BRPI0808981A2

BRPI0808981A2 - Arranjo de suporte universal para paredes de tanque de semi-membrana

Info

Publication number: BRPI0808981A2
Application number: BRPI0808981-7A2A
Authority: BR
Inventors: David L Jordan; William E Michaud
Original assignee: Nat Steel And Shipbuilding Company
Priority date: 2007-03-16
Filing date: 2008-01-18
Publication date: 2014-09-09
Also published as: MX2009009825A; WO2008115310A1; US7896188B2; CN101674976B; CN101674976A; KR101511947B1; EP2134593B1; EP2134593A1; HK1142303A1; US9022245B2; KR20100014436A; US20130240541A1; JP5421129B2; JP2010521379A; US20110132912A1; BRPI0808981B1; US20080223858A1; EP2134593A4; US8430263B2

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ARRANJO DE SUPORTE UNIVERSAL PARA PAREDES DE TANQUE DE SEMIMEMBRANA".

Campo da Invenção

5 A presente invenção refere-se a arranjos de suporte para pare

des de tanque de semimembrana e, mais particularmente, à montagem de suporte universal para tanque que experimentam expansão e contração térmica.

Antecedentes da Invenção A patente US No. 5.727.492 descreve um exemplo de um banco

de semimembrana capaz de comportar gases liqüefeitos tais como gás natural liqüefeito ("LNG"). Os tanques de semimembrana para esse propósito, no entanto, carecem de uma resistência e rigidez de parede o suficiente para serem autônomos e usam uma estrutura de suporte para transferir carga das paredes de semimembrana para a estrutura circundante. Tipicamente, a estrutura de suporte inclui uma grade de feixes conectada às paredes de semimembrana e conectada a um arranjo de montagens de suporte conectando a grade de feixes a uma estrutura circundante. Quando um tanque de semimembrana é instalado em um navio ou outra estrutura de contenção, a estrutura do navio pode servir como a estrutura de contenção conectando-se às montagens de suporte. Devido às baixas temperaturas exigidas para transportar ou armazenar os gases liqüefeitos, o material isolante ou blocos de suporte com baixa condutividade térmica são tipicamente usados para, de modo térmico, isolar o tanque de semimembrana da estrutura circundante.

As temperaturas experimentadas por um tanque de semimembrana flutuam dramaticamente entre a temperatura ambiente e as temperaturas muito baixas de gases liqüefeitos, tais como -161 graus Celsius para LNG. Dependendo do coeficiente de expansão térmica ("CTE") do material 30 de tanque de semimembrana, essa flutuação de temperatura resulta em contrações térmicas quando o tanque de semimembrana resfria. Se o tanque de semimembrana é rigidamente anexado à estrutura circundante, as contrações e expansões térmicas durante as flutuações de temperatura do tanque podem induzir a uma tensão inaceitável na estrutura circundante. Para aliviar esta condição, as montagens de suporte que conectam o tanque de semimembrana e a estrutura circundante podem ser configuradas para permitir 5 um movimento relativo entre o tanque de semimembrana e a estrutura circundante.

A patente US N0 6.971.537, mostra um arranjo de suporte para um tanque de semimembrana de LNG tendo uma montagem de suporte que permite movimento relativo entre a parede do tanque de semimembrana e a 10 estrutura circundante em duas direções ortogonais. Mais particularmente, as montagens de suporte incluem um complicado conjunto de ranhuras e braçadeiras que recebe um elemento de conexão em um movimento deslizante linear. O arranjo de suporte proporciona movimento deslizante linear em uma ranhura em uma primeira direção e movimento deslizante linear em 15 uma braçadeira em uma outra direção. Embora a linha central horizontal do tanque de LNG, descrita na patente US N0 6.971.537, possa ser suportada na direção vertical, as montagens de suporte descritas permitem que o tanque expanda e contraia nas direções vertical e horizontal usando a configuração deslizante linear das montagens de suporte.

As montagens de suporte da patente US N0 6.971.537 são inse

ridas no isolamento cobrindo o tanque de semimembrana e exigem que um estojo flexível seja instalado em torno de cada montagem de suporte. O estojo flexível exige inspeção e manutenção por toda a vida do tanque de semimembrana, que podem ser dispendiosas porque a inspeção tipicamente 25 exige a remoção e substituição do isolamento do tanque. Adicionalmente, porque as montagens de suporte somente deslizam linearmente ao longo de direções ortogonais, cada série de montagens de suporte necessita ser instalada ao longo de diferentes percursos radiais do centro do tanque de modo a alcançar movimento irrestrito no plano. A configuração de blocos de supor30 te nos tanques de semimembrana, conectando as montagens de suporte, também complica a fabricação e instalação das montagens de suporte complexas. Pelo fato das montagens de suporte deslizarem com relação aos blocos de suporte, uma fenda de isolamento em torno do bloco de suporte é necessária para levar em conta um livre movimento das montagens de suporte durante expansão térmica e contração. Isto pode funcionar para aumentar a perda de calor para o sistema de contenção de gás liqüefeito e 5 aumentar a taxa de vaporização. Adicionalmente, já que os blocos de suporte são exigidos transferir as cargas térmicas e dinâmicas do tanque para a estrutura circundante, eles podem tornar a manipulação e instalação e o aumento de custos de instalação/ereção uma complicação um tanto extensa. Sumário da Invenção 10 As modalidades da invenção incluem uma montagem de tanque

tendo pelo menos uma parede do tanque, uma estrutura circundante pelo menos parcialmente adjacente à parede, e um membro de ligação acoplando o tanque à estrutura circundante. O membro de ligação pode ser configurado para acomodar um movimento relativo entre pelo menos uma porção 15 do tanque e a estrutura circundante. O membro de ligação pode ser configurado para acomodar um movimento relativo entre pelo menos uma porção do tanque e a estrutura circundante. O membro de ligação pode incluir uma primeira extremidade acoplada à parede e configurada para giratoriamente mover com relação à parede e uma segunda extremidade acoplada à estru20 tura circundante e configurada para giratoriamente se mover com relação à estrutura circundante.

Uma outra modalidade da invenção pode incluir um arranjo de suporte para um tanque de semimembrana tendo uma primeira pluralidade de membros de suporte pelo menos parcialmente adjacente a um tanque de 25 semimembrana que tem uma primeira parede e uma primeira pluralidade de montagens de suporte acoplando a primeira parede à primeira pluralidade de membros de suporte. Cada uma da primeira pluralidade de montagens de suporte pode incluir um primeiro membro de ligação tendo uma primeira extremidade giratoriamente acoplada à primeira parede e uma segunda extre30 midade giratoriamente acoplada à primeira pluralidade de membros de suporte. Cada uma da primeira pluralidade de montagens de suporte pode ser configurada para acomodar um movimento relativo entre pelo menos uma porção da primeira parede e a primeira pluralidade de membros de suporte.

Uma outra modalidade da invenção pode incluir uma montagem para armazenar gás liqüefeito tendo um tanque de semimembrana com uma primeira parede, uma pluralidade de membros de suporte pelo menos parcialmente adjacente à primeira parede, e uma primeira pluralidade de montagens de suporte configurada para acoplar a primeira parede à pluralidade de membros de suporte. Cada uma da primeira pluralidade de montagens de suporte pode incluir um primeiro membro de ligação tendo uma primeira extremidade giratoriamente acoplada à primeira parede e uma segunda extremidade giratoriamente acoplada a pelo menos uma da pluralidade de membros de suporte. Cada uma da primeira pluralidade de montagens de suporte pode ser configurada para acomodar um movimento giratório relativo entre pelo menos uma porção da primeira parede e a primeira pluralidade de membros de suporte.

Uma outra modalidade da invenção pode incluir uma montagem de suporte para uma parede do tanque tendo um membro de ligação com uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, uma primeira junta universal acoplada à primeira extremidade do membro de ligação e configu20 rada para acoplar a uma parede do tanque de semimembrana, e uma segunda junta universal acoplada à segunda extremidade do membro de ligação e configurada para acoplar a uma estrutura de suporte de semimembrana.

As modalidades da invenção podem também incluir um método de suportar uma parede do tanque através de giratoriamente acoplar uma parede do tanque a uma estrutura de suporte e acomodar um movimento da parede do tanque com relação à estrutura circundante.

Breve Descrição dos Desenhos

A figura esquematicamente ilustra um tanque de semimembrana e arranjo de suporte de acordo com uma modalidade da invenção;

as figuras 2A, 2B, e 2C esquematicamente ilustram uma vista de topo, vista iaterai e vista de extremidade, respectivamente, de um exemplo de um arranjo de suporte para um quarto de um tanque de semimembrana de acordo com uma modalidade da invenção;

a figura 3A esquematicamente ilustra um exemplo de um tanque de semimembrana e estrutura de carro de acordo com uma modalidade da invenção;

a figura 3B esquematicamente ilustra um exemplo do tanque de semimembrana e estrutura de carro mostrado na Figura 3A instalado em uma estrutura permanente de acordo com uma modalidade da invenção;

a figura 4A esquematicamente ilustra um corte transversal de uma porção do tanque de semimembrana e estrutura circundante de acordo com uma modalidade da invenção;

a figura 4B esquematicamente ilustra um exemplo de uma montagem de suporte universal de acordo com modalidades da invenção;

a figura 5A esquematicamente ilustra uma vista de topo de uma porção de um tanque de semimembrana de acordo com uma modalidade da invenção;

a figura 5B ilustra um corte transversal de um reforço de acordo com uma modalidade da invenção;

a figura 6 esquematicamente ilustra uma vista plana de uma porção de uma parede de um tanque de semimembrana de acordo com uma modalidade da invenção;

a figura 7 esquematicamente ilustra um corte transversal de uma porção da parede do tanque com isolamento mostrado na Figura 6 ao longo da linha A-A;

a figura 8 esquematicamente ilustra um corte transversal de uma

montagem do suporte universal de acordo com uma modalidade da invenção;

a figura 9 esquematicamente ilustra uma vista em perspectiva da montagem do suporte universal mostrada na Figura 8;

a figura 10 esquematicamente ilustra uma vista plana do topo de

um bloco de suporte de acordo com uma modalidade da invenção; a figura 11 esquematicamente ilustra uma vista plana do topo de uma chapa retentora de acordo com uma modalidade da invenção;

a figura 12 esquematicamente ilustra uma vista plana do topo de uma outra chapa retentora de acordo com uma modalidade da invenção;

5 a figura 13 esquematicamente ilustra uma vista plana do topo de

um outro bloco de suporte de acordo com uma modalidade da invenção; e

a figura 14 esquematicamente ilustra uma vista em perspectiva de um membro de ligação de acordo com uma modalidade da invenção. Descrição das Modalidades Preferidas As modalidades da invenção referem-se a montagens de suporte

e um arranjo de montagens de suporte para uso com uma parede do tanque de semimembrana capaz de comportar gases liqüefeitos tais como gás natural liqüefeito ("LNG"). O arranjo de suporte pode ser configurado para permitir expansão e contração térmica de uma parede do tanque de semimembra15 na mediante mudanças em temperatura devido ao enchimento ou esvaziamento do tanque. As montagens de suporte podem ser configuradas para fornecer um arranjo de suporte para paredes do tanque de semimembrana que permite movimento relativo das paredes do tanque com respeito à estrutura de suporte circundante enquanto fornece isolamento térmico entre o 20 tanque e a estrutura circundante.

A Figura 1 esquematicamente ilustra um exemplo de um arranjo de suporte 10 para um tanque de semimembrana 20 de acordo com uma modalidade da invenção. O tanque de semimembrana 20 pode incluir uma parede de topo 21, quatro paredes laterais 22, uma parede de fundo 23 (não 25 mostrada na Figura 1). O tanque 20 pode também incluir uma quina vertical cilíndrica 24, quinas horizontais cilíndricas, superior e inferior 25, e tampas de quina esféricas 26. O tanque 20 pode ser fabricado de vários metais tais como, por exemplo, 9% de aço ou alumínio Níquel (Grau 5083), com as paredes de topo, lateral e de fundo que podem ser fabricadas de painéis cha30 tos. O tanque pode também incluir uma torre de tubulação 27 posicionada tanto no centro quanto na extremidade da parede de topo 21 e capaz de facilitar o enchimento e o esvaziamento do tanque. A parede de topo 21 pode incluir reforços 30 dispostos em um padrão de grade. Do mesmo modo, as paredes laterais 22 podem incluir reforços 32 dispostos em um padrão de grade e reforços 34 dispostos em um padrão de grade como ilustrado na Figura 1. Os reforços 30, 32 e 34 podem 5 ser formados como membros "T" como discutido em maiores detalhes abaixo. Os reforços 30, 32 e 34 também fornecem uma estrutura de ligação para montagens de suporte universal 40 na parede de topo 21, montagens de suporte universal 42 em uma parede lateral 22, e montagens de suporte universal 44 em uma outra parede lateral 22. As paredes laterais 22 também 10 incluem montagens de suporte de âncora 46 posicionadas em cada uma das linhas centrais, horizontal e vertical, das paredes laterais. Embora não mostrada na Figura 1, cada uma das paredes laterais 22 inclui montagens de reforço e de suporte.

Como discutido em maiores detalhes abaixo, as montagens de suporte universal 40, 42, e 44 fornecem movimento relativo entre uma estrutura de suporte circundante e o tanque 20. As montagens de suporte 46 podem ser configuradas como suportes de âncora que fornecem suporte em plano e normal, embora permitindo movimento relativo ao longo das linhas centrais. Por exemplo, as montagens de suporte 46 dispostas na linha centrai horizontal mostrada na Figura 1 podem ser configuradas para fornecer suporte vertical e suporte normal à parede lateral 22 embora permitindo movimento relativo ao longo da direção da linha central horizontal. O movimento relativo combinado das montagens de suporte 40, 42, 44, e 46 pode ser disposto para acomodar a expansão e contração térmica do tanque 20. Deve ser entendido que o número e arranjo de reforços 30, 32 e 34 e as montagens de suporte 40, 42, 44 e 46 mostrados na Figura 1 podem ser trocados e reconfigurados de acordo com o tamanho e conformação do tanque 20.

As Figuras 2A, 2B e 2C esquematicamente ilustram um exemplo de um quarto de um tanque de semimembrana 50 e um arranjo de suporte para o quarto do tanque de semimembrana 50 de acordo com uma modalidade da invenção. O tanque 50 mostrado nas Figuras 2A, 2B e 2C é um exemplo de um tanque de semimembrana maior do que o tanque de semimembrana 20 mostrado na Figura 1. Deve ser entendido que os arranjos de suporte de acordo com as modalidades da invenção podem ser usados com diferentes tanques de semimembrana dimensionados e conformados. Por exemplo, o tanque de semimembrana mostrado na Figura 1 é um tanque de 5 teste em escala de % com uma capacidade de 225 metros cúbicos. Deve ser entendido que as dimensões do tanque podem ser variadas para se obter uma faixa ilimitada de capacidades de armazenagem de modo a que elas se ajustem dentro de um navio, barcaça flutuante ou outra tal estrutura de suporte flutuante ou baseada na terra. Adicionalmente, o arranjo do tanque na 10 Figura 2 descreve um exemplo de uma modalidade da invenção aplicada a um tanque de semimembrana tendo um volume interno de 40.OOOm3 que se aproxima à capacidade de dimensões de tanque de carga correntes. Embora a Figura 2 descreva uma conformação prismática regular, o tanque de semimembrana pode ser alternativamente conformado e dimensionado para se 15 ajustar a qualquer, navio, barcaça, ou outra estrutura de suporte de modo a maximizar o volume total de armazenagem.

A Figura 2A esquematicamente representa uma vista plana de topo de um quarto do tanque 50 e reforços 52. A Figura 2B esquematicamente representa uma vista em elevação lateral de metade de uma parede 20 lateral do tanque 50 e dos reforços associados 54. Do mesmo modo, a Figura 2C esquematicamente representa uma vista em elevação de extremidade de metade de um lado do tanque 50 e dos reforços associados 56.

Na Figura 2A, as montagens de suporte universal 60 (mostradas representativamente como um circo sombreado) podem ser tipicamente dis25 postas nas interseções do padrão de grade para os reforços 52, que podem ser espaçados de acordo com a flutuação do tanque. Do mesmo modo, as montagens de suporte universal 62, mostradas na Figura 2B, podem ser dispostas nas interseções do padrão de grade para os reforços 54. Finalmente, as montagens de suporte universal 64, mostradas na Figura 2C, podem ser 30 dispostas nas interseções do padrão de grade para os reforços 56.

As montagens de suporte 66 (mostradas representativamente como um quadrado sombreado) mostradas nas Figuras 2B e 2C podem ser dispostas ao longo de linhas centrais horizontais das paredes laterais do tanque 50. As montagens de suporte 68 podem ser dispostas ao longo das linhas centrais verticais das paredes laterais do tanque 50. As montagens de suporte 66 e 68 podem fornecer suporte no plano e normal às paredes Iate5 rais. Por exemplo, as montagens de suporte 66 dispostas na linha central horizontal na Figura 2B podem ser configuradas para fornecer suporte na direção vertical e suporte na direção normal à parede lateral embora permitindo um movimento relativo do tanque na direção horizontal. Do mesmo modo, as montagens de suporte 68 dispostas na linha central vertical na Fi10 gura 2B podem ser configuradas como conhecido por aqueles versados na técnica para fornecer suporte na direção horizontal e suportar a direção normal para a parede lateral embora permitindo um movimento relativo do tanque na direção vertical. O mesmo arranjo pode ser aplicado às montagens de suporte 66 e 68 mostradas na Figura 2C. Como discutido em maio15 res detalhes abaixo, a estrutura básica para as montagens de suporte pode ser configurada para uso tanto com as montagens de suporte 60, 62 e 64 quanto com as montagens de suporte (ou blocos de âncora) 66 e 68.

Como descrito no pedido de patente US N0 11/353.222, depositado em 14 de fevereiro de 2006, que é aqui incorporado a título de referência, na sua totalidade, o tanque de semimembrana pode ser montado com um carro de suporte, pelo menos parcialmente circundando o tanque de semimembrana e fornecendo a estrutura para conectar as montagens de suporte anexadas ao topo e laterais do tanque de semimembrana. Uma vez montados, o tanque de semimembrana e o carro de suporte podem ser movidos ou transportados como uma unidade pré-montada única. A Figura 3A esquematicamente ilustra um tanque de semimembrana montado 70 circundado por uma estrutura ou carro de suporte circundante 100. Como mostrado na Figura 3A, o tanque pode ter uma torre de tubulação 76 posicionada em um lado do tanque de semimembrana 70. O tanque 70 pode também incluir uma parede lateral 72, uma parede de fundo 73, paredes de quina horizontais 75, e paredes de quina verticais 74. O tanque de semimembrana 70 pode ser conectado à estrutura circundante 100 através de uma série das montagens de suporte e de reforços (cujos exemplos são mostrados nas Figuras 1 e 2). As montagens e os reforços de suporte não podem ser vistos na Figura 3A devido à estrutura de suporte circundante 100. A estrutura ou carro de suporte circundante 100 pode ser construída de feixes I, feixes T ou 5 outras tais estruturas. Uma vez montados, o tanque de semimembrana 70 e a estrutura circundante 100 podem ser transportados para uma instalação final em um navio, barcaça ou outra estrutura.

A Figura 3B esquematicamente ilustra o tanque de semimembrana montado e carro de suporte 100 instalado nas paredes 110 pertencendo 10 a um navio, barcaça, ou outra estrutura de comportar do tanque permanente. As paredes 110 podem incluir anteparos transversais ou longitudinais circundando pelo menos parcialmente o tanque de semimembrana 70 e o carro de suporte 100. Deve ser entendido que a estrutura 110 pode incluir outras estruturas capazes de comportar um tanque de semimembrana para propó15 sitos de comportar ou de transportar um gás liqüefeito. Por exemplo, a estrutura 110 pode também incluir uma barcaça flutuante ou estrutura baseada em terra configurada para conter ou transportar gases liqüefeitos, tais como LNG.

A Figura 4A esquematicamente ilustra uma seção transversal de uma porção das estruturas mostradas na Figura 3B, incluindo uma porção do tanque de semimembrana 70, três montagens de suporte universal 200, uma porção de uma estrutura de suporte circundante 100, e uma porção de uma parede de suporte 110. As montagens de suporte universal 200 podem representar, como um exemplo, três montagens de suporte universal mostradas nas paredes laterais nas Figuras 1, 2B, e 2C conectando o tanque 20 à estrutura de suporte circundante 100. A Figura 4A mostra uma série de reforços 120 disposta e anexada à parede lateral 72 do tanque 70. Como mostrado na figura, as montagens de suporte universal 200 conectam a estrutura 100 aos reforços 120, eficientemente suportando o tanque 70. Também mostrado na Figura 4A, o tanque 70 inclui uma série de painéis de isolamento 130 instalada ao longo da parede de fundo 73 e ao longo da parede lateral 72 do tanque 70. Deve ser entendido que o isolamento pode ser fornecido em toda parede do tanque de semimembrana.

A Figura 4B esquematicamente ilustra um exemplo de uma das montagens de suporte universal mostradas na Figura 4A de acordo com modalidades da invenção. Geralmente, cada montagem de suporte universal 200 pode incluir um bloco de suporte 205 anexado aos reforços 120 do tanque 70 usando fixadores 240. A montagem pode incluir um outro bloco de suporte 210 anexado à estrutura de suporte circundante 100 usando fixadores 240. Cada um dos blocos de suporte 205 e 210 pode incluir uma abertura circular ou parcialmente esférica usinada ou formada no bloco para receber um membro de ligação 230. O membro de ligação 230 pode incluir extremidades de bola esférica 231 e 232 configuradas para ajuste nas aberturas nos blocos 205 e 210. A extremidade de esfera 231 pode ser mantida no bloco 205 usando-se um protetor ou placa retentora 215. Do mesmo modo, a extremidade de esfera 232 pode ser mantida no bloco 210 usando-se um protetor ou placa retentora 220. Em uma modalidade da invenção, o espaço para a montagem do suporte universal 200 entre a estrutura circundante 100 e os reforços de tanque 120 pode ser cerca de 400 mm. A instalação das montagens de suporte universal 200 e a estrutura circundante 100 podem ser calçadas.

Conforme o tanque experimenta expansão e contração térmica, o membro de ligação 230 e as extremidades de série 231 e 232 girarão nos blocos de suporte 205 e 210 permitindo que a parede de tanque se mova com relação à estrutura de suporte circundante. Quando atuando juntas, as 25 montagens de suporte universal 200 na Figura 4A irão operar para permitir um movimento substancialmente em plano através de expansão e contração de uma parede de tanque 22, evitando desse modo o desenvolvimento das tensões térmicas inaceitáveis, embora fornecendo capacidade de carregar carga axial nos membros de ligação 230. Por causa do arranjo articulado 30 das extremidades de esfera 231 e 232, as montagens de suporte universal 200 permitem movimento irrestrito em plano (movimento de 360 graus no plano) da parede do tanque 70. Deve ser entendido que o movimento no plano da parede do tanque 22 é acompanhado por um movimento pequeno da parede do tanque 22 na direção ortogonal da parede do tanque devido ao movimento giratório inerente aos membros de ligação 230. Como será apreciado por aqueles versados na técnica, o movimento ortogonal para a pare5 de do tanque será muito menor do que qualquer movimento no plano.

De modo a manter as baixas temperaturas dos gases liqüefeitos contidos no tanque 20, os blocos de suporte 205 e 210 podem ter uma baixa condutividade térmica de modo a reduzir perdas de calor, assegurando desse modo que a taxa de vaporização específica para o sistema de contenção 10 possa ser satisfeito. O material de madeira laminada, tal como Lignostone produzido por Roechling Haran em Gastonia, NC, pode ser usado como um bloco de isolamento. Outros materiais de baixa condutividade térmica com boa resistência compressiva, tal como muitos materiais compósitos, podem também ser usados para os blocos de suporte 205 e 210. O membro de Ii15 gação 230 pode ser fabricado de aço inoxidável comercialmente disponível, tal como aço inoxidável 304L, ou outro material semelhante. Um membro de ligação de aço inoxidável 230 pode funcionar como um freio térmico devido ao seu coeficiente de condutividade térmica menor do que do material de tanque de alumínio. Os fixadores 240 podem ser feitos de aço inoxidável, K20 monel, ou outro material de fixação de alta resistência adequado, dependendo de exigências de resistência final.

A Figura 5A esquematicamente ilustra uma vista de quinas verticais cilíndricas 74 do tanque 70 com porções de duas paredes laterais 72. Como mostrado na figura, os reforços 120 são anexados ao exterior das pa25 redes laterais 72. A Figura 5B ilustra a seção transversal conformada em "T" dos reforços 120 que formam os padrões de grade mostrados nas Figuras 1, 2A, 2B e 2C. Para ilustrar o arranjo das montagens de suporte universal em torno da quina vertical 74, as montagens de suporte universal anexam-se aos reforços 120 nas interseções do padrão de grade. Deve ser entendido 30 que as montagens de suporte universal 200 podem ser dispostas em padrões ou locais alternativos. Adicionalmente, os locais e os padrões dos reforços 120 podem ser mudados e alterados. A Figura 6 esquematicamente ilustra uma vista plana de uma porção de uma parede do tanque de semimembrana 70 e um exemplo de uma porção do isolamento que pode ser aplicado ao tanque 70 e aos reforços 120. Como mostrado, os painéis de isolamento 130 podem ser instala5 dos em torno dos blocos 205 das montagens de suporte universal 200, em ou entre os reforços 120. Os painéis de isolamento 130 podem ser configurados para cobrir as paredes do tanque 20 de modo a reduzir a taxa de vaporização a níveis aceitáveis. Os painéis de isolamento 130 cobrem todo o comprimento dos reforços 120 entre as montagens de suporte universal 200. 10 Embora não mostrado na Figura 6, o isolamento pode ser disposto para cobrir todo o tanque 70.

A Figura 7 esquematicamente ilustra uma seção transversal da porção da parede do tanque mostrada na Figura 6 ao longo da linha A-A. Os painéis de isolamento 130 são instalados no tanque 70, incluindo a colocação de painéis de isolamento entre e no topo dos reforços 120. Os painéis de isolamento 130 cobrem todo o comprimento dos reforços 120 entre as montagens de suporte universal 200. Como mostrado nas Figuras 6 e 7, nenhuma fenda em torno dos blocos de suporte 205 é exigida nas paredes do tanque porque os blocos 205 e as extremidades de esfera 231 não deslizam com relação às paredes do tanque. Em vez disso, as extremidades da esfera 231 giram ou pivotam em uma configuração articulada sem restringir a colocação dos painéis de isolamento 130 ou exigir uma fenda no isolamento. O isolamento pode ser fabricado tanto de painéis de espuma de poliuretano quanto de poliisocianurato, por exemplo, e podem ser segurados por cavilhas de disparo às paredes do tanque.

A Figura 8 esquematicamente ilustra uma vista ampliada de uma seção transversal de uma montagem do suporte universal 200 de acordo com uma modalidade da invenção. Do mesmo modo, a Figura 9 esquematicamente ilustra uma vista em perspectiva da mesma seção transversal da 30 montagem do suporte universal 200. A configuração articulada formada entre as extremidades de esfera 231 e 232 e os soquetes formados pela combinação dos blocos de suporte 231 e 232 e as placas retentoras 215 e 220 proporciona movimento em qualquer direção e não é limitada a um movimento deslizante ao longo de uma ranhura como previamente ensinado na técnica anterior. Como mostrado nas Figuras 8 e 9, a abertura nas placas retentoras 215 e 220 é subdimensionado com relação ao diâmetro das ex5 tremidades de esfera 231 e 232. Deve ser entendido que a abertura subdimensionada nas placas retentoras 215 e 220 pode ser dimensionada com suficiente folga para permitir rotação dos membros de ligação, acomodando desse modo expansão e contração irrestrita do tanque 20. Por causa da faixa sem limite de movimento entre o membro de ligação e os blocos, não é 10 necessário instalar os blocos de suporte ao longo de linhas radiais de movimento do centro do tanque. Tal arranjo reduz a tensões induzidas na estrutura do tanque e na estrutura de suporte circundante, reduzindo fadiga do material e aumentando a vida útil do tanque.

A Figura 10 esquematicamente ilustra uma vista plana do topo de 15 um bloco de suporte 300, que representa os blocos de suporte 205 ou 210, por exemplo, mostrado nas outras figuras. O bloco 300 inclui orifícios diretos 310 para receber os fixadores 240 e segurar a placa de retenção e os blocos de suporte aos seus locais respectivos. Adicionalmente, o bloco 300 inclui uma abertura ou orifício 320. O bloco 300 e o orifício 320 podem ser usina20 dos fora de um bloco de material ou formados como um elemento unitário. O orifício 300 pode formar uma conformação cilíndrica simples interna ao bloco 300 ou pode ter uma superfície contornada parcial no fundo do orifício para combinar a conformação e superfície das extremidades de esfera nos membros de ligação 230.

A Figura 11 esquematicamente ilustra uma vista plana do topo de

uma placa retentora 400, que pode representar as placas retentoras 215 ou 220, por exemplo, mostradas nas outras figuras. A placa retentora 400 pode incluir orifícios diretos 410 para receber os fixadores e segurar as placas retentoras e os blocos de suporte aos seus locais respectivos. A placa retento30 ra 400 também pode incluir um orifício ou abertura 420, que serve como um mecanismo de retenção para as extremidades de esfera nos membros de ligação 230. Como mostrado nas Figuras 8 e 9, o lado inferior das placas retentoras pode incluir bordas chanfradas ou uma superfície contornada em torno da abertura 420. As superfícies contornadas em torno do lado inferior da abertura 420 podem ser configuradas para combinar a conformação e o tamanho das extremidades de esfera de modo a facilitar a rotação suave da 5 extremidade de esfera.

Embora o tamanho e a conformação das extremidades de esfera 231 e 232, bem como os orifícios 320 e 420, possam diferir dependendo do local para instalação, o tamanho e a conformação dos elementos podem ser padronizados através de porções grandes do tanque de semimembrana montado de modo a reduzir parte da contagem e complexidade da instalação. Adicionalmente, as montagens de suporte universal podem ser montadas por inclusão de uma fenda na placa retentora 400 (mostrado em linhas pontilhadas) suficiente para permitir que a seção central do membro de ligação deslize na abertura 420. Uma vez que o membro de ligação 230 está posicionado dentro da abertura 420, a placa retentora pode ser segurada ao bloco de suporte, formando o arranjo articulado da montagem do suporte universal. Alternativamente, as extremidades de esfera 231 e 232 no membro de ligação 230 podem ser fabricadas como peças separadas e montadas uma vez que as placas retentoras foram colocadas nos membros de ligação 230.

Adicionalmente, é contemplado que a configuração articulada discutida acima pode ser facilmente modificada para uso como uma montagem de suporte ancorada ou uma montagem configurada para permitir movimento relativo somente em uma direção, tal como as montagens de supor25 te 46 na Figura 1 e montagens de suporte 66 e 68 na Figura 2. A Figura 12 esquematicamente ilustra uma vista plana do topo de uma placa retentora tanque 50 para uso em uma montagem de suporte de âncora. É contemplado que as placas retentoras em uma montagem do suporte universal 200 podem incluir a placa retentora 500 mostrada na Figura 12 montada no bloco 30 de suporte 300 mostrado na Figura 10. A placa retentora 500 pode representar as placas retentoras 215 ou 220, por exemplo, mostradas nas outras figuras para criar uma montagem de suporte que permite movimento relativo somente em uma direção. Geralmente, a placa retentora 500 pode incluir orifícios diretos 510 para receber os fixadores e segurar as placas retentoras e os blocos de suporte aos seus locais respectivos. No entanto, a placa retentora 500 pode incluir uma abertura de fenda 520, que serve como um 5 mecanismo de retenção para as extremidades de esfera nos membros de ligação 230 e serve como um guia para a seção central do membro de ligação 230. Através do dimensionamento da abertura de fenda 520 de modo que a largura (W) da abertura de fenda 520 seja aproximadamente o diâmetro ou largura da seção central do membro de ligação 230, a abertura de 10 fenda 520 pode ser configurada para permitir movimento somente em uma direção, na direção do comprimento (L) da abertura 520. O tamanho e conformação da abertura de fenda 520 podem ser mudados dependendo da quantidade desejada de movimento possível. Através da colocação de uma placa retentora 500 em uma ou mais das placas 215 ou 220 mostradas nas 15 Figuras 8 ou 9, a montagem de suporte 200 pode ser configurada como uma montagem do suporte universal como discutido com respeito às montagens de suporte 46, 66, e 68 nas Figuras 1 e 2. Deve ser entendido que a placa retentora 500 pode ser usada com membros de ligação tendo extremidades esféricas.

Como uma alternativa, uma montagem de suporte pode ser con

figurada para permitir movimento relativo somente em uma direção através da montagem de uma montagem de suporte de um bloco de suporte tendo uma abertura com fendas e um membro de ligação tendo extremidades chatas arredondadas configuradas para deslizarem na abertura com fendas. A 25 Figura 13 esquematicamente ilustra uma vista plana do topo de um bloco de suporte 600 configurado para uso em uma montagem de suporte unidirecional. Como com o bloco de suporte 300, o bloco de suporte 600 pode incluir orifícios diretos 610 para receber os fixadores e segurar as placas retentoras e os blocos de suporte aos seus respectivos locais. A Figura 14 esquemati30 camente ilustra uma vista em perspectiva de um exemplo de um membro de ligação 700 configurado para ser usado com o bloco de suporte 600 mostrado na Figura 13. As extremidades arredondadas e chatas 710 e 720 do membro de ligação 700 podem ser inseridas na abertura com fendas 620. Devido à natureza arredondada das extremidades 710 e 720, o membro de ligação 700 pode girar somente em uma direção. Deve ser entendido que o bloco de suporte 600 e o membro de ligação 700 podem ser usados tanto 5 com a placa retentora 400 quanto com a placa retentora 500. Embora ambas as extremidades do membro de ligação 700 sejam configuradas para girar somente em torno de um eixo único, deve ser entendido que uma montagem de suporte pode ser configurada com uma extremidade configurada para suportar rotação universal (usando placa retentora 400, por exemplo) e a 10 outra extremidade do membro de ligação configurada para girar substancialmente em torno somente de um eixo (usando placa retentora 500, por exemplo).

Deve ser entendido que as montagens de suporte descritas aqui podem ser usadas com outros arranjos de tanque e podem ser alternativa15 mente configuradas no tanque de semimembrana. Do mesmo modo, o tamanho, número, e posicionamento das montagens de suporte podem ser mudados. Deve ser também entendido que o tanque de semimembrana e as estruturas circundantes podem ser montados usando-se vários métodos. Como discutido acima, as modalidades da presente invenção podem ser 20 empregadas em navios ou estruturas flutuantes ou em outras estruturas baseadas na terra capazes de comportar ou transportar gases liqüefeitos, tal como LNG.

As modalidades descritas aqui são exemplos de implementações da invenção. As modificações podem ser feitas a esses exemplos sem se afastar do escopo da invenção, que é definido pelas reivindicações abaixo.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Montagem de tanque compreendendo: um tanque tendo pelo menos uma parede; uma estrutura de suporte pelo menos parcialmente adjacente à parede; e um membro de ligação acoplando o tanque à estrutura de suporte, o membro de ligação configurado para acomodar um movimento relativo entre pelo menos uma porção do tanque e a estrutura de suporte, o membro de ligação tendo uma primeira extremidade acoplada à parede e configurada para giratoriamente se mover com relação à parede e uma segunda extremidade acoplada à estrutura de suporte e configurada para giratoriamente se mover com relação à estrutura de suporte.

2. Montagem de acordo com a reivindicação 1, em que a primeira extremidade do membro de ligação forma, pelo menos em parte, uma primeira junta articulada entre o membro de ligação e a parede.

3. Montagem de acordo com a reivindicação 2, em que a segunda extremidade do membro de ligação forma, pelo menos em parte, uma segunda junta articulada entre o membro de ligação e a estrutura de suporte.

4. Montagem de acordo com a reivindicação 3, em que a pelo menos uma parede inclui uma parede substancialmente horizontal e o membro de ligação inclui uma primeira pluralidade de membros de ligação disposta em pelo menos uma porção da parede substancialmente horizontal do tanque, a primeira pluralidade de membros de ligação configurada para acoplar a pelo menos uma porção da parede substancialmente horizontal à estrutura de suporte.

5. Montagem de acordo com a reivindicação 4, em que a pelo menos uma parede inclui uma parede substancialmente vertical e o membro de ligação inclui uma segunda pluralidade de membros de ligação disposta em pelo menos uma porção da parede substancialmente vertical do tanque, a segunda pluralidade de membros de ligação configurada para acoplar a pelo menos uma porção da parede substancialmente vertical à estrutura de suporte.

6. Montagem de acordo com a reivindicação 3, compreendendo adicionalmente membros de reforço conformados em T acoplando a primeira extremidade do membro de ligação à parede.

7. Arranjo de suporte para um tanque de semimembrana compreendendo: uma primeira pluralidade de membros de suporte pelo menos parcialmente adjacente a um tanque de semimembrana tendo uma primeira parede; e uma primeira pluralidade de montagens de suporte acoplando a primeira parede à primeira pluralidade de membros de suporte, cada uma da primeira pluralidade de montagens de suporte compreendendo um primeiro membro de ligação tendo uma primeira extremidade giratoriamente acoplada à primeira parede e uma segunda extremidade giratoriamente acoplada à primeira pluralidade de membros de suporte; em que cada uma da primeira pluralidade de montagens de suporte está configurada para acomodar um movimento relativo entre pelo menos uma porção da primeira parede e a primeira pluralidade dos membros de suporte.

8. Arranjo de suporte de acordo com a reivindicação 7, em que cada uma da primeira pluralidade de montagens de suporte adicionalmente compreende: um primeiro bloco de suporte acoplado à primeira parede e configurado para receber a primeira extremidade do primeiro membro de ligação; um segundo bloco de suporte acoplado a pelo menos uma da primeira pluralidade de membros de suporte e configurado para receber a segunda extremidade do primeiro membro de ligação; uma primeira placa acoplada ao primeiro bloco de suporte e configurada para reter a primeira extremidade do primeiro membro de ligação em uma primeira abertura definida pelo primeiro bloco de suporte; e uma segunda placa acoplada ao segundo bloco de suporte e configurada para reter a segunda extremidade do primeiro membro de ligação em uma segunda abertura definida pelo segundo bloco de suporte.

9. Arranjo de suporte de acordo com a reivindicação 8, em que: a primeira extremidade do primeiro membro de ligação forma, pelo menos em parte, uma primeira junta articulada; e a segunda extremidade do primeiro membro de ligação forma, pelo menos em parte, uma segunda junta articulada.

10. Arranjo de suporte de acordo com a reivindicação 9, em que: a primeira placa define uma primeira abertura substancialmente circular configurada para reter a primeira extremidade do primeiro membro de ligação; e a segunda placa define uma segunda abertura substancialmente circular para reter a segunda extremidade do primeiro membro de ligação.

11. Arranjo de suporte de acordo com a reivindicação 7, compreendendo adicionalmente: uma segunda pluralidade de membros de suporte pelo menos parcialmente limitando a segunda parede do tanque de semimembrana; em que pelo menos algumas da primeira pluralidade de montagens de suporte são configuradas para acoplar a segunda parede à segunda pluralidade de membros de suporte e acomodar um movimento relativo entre pelo menos uma porção da segunda parede e a segunda pluralidade de membros de suporte.

12. Arranjo de suporte de acordo com a reivindicação 11, compreendendo adicionalmente: uma segunda pluralidade de montagens de suporte configurada para acoplar a segunda parede à segunda pluralidade de membros de suporte, cada uma da segunda pluralidade de montagens de suporte compreendendo um segundo membro de ligação tendo: uma terceira extremidade giratoriamente acoplada à segunda parede; e uma quarta extremidade giratoriamente acoplada à segunda pluralidade de membros de suporte; em que a segunda parede é substancialmente vertical e pelo menos uma da terceira extremidade ou da quarta extremidade é configurada para acomodar um movimento relativo giratório do segundo membro de ligação substancialmente somente em torno de um eixo único.

13. Montagem de acordo com a reivindicação 12, em que cada da segunda pluralidade de montagens de suporte adicionalmente compreende uma terceira placa configurada para reter a terceira extremidade acoplada à segunda parede, a terceira placa definindo uma primeira abertura substancialmente retangular configurada para permitir que o segundo membro de ligação gire em um primeiro plano substancialmente alinhado com o comprimento da primeira abertura substancialmente retangular.

14. Montagem de acordo com a reivindicação 12, em que cada uma da segunda pluralidade de montagens de suporte compreende uma quarta placa configurada para acoplar ao quarto bloco de suporte e reter a quarta extremidade do segundo membro de ligação ao quarto bloco de suporte, a quarta placa definindo uma segunda abertura substancialmente retangular configurada para permitir que o segundo membro de ligação gire em um segundo plano substancialmente alinhado com o comprimento da segunda abertura substancialmente retangular.

15. Arranjo de suporte de acordo com a reivindicação 12, em que: um primeiro conjunto da segunda pluralidade de montagens de suporte é disposto substancialmente ao longo de uma linha central horizontal da segunda parede e configurado para permitir movimento relativo de pelo menos uma porção da segunda parede somente em um plano substancialmente horizontal.

16. Arranjo de suporte de acordo com a reivindicação 15, em que um segundo conjunto da segunda pluralidade de montagens de suporte é disposto substancialmente ao longo de uma linha central vertical da segunda parede e configurada para permitir um movimento relativo de pelo menos uma porção da segunda parede somente em um plano substancialmente vertical.

17. Montagem para armazenar gás liqüefeito compreendendo: um tanque de semimembrana tendo uma primeira parede; uma pluralidade de membros de suporte pelo menos parcialmente adjacente à primeira parede; e uma primeira pluralidade de montagens de suporte configurada para acoplar a primeira parede à pluralidade de membros de suporte, cada uma da primeira pluralidade de montagens de suporte compreendendo um primeiro membro de ligação tendo uma primeira extremidade giratoriamente acoplada à primeira parede e uma segunda extremidade giratoriamente acoplada à pelo menos uma da pluralidade de membros de suporte; em que cada uma da primeira pluralidade de montagens de suporte é configurada para acomodar um movimento giratório relativo entre pelo menos uma porção da primeira parede e a primeira pluralidade de membros de suporte.

18. Montagem de acordo com a reivindicação 17, em que cada uma da primeira pluralidade de montagens de suporte adicionalmente compreende: um primeiro bloco de suporte acoplado à primeira parede e definindo uma primeira abertura configurada para receber a primeira extremidade do primeiro membro de ligação; e um segundo bloco de suporte acoplado à pelo menos um dos membros de suporte e definindo uma segunda abertura configurada para receber a segunda extremidade do primeiro membro de ligação; uma primeira placa configurada para reter a primeira extremidade do primeiro membro de ligação no primeiro bloco de suporte; e uma segunda placa configurada para reter a segunda extremidade do primeiro membro de ligação ao segundo bloco de suporte.

19. Montagem de acordo com a reivindicação 18, em que: a primeira extremidade do primeiro membro de ligação forma, pelo menos em parte, uma primeira junta articulada; e a segunda extremidade do primeiro membro de ligação forma, pelo menos em parte, uma segunda junta articulada.

20. Montagem de acordo com a reivindicação 19, compreendendo adicionalmente: uma segunda parede do tanque de semimembrana; em que algumas das primeira pluralidade de membros de suporte são configuradas para acoplar a segunda parede à pluralidade de membros de suporte e acomodar um movimento relativo entre pelo menos uma porção da segunda parede e a pluralidade de membros de suporte.

21. Montagem de acordo com a reivindicação 20, compreendendo adicionalmente: uma segunda pluralidade de membros de suporte configurada para acoplar a segunda parede à pluralidade de membros de suporte, cada da segunda pluralidade de montagens de suporte compreendendo: um terceiro bloco de suporte acoplado à segunda parede; um quarto bloco de suporte acoplado a pelo menos uma da segunda pluralidade dos membros de suporte; e um segundo membro de ligação acoplando o terceiro bloco de suporte ao quarto bloco de suporte e tendo uma terceira extremidade giratoriamente acoplada ao terceiro bloco de suporte e uma quarta extremidade giratoriamente acoplada ao quarto bloco de suporte; em que pelo menos uma da terceira extremidade ou da quarta extremidade é configurada para acomodar um movimento giratório relativo do segundo membro de ligação substancialmente somente em torno de um eixo único.

22. Montagem de acordo com a reivindicação 21, em que: cada uma da segunda pluralidade de montagens de suporte adicionalmente compreende uma terceira placa configurada para acoplar ao terceiro bloco de suporte e para reter a terceira extremidade do segundo membro de ligação no terceiro bloco de suporte, a terceira placa definindo uma primeira abertura substancialmente retangular configurada para permitir que o segundo membro de ligação gire em um primeiro plano substancialmente alinhado com o comprimento da primeira abertura substancialmente retangular; e a terceira extremidade do segundo membro de ligação inclui uma seção transversal substancialmente retangular.

23. Montagem de acordo com a reivindicação 21, em que: cada da segunda pluralidade de montagens de suporte adicionalmente compreende uma quarta placa configurada para acoplar ao quarto bloco de suporte e reter a quarta extremidade do segundo membro de ligação ao quarto bloco de suporte, a quarta placa definindo uma segunda abertura substancialmente retangular configurada para permitir que o segundo membro de ligação gire em um segundo plano substancialmente alinhado com o comprimento da segunda abertura substancialmente retangular; e a quarta extremidade do segundo membro de ligação inclui uma seção transversal substancialmente retangular.

24. Montagem de acordo com a reivindicação 21, em que: o primeiro conjunto da segunda pluralidade de montagens de suporte é disposto substancialmente ao longo de uma linha central horizontal da segunda parede e configurado para permitir um movimento giratório relativo de pelo menos uma porção da segunda parede em um plano substancialmente horizontal.

25. Montagem de acordo com a reivindicação 24, em que um segundo conjunto da segunda pluralidade de montagens de suporte é disposto substancialmente ao longo de uma linha central vertical da segunda parede e configurado para permitir um movimento giratório relativo de pelo menos uma porção da segunda parede em um plano substancialmente vertical.

26. Montagem de suporte para uma parede de tanque compreendendo: um membro de ligação tendo uma primeira extremidade e uma segunda extremidade; uma primeira junta articulada acoplada à primeira extremidade do membro de ligação e configurada para acoplar a uma parede de tanque de semimembrana; e uma segunda junta articulada acoplada à segunda extremidade do membro de ligação e configurada para acoplar a uma estrutura de suporte de semimembrana.

27. Método de suportar uma parede de tanque compreendendo: giratoriamente acoplar uma parede de tanque a uma estrutura de suporte; e acomodar um movimento da parede de tanque com relação à estrutura de suporte.

28. Método de acordo com a reivindicação 27, em que o acoplamento giratório da parede de tanque à estrutura de suporte inclui: giratoriamente acoplar um membro de ligação à parede de tanque; e giratoriamente acoplar o membro de ligação à estrutura de suporte.

29. Método de acordo com a reivindicação 27, em que acomodar o movimento do tanque compreende acomodar expansão e contração térmica da parede do tanque.