резервуара.

[62] В представленном варианте выполнения внутренняя и внешняя поверхности первичных панелей 7, то есть поверхности, перпендикулярные направлению толщины стенки 1, имеют квадратную форму. Каждая первичная панель 7 охватывает пять вторичных панелей 3 таким образом, что четыре угла 30, 31, 32, 33 каждой первичной панели 7 и центр 34 указанной первичной панели 7 совпадают с центром одной из вторичных панелей 3. Для этого первичные ряды первичных панелей 7 ориентированы параллельно продольному направлению L судна. Другими словами, пара противоположных сторон 35, 36 каждой первичной панели 7 параллельна одной из диагоналей 14 каждой вторичной панели 3, а другая пара противоположных сторон 37, 38 каждой первичной панели 7 параллельна одной из диагоналей 15 каждой вторичной панели 3. Кроме того, размеры вторичных панелей 3 таковы, что диагонали 14, 15 внутренней и внешней поверхностей вторичных панелей 3 имеют длину, равную или практически равную длине сторон 35, 36, 37, 38 первичных панелей 7. Другими словами, существует такое соотношение между длиной a сторон 10, 11, 12, 13 вторичных панелей 3 и длиной b сторон 35, 36, 37, 38 первичных панелей 7, что .

[63] Соответственно, учитывая вышеупомянутую компоновку, каждая первичная панель 7 закреплена с помощью четырех первичных крепежных устройств 29, каждое из которых расположено в одном из углов 30, 31, 32, 33 указанной первичной панели 7 и каждое из которых прикреплено к центру 34 одной из вторичных панелей 3. Кроме того, первичная панель 7 также центрирована относительно вторичного теплоизоляционного барьера 2 с помощью первичного центрирующего устройства 41, которое проходит через центрирующее отверстие 42, образованное в центре внешней поверхности первичной панели 7 и прикрепленное к центру внутренней поверхности одной из вторичных панелей 3. Отметим также, что вторичная мембрана включает в себя чередующиеся полосы, через которые проходят первичные центрирующие устройства 41, и полосы, через которые проходят первичные крепежные устройства 29.

[64] В соответствии с другим альтернативным вариантом выполнения, который не представлен, длина a сторон 10, 11, 12, 13 вторичных панелей 3 и длина b сторон 35, 36, 37, 38 первичных панелей 7 таковы, что . В этом случае каждая первичная панель 7 охватывает 13 вторичных панелей 3.

[65] Первичная панель 7 может иметь многослойную конструкцию, аналогичную конструкции вторичных панелей 3. Соответственно, в варианте выполнения, представленном, например, на фиг. 8, первичные панели 7 включают в себя последовательно в направлении толщины стенки резервуара внешнюю пластину 43, например, из фанеры, слой изоляционной полимерной пены 44 и внутреннюю пластину 45, например из фанеры. Слой изолирующей полимерной пены 44 представляет собой, например, слой пены на основе полиуретана, необязательно армированный стекловолокном.

[66] Конструкция первичной панели 7 описана выше в качестве примера. Кроме того, в другом варианте выполнения первичные панели 7 могут иметь другую общую конструкцию, например, описанную в документе WO2012/127141. В другом варианте выполнения первичный теплоизоляционный барьер 6 включает в себя первичные панели 7, имеющие, по меньшей мере, два различных типа конструкции, например две вышеупомянутые конструкции, в зависимости от зоны, в которой они установлены в резервуаре.

[67] Как показано на фиг. 8, внешняя пластина 43 первичных панелей 7 включает в себя канавки 46, которые принимают выступающие края полос 27 вторичной герметизирующей мембраны 5. Канавки 46 ориентированы параллельно продольному направлению L резервуара и, следовательно, параллельны двум противоположным сторонам 35, 36 указанной первичной панели 7.

[68] Кроме того, внутренняя пластина 45 включает в себя крепежные полосы 47, показанные на фигурах 2, 6 и 8, для закрепления первичной герметизирующей мембраны 8. Эти крепежные полосы 47 размещены в канавках, образованных во внутренней пластине 45.

[69] Первичную герметизирующую мембрану 8 получают путем сборки группы гофрированных металлических пластин 48, одна из которых представлена на фиг. 3, например, путем сварки. Каждая гофрированная металлическая пластина 48 включает в себя две серии гофр, которые взаимно перпендикулярны. Гофры выступают внутрь резервуара. Соседние гофрированные металлические пластины 48 сварены вместе с нахлестом по их краям. Кроме того, гофрированные металлические пластины 48 прикреплены к крепежным полосам 47, например, с помощью точечной сварки. Гофрированные металлические пластины 48 изготовлены, например, из нержавеющей стали или алюминия. Гофрированные металлические пластины 48 имеют прямоугольную форму и предпочтительно имеют размеры ширины и длины, которые являются целым числом, кратным расстоянию между гофрами, а также целыми числами, кратными размерам первичных панелей 7.

[70] Как показано на фиг. 6, каждая первичная панель 7 включает в себя выемки на уровне ее углов 30, 31, 32, 33 таким образом, что внешняя пластина 43 выступает относительно слоя изоляционной полимерной пены 44 и внутренней пластины 45. Таким образом, внешняя пластина 43 образует на уровне углов первичной панели 7 несущую зону, предназначенную для прямого или косвенного взаимодействия с несущей пластиной 49 первичного крепежного устройства 29. Кроме того, в представленном варианте выполнения к внешней пластине 43 добавлена прокладка 50, причем указанная прокладка 50 имеет форму, аналогичную форме несущей зоны, и взаимодействует с несущей пластиной 49 для закрепления первичной панели 7.

[71] Каждое первичное крепежное устройство 29 взаимодействует с четырьмя несущими зонами в соответствующих углах 30, 31, 32, 33 четырех соседних первичных панелей 7. Каждое первичное крепежное устройство 29 включает в себя шпильку 51, которая выступает из центра одной из вторичных панелей 3, и несущую пластину 49, которая прикреплена к концу шпильки 51 и упирается в четыре несущие зоны четырех соседних первичных панелей 7 таким образом, чтобы удерживать их у вторичного теплоизоляционного барьера 2. Несущая пластина 49 имеет отверстие с резьбой на шпильке 51. Гайка 52 взаимодействует с резьбовым концом шпильки 51 таким образом, чтобы фиксировать несущую пластину 49. Кроме того, в соответствии с предпочтительным вариантом выполнения шайбы Бельвилля навинчены на шпильку 51 между гайкой 52 и несущей пластиной 49, что позволяет обеспечить упругое закрепление первичных панелей 7 на вторичном теплоизоляционном барьере 2.

[72] Как показано на фиг. 7, шпилька 51 прикреплена к основанию 53, которое само прикреплено к внутренней пластине вторичных панелей 3. Для этого основание 53 включает в себя, например, резьбу, которая взаимодействует с концом шпильки 51 с ответной по форме резьбой. Кроме того, внутренняя пластина 18 вторичных панелей 3 включает в себя выемку, в которой размещено основание 53. Выемка имеет внутреннее сечение с первым диаметром и внешнее сечение со вторым диаметром, большим, чем первый диаметр, с образованием плеча 54. Основание 53 имеет форму, взаимодополняющую форму выемки. Соответственно, внутренняя поверхность основания 53 находится заподлицо с внутренней поверхностью внутренней пластины 18 вторичных панелей 3 таким образом, чтобы образовывать плоскую поверхность для поддержки вторичной герметизирующей мембраны 5. Кроме того, основание 53 имеет внешнюю секцию, имеющую больший диаметр, чем ее внутренняя секция, так что внешняя секция указанного основания 53 упирается в плечо 54 выемки. Кроме того, основание 53 прикреплено к вторичной панели 3.

[73] Кроме того, шпилька 51 герметично проходит через отверстие, образованное во вторичной герметизирующей мембране 5. В представленном варианте выполнения первичное крепежное устройство 29 включает в себя герметизирующую шайбу 55 для обеспечения уплотнения вторичной герметизирующей мембраны 5 на уровне ее отверстия, через которое проходит шпилька 51. Герметизирующая шайба 55 имеет фланец, продолжающийся радиально относительно оси шпильки 51, и центральное отверстие, в котором шпилька 51 входит в зазор, допускающий относительное перемещение между герметизирующей шайбой 55 и шпилькой 51. Фланец герметично прикреплен к вторичной герметизирующей мембране 5 вокруг отверстия в указанной вторичной герметизирующей мембране 5. Это герметичное крепление производят, например, сваркой. Кроме того, шпилька 51 включает в себя крепежное плечо 56, выступающий радиально наружу от шпильки 51. Кроме того, деформируемое уплотнение 57 герметично приварено, с одной стороны, к герметизирующей шайбе 55, а с другой стороны, к крепежному плечу 56 шпильки 51, который обеспечивает уплотнение там, где шпилька 51 проходит через вторичную герметизирующую мембрану 5. В представленном варианте выполнения деформируемое уплотнение 57 представляет собой сильфон, выполненный, например, из нержавеющей стали. Соответственно, герметичное соединение между вторичной герметизирующей мембраной 5 и шпилькой 51 является гибким, что допускает относительное перемещение первичных панелей 7 и/или вторичных панелей 3 относительно вторичной герметизирующей мембраны 5 и, таким образом, позволяет ограничить риски ухудшения герметичности вторичной герметизирующей мембраны 5.

[74] Для защиты деформируемого уплотнения первичное крепежное устройство 29 также оборудовано раструбом 58, который включает в себя отверстие, в которое ввинчена шпилька 51, и которое закрывает указанное деформируемое уплотнение 57. В представленном варианте выполнения раструб 58 имеет общую цилиндрическую форму.

[75] Со ссылкой на фиг. 8, ниже описано первичное центрирующее устройство 41, позволяющее точно позиционировать первичные панели 7 относительно вторичного теплоизоляционного барьера 2. В представленном варианте выполнения первичное центрирующее устройство 41 включает в себя конструкцию, идентичную конструкции первичного крепежного устройства 29, описанного выше, за исключением несущей пластины 49, гайки 52 и шайбы Бельвилля первичных крепежных устройств 29, которые не являются необходимыми для первичного центрирующего устройства 41, поскольку последнее предназначено только для обеспечения относительного позиционирования, а не для закрепления на вторичном теплоизоляционном барьере 2. Первичные панели 7 включают в себя центрирующее отверстие 42, которое образовано в центре первичных панелей 7 и открывается на уровне внешней поверхности первичных панелей 7. Каждое первичное центрирующее устройство 41 вставлено в указанное центрирующее отверстие 42 таким образом, чтобы гарантировать относительное расположение первичных панелей 7 относительно вторичных панелей 3. В представленном варианте выполнения диаметр раструба 58 первичного центрирующего устройства 41 и диаметр центрирующего отверстия 42 соответствуют друг другу, что позволяет обеспечить точность относительных положений.

[76] На фиг. 10 показано первичное центрирующее устройство 41 в соответствии с альтернативным вариантом выполнения. Этот вариант выполнения отличается, в частности, от варианта, описанного выше со ссылкой на фигуры 7 и 8, тем, что первичное центрирующее устройство 41 не включает в себя деформируемое уплотнение 57 и раструб 58. В этом варианте выполнения именно шпилька 51 вставлена в центрирующее отверстие 42 для обеспечения функции относительного позиционирования. Как и в предыдущем варианте выполнения, первичное центрирующее устройство 41 включает в себя шпильку 51, которая проходит через отверстие, образованное во вторичной герметизирующей мембране 5. Шпилька 51 прикреплена к основанию 53, которое само прикреплено к внутренней пластине вторичных панелей 3. Для этого основание 53 включает в себя, например, резьбу, которая взаимодействует с концом шпильки 51 с ответной по форме резьбой. В соответствии с одним вариантом выполнения уплотнение, в котором первичное центрирующее устройство 41 проходит через вторичную герметизирующую мембрану 5, может быть получено путем приваривания вторичной герметизирующей мембраны 5 к основанию 53 по всему отверстию, через которое проходит шпилька 51. В представленном варианте выполнения шпилька 51 включает в себя фланец 59, который проходит радиально относительно оси шпильки 51 и расположен по направлению к внутренней части резервуара относительно вторичной герметизирующей мембраны 5. Дополнительно или в качестве альтернативы герметичной сварке вторичной герметизирующей мембраны 5 с основанием 53 фланец 59 может быть герметично приварен к вторичной герметизирующей мембране 5.

[77] Шпилька 51 имеет больший диаметр, чем шпилька 51 варианта выполнения, показанного на фиг. 8. Кроме того, диаметр шпильки 51 соответствует диаметру центрирующего отверстия 42, что позволяет гарантировать точность относительных положений.

[78] На фиг. 9 в разрезе танкера-метановоза 70 показан герметичный и изоляционный резервуар 71 призматической общей формы, установленный в двойном корпусе 72 судна. Стенка резервуара 71 включает в себя первичный герметичный барьер, предназначенный для контакта с СПГ, содержащимся в резервуаре, вторичный герметичный барьер, расположенный между первичным герметичным барьером и двойным корпусом 72 судна, и два теплоизоляционных барьера, соответственно расположенных между первичным герметичным барьером и вторичным герметичным барьером и между вторичным герметичным барьером и двойным корпусом 72.

[79] Известным образом загрузочные/разгрузочные трубы 73, расположенные на верхней палубе судна, могут быть соединены с помощью соответствующих соединителей с морским или портовым терминалом для перекачки груза СПГ из резервуара 71 или в него.

[80] На фиг. 9 показан пример морского терминала, включающего в себя станцию 75 загрузки и разгрузки, подводный трубопровод 76 и наземную установку 77. Станция 75 загрузки и разгрузки представляет собой стационарную морскую установку, включающую в себя подвижный рычаг 74 и вышку 78, которая поддерживает подвижный рычаг 74. Подвижный рычаг 74 несет пучок изолированных гибких трубок 79, которые могут быть соединены с загрузочными/разгрузочными трубами 73. Ориентируемый подвижный рычаг 74 адаптируется ко всем габаритам загрузки танкера-метановоза. Соединительная труба, которая не показана, проходит внутри башни 78. Станция 75 загрузки и разгрузки позволяет производить загрузку и разгрузку танкера-метановоза 70 от наземной установки 77 или к ней. Последняя включает в себя резервуары 80 для хранения сжиженного газа и соединительные трубы 81, соединенные подводным трубопроводом 76 со станцией 75 загрузки или разгрузки. Подводный трубопровод 76 позволяет перекачивать сжиженный газ между станцией 75 загрузки или разгрузки и наземной установкой 77 на большое расстояние, например 5 км, что позволяет танкеру-метановозу 70 оставаться на большом расстоянии от берега во время операций загрузки и разгрузки.

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

[82] Хотя изобретение было описано в связи с группой конкретных вариантов выполнения, очевидно, что оно никоим образом не ограничивается ими и что оно охватывает все технические эквиваленты и совокупности описанных средств, если последние попадают в объем изобретения, определенный формулой изобретения.

[83] В частности, хотя в описанных вариантах выполнения первичные панели фиксируют с помощью четырех первичных крепежных устройств, нельзя исключить использование большего количества первичных крепежных устройств для крепления каждой первичной панели.

[84] Использование глагола «включать» или «содержать» и их сопряженных форм не исключает наличия элементов или этапов, отличных от тех, которые указаны в формуле изобретения.

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

Группа изобретений относится к стенке (1) резервуара для хранения сжиженного газа. Стенка включает в себя вторичный теплоизоляционный барьер (2), включающий в себя вторичные панели (3), прикрепленные к опорной конструкции (4), вторичную герметизирующую мембрану (5). Кроме того, стенка включает первичный теплоизоляционный барьер (6), включающий в себя первичные панели (7), которые имеют форму прямоугольного параллелепипеда и прикреплены ко вторичному теплоизоляционному барьеру. Первичная герметизирующая мембрана (8) установлена на первичном теплоизоляционном барьере (6) и предназначена для контакта со сжиженным газом, содержащимся в резервуаре, в котором одна из первичных панелей (7) прикреплена ко вторичному теплоизоляционному барьеру с помощью четырех первичных крепежных устройств (29), каждое из которых расположено в углу (30, 31, 32, 33) указанной первичной панели (7). Причем указанная первичная панель (7) включает в себя центрирующее отверстие (42), которое образовано в центральном участке указанной первичной панели (7) и в которое вставлено первичное центрирующее устройство (41), прикрепленное к одной из вторичных панелей (3). Техническим результатом является точное позиционирование первичных панелей относительно вторичных. 5 н. и 16 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Стенка (1) резервуара для хранения сжиженного газа, включающая в себя вторичный теплоизоляционный барьер (2), включающий в себя вторичные панели (3), имеющие форму прямоугольного параллелепипеда, которые расположены рядом параллельными вторичными рядами и закреплены на опорной конструкции (4), вторичную герметизирующую мембрану (5), удерживаемую вторичным теплоизоляционным барьером (2), первичный теплоизоляционный барьер (6), включающий в себя первичные панели (7), имеющие форму прямоугольного параллелепипеда, которые расположены рядом параллельными первичными рядами и закреплены на вторичном теплоизоляционном барьере (2) с помощью первичных крепёжных устройств (29), и первичную герметизирующую мембрану (8), закрепленную на первичном теплоизоляционном барьере (6) и предназначенную для контакта со сжиженным газом, содержащимся в резервуаре, в котором по меньшей мере одна из первичных панелей (7) прикреплена ко вторичному теплоизоляционному барьеру с помощью четырёх первичных крепёжных устройств (29), каждое из которых расположено в углу (30, 31, 32, 33) указанной первичной панели (7), причем указанная первичная панель (7) включает в себя центрирующее отверстие (42), которое образовано в центральном участке указанной первичной панели (7) и в которое вставлено первичное центрирующее устройство (41), прикреплённое к одной из вторичных панелей (3).

2. Стенка (1) по п. 1, в которой каждое из четырёх первичных крепёжных устройств (29) также взаимодействует с углом (30, 31, 32, 33) четырёх смежных первичных панелей (7) таким образом, чтобы закрепить их на вторичном теплоизоляционном барьере (2).

3. Стенка по п. 1 или 2, в которой вторичные панели (3) прикреплены к опорной конструкции (4) вторичными крепежными устройствами (9) и/или адгезивными валиками (19) из мастики.

4. Стенка (1) по п. 3, в которой вторичная панель (3), к которой прикреплено первичное центрирующее устройство (41), включает в себя четыре цилиндрических углубления (23), каждое из которых расположено в углу указанной вторичной панели (3) и которые отличаются изменением сечения, образующим несущую поверхность (22) для несущей пластины (21) одного из вторичных крепёжных устройств (9).

5. Стенка (1) по любому из пп. 1-4, в которой вторичные панели (3) имеют внутреннюю и внешнюю поверхности, которые ортогональны направлению толщины резервуара, указанные внутренняя и внешняя поверхности имеют квадратную форму, определяемую четырьмя сторонами (10, 11, 12, 13) вторичных панелей (3).

6. Стенка (1) по пп. 1-5, в которой первичные панели (7) имеют внутреннюю и внешнюю поверхности, перпендикулярные направлению толщины резервуара, указанные внутренняя и внешняя поверхности имеют квадратную форму, определяемую четырьмя сторонами (35, 36, 37, 38) первичных панелей (7).

7. Стенка (1) по пп. 5 и 6 в совокупности, в которой первичные ряды ориентированы параллельно диагонали (14) внутренней поверхности вторичных панелей (3) и каждая первичная панель (7) расположена так, чтобы перекрывать пять вторичных панелей (3).

8. Стенка (1) по п. 7, в которой первичное центрирующее устройство (41), которое вставлено в центрирующее отверстие (42) первичной панели (7), прикреплено к центру одной из вторичных панелей (3) и в которой каждый из углов (30, 31, 32, 33) первичных панелей (7) обращен к одному из первичных крепёжных устройств (29), которые прикреплены к центру одной из вторичных панелей (3).

9. Стенка (1) по п. 8, в которой четыре стороны (10, 11, 12, 13) вторичных панелей (3) имеют длину а, а четыре стороны (35, 36, 37, 38) первичных панелей (7) имеют такую длину b, что длина a и длина b удовлетворяют уравнению .

10. Стенка (1) по любому из пп. 1-9, в которой вторичная герметизирующая мембрана (5) включает в себя непрерывный слой параллельных металлических полос (27), каждая из которых имеет два выступающих края, причем выступающие края полос приварены для сваривания опор, которые размещены в канавках (28), образованных на внутренней поверхности вторичных панелей (3).

11. Стенка (1) по п. 10, в которой непрерывный слой полос (27) включает в себя полосы, через которые проходят первичные центрирующие устройства (41), и полосы, через которые проходят чередующиеся первичные крепежные устройства (29).

12. Стенка (1) по п. 10 или 11, в которой канавки (28), образованные на внутренней поверхности вторичных панелей (3), расположены параллельно первичным рядам.

13. Стенка (1) по любому из пп. 1-12, в которой каждое из первичных крепёжных устройств (29) включает в себя основание (53), прикреплённое к одной из вторичных панелей (3), шпильку (51), прикреплённую к указанному основанию (53), продолжающуюся в направлении толщины стенки (1) от указанного основания (53) к первичной герметизирующей мембране (8) и проходящую герметично через отверстие во вторичной герметизирующей мембране (5), и несущий элемент (49), установленный на шпильке (51) и опирающийся на несущую поверхность в одном из углов (30, 31, 32, 33) первичной панели (7) таким образом, чтобы удерживать его на вторичном теплоизоляционном барьере (2).

14. Стенка (1) по п. 13, в которой первичные крепёжные устройства (29) дополнительно включают в себя герметизирующую шайбу (55), которая установлена на шпильке (51) и включает в себя фланец, герметично прикреплённый ко вторичной герметизирующей мембране (5) вокруг отверстия вторичной герметизирующей мембраны (5) и деформируемого уплотнения (57), герметично соединяющего герметизирующую шайбу (55) со шпилькой (51) таким образом, чтобы обеспечить относительное перемещение между герметизирующей шайбой (55) и шпилькой (51).

15. Стенка (1) по любому из пп. 1-14, в которой первичное центрирующее устройство (41) включает в себя:

- основание (53), прикреплённое к одной из вторичных панелей (3),

- шпильку (51), прикреплённую к указанному основанию (53), продолжающуюся в направлении толщины стенки (1) резервуара от указанного основания (53) к первичной герметизирующей мембране (8) и проходящую через отверстие во вторичной герметизирующей мембране (5),

- герметизирующую шайбу (55), установленную на шпильке и включающую в себя фланец, герметично закрепленный на вторичной герметизирующей мембране (5) вокруг отверстия во вторичной герметизирующей мембране (5);

- деформируемое уплотнение (57), герметично соединяющее герметизирующую шайбу (55) со шпилькой (51) таким образом, чтобы обеспечить относительное перемещение между герметизирующей шайбой (55) и шпилькой (51); и

- раструб (58), закрывающий деформируемое уплотнение (57).

16. Стенка (1) по п. 15, в которой раструб (58) имеет цилиндрическую форму, при этом раструб (58) и центрирующее отверстие (42) имеют диаметры, которые соответствуют друг другу.

17. Стенка (1) по любому из пп. 1-16, в которой первичное центрирующее устройство (41) включает в себя:

- основание (53), прикреплённое к одной из вторичных панелей (3),

- шпильку (51), прикреплённую к указанному основанию (53), продолжающуюся в направлении толщины стенки (1) резервуара от указанного основания (53) к первичной герметизирующей мембране (8) и проходящую через отверстие во вторичной герметизирующей мембране (5), указанная шпилька (51) вставлена в центрирующее отверстие (42) первичной панели (7).

18. Герметичный и теплоизоляционный резервуар, включающий в себя стенку (1) по любому из пп. 1-17.

19. Судно (70) для транспортировки текучей среды, при этом судно включает в себя корпус (72) и резервуар (71) по п. 18, расположенный в корпусе.

20. Система перекачки текучей среды, включающая в себя судно (70) по п. 19, изолированные трубы (73, 79, 76, 81), расположенные таким образом, чтобы соединять резервуар (71), установленный в корпусе судна, с плавучим или наземным хранилищем (77) и насосом для подачи текучей среды по изолированным трубам от плавучего или наземного хранилища к резервуару судна или из него.

21. Способ загрузки или разгрузки судна (70) по п. 19, в котором текучую среду направляют по изолированным трубам (73, 79, 76, 81) от или к плавучему или наземному хранилищу (77) в резервуар судна (71) или из него.