BRPI0806482A2 - estrutura cilìndrica composta de elementos retangulares - Google Patents

Abstract

ESTRUTURA CILINDRICA COMPOSTA DE ELEMENTOS RETANGULARES.A presente invenção refere-se a uma estrutura cilíndrica compreendendo uma parede vertical (3) e a parede de fundo (2), a dita parede de fundo apresentando uma pluralidade de setores (4), os quais são imagens uns dos outros por rotação, cada setor compreendendo uma pluralidade de elementos retangulares adjacentes (8), caracterizada pelo fato de que a dita parede de fundo possui a forma de um polígono regular do qual cada lado (6) corresponde a um dos ditos setores, os cantos dos elementos retangulares de um setor sendo respectivamente perpendiculares e paralelos ao lado do polígono correspondente ao dito setor.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ESTRUTURA CILÍNDRICA COMPOSTA DE ELEMENTOS RETANGULARES"

A atual invenção refere-se a uma estrutura cilíndrica, na qual a parede vertical e a parede de fundo compreendem uma pluralidade de ele- mentos retangulares adjacentes e, em especial um tanque hermético e ter- micamente isolado.

O Documento FR 1 457 617 descreve um tanque posicionado no solo para armazenagem de gás natural liqüefeito. Este tanque compreende uma membrana de vedação composta de painéis metálicos ondulados. Em um modo de realização, a parede circular inferior é coberta por uma plurali- dade de painéis retangulares distribuídos por setores simétricos, e por pai- néis de conexão entre setores. Este arranjo faz com que seja possível cobrir uma grande parte da superfície da parede de fundo com painéis retangula- res. No entanto, uma vez que a parede de fundo é circular, é necessário for- necer painéis não retangulares especiais entre os cantos retos dos painéis retangulares e a circunferência da parede de fundo. O número de diversos painéis necessário para cobrir a parede ae fundo inteira é portanto aito.

O Documento FR 2 739 675 descreve um tanque do qual a pa- rede de fundo é coberta por uma pluralidade de painéis ondulados. Os pai- néis ondulados possuem cantos radiais. Ao cortar estes painéis, é portanto mais complicado do que no caso de painéis retangulares, e pode resultar uma quantidade descartada significativa, a qual é particularmente indesejá- vel, uma vez que os painéis foram fabricados com um material caro. Além disso, diversos tipos de painéis com cantos radiais são necessários para cobrir toda a parede de fundo.

O Documento FR 2 398 961 descreve um tanque do qual a pa- rede de fundo é coberta por uma pluralidade de carreiras retangulares para- lelas entre si. Isto envolve dificuldades de conexão na interseção da parede de fundo com a parede vertical do tanque. Além disso, ao cortar as carreiras resulta uma quantidade descartada significativa.

O problema que a presente invenção procura resolver é propor a estrutura cilíndrica ou um tanque, o qual não apresente pelo menos algumas desvantagens acima mencionadas da arte anterior, e em especial, a qual pode ser realizada com um número reduzido de formas para os pedaços.

A solução proposta pela invenção é uma estrutura cilíndrica a- brangendo uma parede vertical e uma parede de fundo, sendo que a parede de fundo apresentando uma pluralidade de setores, imagens uns dos outros por rotação, cada setor abrangendo a pluralidade de elementos retangulares adjacente, caracterizada pelo fato de que tal parede de fundo tem a forma de um polígono regular do qual cada lado corresponde a um de tais setores, os cantos dos elementos retangulares de um setor sendo perpendicular e para- leio, respectivamente, ao lado do polígono correspondente ao setor.

Graças a estas características, uma grande parte da parede de fundo pode ser composta de elementos retangulares. Além disso, os ele- mentos retangulares da parede de fundo podem estender-se até os lados retilíneos da parede de fundo, e neste caso não é necessário nenhum ele- mento especial entre os elementos retangulares e os lados. Os elementos retangulares da parede de fundo podem também estender-se até uma pe- quena distância dos lados retilíneos da parede de fundo, e apresentar cantos paralelos em relação aos lados. Neste caso, a parede de fundo pode ser completada por elementos retilíneos, os quais se estendem ao longo dos lados da parede de fundo, por exemplo cantoneiras de ângulo. Em ambos os casos, somente um número limitado de elementos diversos é necessário para formar a parede de fundo.

Preferivelmente, tal parede de fundo abrange a pluralidade de elementos de conexão poligonais idênticos conectando dois setores adja- centes.

Desta forma, limita-se o número necessário de elementos diver- sos . Os elementos de conexão podem, por exemplo, ser quadriláteros ou octógonos.

Vantajosamente, a parede vertical abrange a pluralidade de e- Iementos retangulares adjacentes, tais elementos retangulares da parede vertical sendo idênticos aos elementos retangulares da parede de fundo.

Neste caso, o número de elementos diversos necessários para formar a parede de fundo e a parede vertical é limitado.

A invenção também propõe um tanque hermético e isolado ter- micamente, que compreende uma barreira de vedação e uma barreira de isolamento térmico, caracterizado pelo facto de que compreende uma estru- tura cilíndrica segundo a invenção acima.

Neste caso, os elementos retangulares podem ser elementos da barreira de vedação e/ou da barreira de isolamento térmico. Por exemplo, tais elementos retangulares compreendem painéis ondulados formando uma barreira de vedação ou carreiras metálicas com cantos elevados formando a barreira de vedação. Pode-se prever também que os elementos retangulares compreendam painéis em um material termicamente isolante formando a barreira de isolamento térmico.

De preferência, a parede de fundo compreende uma peça cen- tral à qual os elementos retangulares mais centrais de cada setor encon- tram-se conectados.

Segundo um modo de realização particular, o tanque compreen- de uma cantoneira de ângulo reto disposto ao longo de um iaao aa dita pa- rede de fundo, a dita cantoneira de ângulo compreendendo um quadro hori- zontal ao qual elementos retangulares mais descentrados de um setor estão conectados, e um quadro vertical ao qual elementos retangulares da parede vertical encontram-se conectados.

Uma cantoneira deste tipo faz com que seja possível conectar facilmente os elementos da parede de fundo a aqueles da parede vertical.

A invenção será melhor compreendida, e outras metas, detalhes, características e vantagens desta aparecerão mais claramente durante a seguinte descrição de vários modos de relizações particulares da invenção, fornecidos exclusivamente como exemplos sem limites, em referência aos desenhos em anexo. Nestes desenhos:

figura 1 é uma vista superior de um setor e de elementos de conexão de um tanque segundo um modo de realização da invenção, figura 2 é uma vista superior de um elemento de conexão do tanque da figura 1, figura 3 é uma vista superior de um elemento retangular do tanque da figura 1,

figura 4 é uma vista em perspectiva do elemento de conexão da figura 2,

- figura 5 é uma vista superior parcial da parede de fundo de um tanque segundo o outro modo de realização da invenção, figuras 6 e 7 são vistas parciais do tanque da figura 1 em perspectiva, com elementos de conexão segundo uma primeira variação de modo de realização,

- figura 8 ilustra dois elementos de conexão segundo a uma segunda va- riação da invenção.

Nas figuras 6 e 7, foi representada a membrana de vedação de um tanque posicionado no solo 1 para a armazenagem de gás natural liqüe- feito (GNL). O tanque 1 também compreende uma estrutura de apoio de concreto e a barreira de isolamento térmico localizada entre a membrana de vedação e a estrutura de apoio, as quais não se encontram ilustradas.

A membrana esticada do tanque 1 é uma estrutura cilíndrica, a qual compreende uma parede de fundo 2 e a parede vertical 3. A parede de fundo 2 possui a forma de um polígono regular, com vinte lados 6 no exem- pio mostrado nas figures 6 e 7. No entanto, a invenção diz respeito a outros tipos de polígonos, em especial com cinco lados ou mais.

A parede de fundo 2 possui uma pluralidade de setores 4 cada correspondendo ao lado 6. Os setores 4 são imagens uns dos outros por rotação. A parede vertical 2 é composta de uma pluralidade de partes verti- cais 5 cada uma correspondendo a um lado 6.

A parede de fundo 2 e a parede vertical 3 são compostas de uma pluralidade de painéis de conexão metálicos ligados entre si por solda- gem, e que apresentam ondulações permitindo a contração dos painéis du- rante as variações térmicas. A fixação e a soldagem dos painéis, como também a formação de ondulações, podem ser efetuadas segundo as técni- cas conhecidas no campo de tanques de armazenagem ou de transporte de GNL . Na parede de fundo 2, os painéis metálicos compreendem pai- néis retangulares 8 de comprimento Lea largura I, mostrados na figura 3, como também painéis de conexão 9 em uma forma de quadrilátero simétri- co, possuindo dois lados com um comprimento L e dois lados com um com- primento 14, mostrado na figura 2.

Figura 1 mostra como os painéis retangulares 8 estão dispostos para cobrir um setor 4 da parede de fundo 2. Uma pluralidade de painéis retangulares 8 está disposta segundo três fileiras, com sua largura paralela ao lado 6. De uma fileira à outra, os painéis retangulares 8 estão dispostos em fileiras alternadas e cada vez, há um painel 8 a menos à medida que se aproxime do centro. Naturalmente, dependendo das dimensões da parede de fundo 2 e dos painéis retangulares 8, poderá haver mais ou menos três fileiras. Por exemplo, no modo de realização mostrado na figura 7, há dez fileiras.

Graças à disposição dos painéis retangulares 8 descritos acima, o espaço deixado livre entre um painel 8 localizado no fim de uma fileira de um primeiro setor e o painel 8 localizado no fim de uma fileira corresponden- te de um segundo setor adjacente, apresenta sempre uma forma de quadri- látero simétrico idêntica. Todos estes espaços com formas idênticas podem portanto ser ocupados por uma pluralidade de painéis de conexão 9.

Desta maneira, como no exemplo mostrado na figura 1, a largura dos painéis retangulares 8 mais externos está confundida com o lado 6, a parede de fundo 2 pode ser inteiramente formada com a pluralidade de pai- néis retangulares idênticos 8, uma pluralidade de painéis de conexão idênti- cos 9, e uma peça central 13, a qual pode ser eventualmente formada por painéis de conexão 9 como mostrado na figura 7. A parede de fundo 2 é por- tanto composta de dois ou, quando muito, três tipos diversos de painéis.

Em um modo de realização não-ilustrado, o lado pequeno dos painéis retangulares 8 mais externos não está confundido com o lado 6, mas encontra-se a uma pequena distância dele, por exemplo 10 cm. Uma cantoneira de ângulo reto com uma seção em forma de "L" está posto ao longo do lado 6. A cantoneira de ângulo compreende um quadro horizontal ao qual os painéis retangulares 8 mais descentrados estão conectados, pela sua largura. A cantoneira de ângulo também compreende um ripa vertical à qual os painéis da parede verticais encontram-se conectados. A cantoneira de ângulo é apenas um exemplo de conexão entre a parede de fundo 2 e a parede vertical 3. Esta conexão pode ser realizada segundo outras técnicas, por exemplo semelhantemente aos anéis de conexão utilizados no campo de tanques transportadores de GNL. Independentemente da técnica escolhida, uma vez que envolve a realização de uma conexão entre duas paredes per- pendiculares compostas essencialmente de painéis retangulares dos quais os cantos são paralelos e perpendiculares ao canto da interseção, esta co- nexão é relativamente simples e requer somente um número limitado de pedaços.

A parede vertical 3 é composta de painéis metálicos retangula- res. Em um modo de realização, estes são os mesmos painéis retangulares 8, como aquele da parede de fundo 2, a qual torna-se possível limitar o nú- mero de tipos de painéis necessários. Aos lados 6, as ondulações longitudi- nais 7 da parede de fundo 2 podem ser conectadas às ondulações longitu- dinais correspondentes 7 da parede vertical 3, a qual torna-se possível limi- tar a força devido à contração térmica.

Como mencionado anteriormente, os painéis possuem ondula- ções permitindo que contraem-se quando variações térmicas ocorrem. Mais especificamente, os painéis retangulares 8 possuem duas ondulações longi- tudinais 7 e a pluralidade de ondulações transversais 10. As ondulações lon- gitudinais 7 estão localizadas a uma distancia de cantos longos e a uma dis- tancia b = 2a de cada um. Como pode-se ver na figura 1 em particular, as ondulações 7 e 10 dos painéis retangulares 8 estão conectados um ao outro. Os painéis de conexão 9 também possuem ondulações conectadas às on- dulações dos painéis retangulares 8 adjacentes. No exemplo da figura 4, os painéis de conexão 9 abrangem ondulações térmicas 11 conectadas às on- dulações longitudinais 7, e as ondulações de conexão 12 conectadas como ondulações transversais 10 dos painéis retangulares adjacentes 8. Outros arranjos de ondulações nos painéis de conexão 9 são possíveis, e um e- xemplo está ilustrado na figura 6.

A figura 5 ilustra painéis de arranjo diversos da parede de fundo 2. Neste modo de realização há, em cada painel de conexão 9, dois painéis retangulares a menos 8', sendo que um dirige-se ao centro. Nesta realizção, ao invés de utilizar painéis retangulares 8, os quais todos possuem o mesmo comprimento "L" correspondente ao comprimento de um lado dos painéis de conexão 9, um pode utilizar painéis retangulares 8' de diversos comprimen- tos, os quais, por exemplo, estendem-se do lado 6 da parede de fundo a um pequeno canto de um painel conexão. Estes painéis retangulares 8' podem, por exemplo, ser carreiras com cantos elevados, a produção da qual e a fi- xação na soldagem média conhecida no campo de armazenagem de GNL ou tanques transportadores. Tais carreiras podem ser produzidos em um material com um pequeno coeficiente de expansão, por exemplo em Invar, e não são fornecidos com ondulações.

A barreira de isolamento térmico do tanque 1 não foi ilustrada. Ela pode ser composta de uma pluralidade de painéis de isolamento. Em um modo de realização, os painéis da parede de fundo abrangem painéis retan- gulares e painéis de conexão dispostos da mesma maneira que os painéis retangulares 8 e que os painéis de conexão 9, respectivamente.

Descrevemos os painéis de conexão 9 em uma forma de qua- drilátero, dois painéis 9 tocando-se somente ao nível dos seus respectivos vértices superiores, como se pode ver nas figuras 1 e 5. Em outro modo de realização ilustrada na figura 8, os painéis de conexão 9' possuem a forma de um quadrilátero com vértice superior cortado, deste modo formando um hexágono, e dois painéis de conexões adjacentes 9' estão em contato ao nível de dois lados.

A atual invenção não se limita aos tanques. Pelo contrário, trata- se de qualquer estrutura cilíndrica abrangendo a parede de fundo poligonal composta de elementos retangulares distribuídos nos setores e elementos de conexão de entre setores.

Embora a invenção tenha sido descrita em conexão com vários modos de realização específicos, está claro que não se encontra limitada a eles e que inclui todos os equivalentes técnicos dos meios descritos, como também as suas combinações, caso estejam dentro o âmbito da invenção.

Claims (8)

1. Tanque hermético e/ou isolado térmicamente (1), compreen- dendo uma barreira de vedação e/ou uma barreira de isolamento térmico, a barreira de vedação e/ou a barreira de isolamento térmico compreedendo uma estrutura cilíndrica abrangendo a parede vertical (3) e a parede de fun- do (2), a parede vertical sendo composta de uma pluralidade de partes verti- cais (5), a parede de fundo possuindo uma pluralidade de setores (4), os quais são imagens uns dos outros por rotação, cada setor compreedendo a pluralidade de componentes retangulares adjacentes (8), caracterizado pelo fato que a parede de fundo possui a forma de um polígono regular do qual cada lado (6) corresponde a um dos ditos setores e a uma das ditas partes, os cantos dos componentes retangulares de um setor sendo respectivamen- te perpendiculares e paralelos ao lado do polígono correspondente a tal se- tor.

2. Tanque de acordo com a reivindicação 1, no qual a parede de fundo compreende a pluralidade de componentes de conexão poligonais idênticos (9, 9') conectando os componentes de dois setores adjacentes.

3. Tanque de acordo com a reivindicação 1 ou 2, no qual a pare- de vertical compreende a pluralidade de componentes retangulares adjacen- tes, os componentes retangulares da parede vertical sendo idêntico aos componentes retangulares (8) da parede de fundo.

4. Tanque de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a -3, no qual os componentes retangulares compreendem painéis ondulados (8, 9, 9', 13) formando a barreira de vedação.

5. Tanque de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a -3, no qual os componentes retangulares compreendem carreiras metálicas (8') com cantos elevados formando a barreira de vedação.

6. Tanque de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a -5, no qual os componentes retangulares compreendem painéis em um mate- rial de isolamento térmico formando a barreira de isolamento térmico.

7. Tanque de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a -6, no qual a parede de fundo compreende uma peça central (13) à qual os componentes retangulares mais centrais de cada setor estão conectados.

8. Tanque de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a -7, compreendendo uma cantoneira de ângulo reto disposta ao longo de um lado da parede de fundo, a dita cantoneira de ângulo compreendendo uma ripa horizontal à qual os componentes retangulares mais descentrados de um setor estão conectados e uma ripa vertical à qual os componentes retan- gulares da parede vertical estão conectados.