CN103648677A - 由多个联接部分形成的球体及制造球体的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种由多个联接部分（1）形成的球体（100）。该球体的部分（1）包括至少二十块六边形板状构件（1）和至少十二块五边形板状构件（1）。每个板状构件（1）的曲率半径形成为使得在板状构件（1）联接在一起时形成中空的球体（100），该中空的球体（100）的曲率半径至少为0.75米。该板状构件（1）设置有附接和操纵帽（10）。围绕该球体（100）固定有形成内真空层（110′）的第一真空部件（110、110a）和形成外真空层（120′）的第二真空部件（120、120a），该外真空层（120′）沿该球体（100）的径向方向与该内真空层（110′）相间隔。该内真空层（110′）与该外真空层（120′）之间设置有形成中间层（5′）的中间部件（5）。该真空部件（110、110a、120、120a）和中间部件（5）包括固定装置（200），该真空部件（110、110a、120、120a）和中间部件（5）以通过该固定装置（200）固定在该附接和操纵帽（10）上的方式固定就位。

Description

由多个联接部分形成的球体及制造球体的方法

技术领域

本发明涉及由多个联接部分形成的球体，形成球体的部分包括至少二十块六边形板状构件和至少十二块五边形板状构件，每个板状构件的曲率半径形成为使得在板状构件联接在一起时形成一个中空的球体，该中空的球体的曲率半径至少为0.75米，每个板状构件设置有附接和操纵帽。

背景技术

出于各种各样的目的，利用多个部分制成球体或球状体是之前已知的技术，由于球体的大尺寸和/或加工技术，利用多个部分制造球体是适当的。申请号为FI20105520的专利文献公开了由金属板制成球形容器的一个实施例。这种球形容器例如可在远洋轮船中用作液态气体（例如，天然气）运输罐或储存罐。这种容器典型地具有大约10米至40米的外径，这方便了利用小联接部分制造申请号为FI20105520的专利文献中公开的容器，该容器在生产工艺方面包括二十块六边形板和十二块五边形板。

然而，当前这些容器，尤其用于输送液态气体的容器（LNG容器）设置有保温层。保温层由附接至容器表面或沿径向方向位于容器表面附近的保温材料形成，该保温材料例如是聚氨酯。然而，为了借助上述材料获得充分的保温，从容器壁的内表面至保温层的外表面的结构总厚度变得相对较大。使得围绕球体提供这种类型的厚保温层相对昂贵。在考虑结构的热膨胀的情况下，成本将进一步增加，而且对现有球形容器而言，考虑结构的热膨胀是必要的。这样，该结构会变得复杂，或者必须使用与普通金属相比昂贵且具有低热膨胀的合金作为容器材料，该种合金例如是合金钢。

而且，因为球体的形状，将保温块附接至球体在当前非常困难，现有技术中保温部件相对多样，这意味着保温材料的安装要求精确。形成现有技术球体的保温层的保温部件不具有可使保温部件直接附接至球形容器的现成的固定装置或固定点。

发明内容

本发明的目的是提供一种避免前述缺陷的球体。换句话说，本发明的目的是提供一种被结构新颖的部件围绕的球体，该结构新颖的部件形成比以前更薄且成本更低的保温层。本发明的进一步的目的是提供一种用于球体的结构新颖的保温件，该保温件与现有技术相比还更容易且更简单地固定就位。

本发明的上述目的是通过本发明的以下方式实现的：围绕球体固定真空部件，该真空部件包括形成内真空层的第一真空部件和形成外真空层的第二真空部件，该外真空层沿球体的径向方向与该内真空层相间隔，该内真空层与该外真空层之间设置有形成中间层的中间部件，该真空部件和中间部件包括固定装置，该真空部件和中间部件以通过该固定装置固定在附接和操纵帽上的方式固定就位。

根据本发明，现有技术的上述缺陷可被消除，或者至少被实质减少，尤其对于由金属板制成的大球体。优点是可以节省保温材料且可以快速简单地固定保温部件。而且，分层结构可被制成为柔性。以这种方式可避免使用具有低热膨胀系数的昂贵材料。真空部件和中间部件的形状可被选择为对应于球体中的每个六边形或五边形板状构件的形状，这对制造和固定真空部件和中间部件是非常有利的。

本发明的优选实施方式在从属权利要求中公开。

附图说明

下面参考附图更详细地描述本发明，在附图中：

图1示出了本发明的由焊接在一起的板状构件形成的球体；

图2A以平面视图示出了板状构件和它们的相对位置；

图2B和图2C示出了板状构件或类似地由分割部形成的钢板；

图2D示出了由图2B和图2C中所示的板状构件和钢板形成的球体；

图2E至图2N更详细地示出了图2B和图2C中所示的板状构件和它们的分割部；

图3A示出了根据一个实施方式的六边形的第一真空部件的侧视图；

图3B示出了图3A的真空部件的俯视图；

图3C示出了根据一个实施方式的五边形的第一真空部件的侧视图；

图3D示出了图3C的真空部件的俯视图；

图3E示出了根据一个实施方式的六边形的第二真空部件的侧视图；

图3F示出了图3E的真空部件的俯视图；

图3G示出了根据一个实施方式的五边形的第二真空部件的侧视图；

图3H示出了图3G的真空部件的俯视图；

图4示出了包括在板状构件中的附接和操纵帽和通过固定装置与其连接的保温部件的横截面视图；

图5示出了包括在根据另一实施方式的板状构件中的附接和操纵帽和通过固定装置与其连接的保温部件的横截面视图；

图6A示出了布置在真空层中的中间支撑件的横截面视图；

图6B更详细地示出了中间支撑件的结构；

图7A示出了根据球体的优选实施方式的可开门的横截面视图，该可开门设置有根据本发明的保温层；

图7B示出了封闭图7A的可开门的填充管的塞子；

图8A示出了根据优选实施方式的保温的球体的生产线的侧视图；

图8B示出了图8A的生产线的横截面视图；

图9A示出了具有球体的驳船的原理性视图；

图9B示出了设置有根据本发明的球体的油轮的原理性视图；

图10A示出了根据本发明的球体的横截面视图，该球体内设置有支撑布置；

图10B示出了包括在支撑布置中的较小球体；以及

图10C示出了根据本发明的优选实施方式的支撑件，该支撑件被装配在较小球体与球体之间。

具体实施方式

首先概括描述一个完整球体的基本结构，该基本结构在申请人的更早的申请20105520中具有更详细的说明。相应地，图1示出了根据本发明的球体的实施例，该球体以参考标号100进行标记，球体100的外表面布置有下文所示的根据本发明的保温件。根据图1的球体100包括多个联接部分1。在这种情况下，联接部分1是六边形和五边形板状构件1，图2的平面视图中绘出了这些联接部分1的相对位置。

在图2A中，六边形板状构件更确切地由参考标号H1、H2、H3、H4…H20进行标记，五边形板状构件更确切地由参考标号P1、P2、P3…P12进行标记。这些标记在此仅用于更详细地阐明球体100的结构。在这种情况下，球体100包括至少二十块六边形板状构件1和至少十二块五边形板状构件1。

除此之外，每个板状构件1形成的曲率半径使得板状构件1在通过它们的边缘1a连接时，形成一个中空的球体100。中空的球体100的曲率半径优选地至少为0.75米，根据应用，曲率半径可实际上被确定为所需的大小。最大时，这种球体100的半径R，例如LNG容器（和其它液态气体的输送容器）的表皮部分的半径，典型为10米至50米。当然，制造具有甚至更大半径的球体是可能的。应该注意到，在申请人的更早专利申请FI20105520中公开了用于制造球体的优选方法，在此将该专利申请的教导并入本申请中。

由于球体的板状构件1具有大的尺寸，优选地用图2B和图2C所示的板分割部或类似的更小的部分制造极大球体100的板状构件1，该极大球体100例如是半径为20米的球体。在图2B和图2C中，为了清楚起见分别标识出了板分割部1′和1′′和1′′′。

图2B、图2E、图2F示出了由板分割部1′组成的六边形板状构件1。可以看出，所有板分割部1′是相同的。图2G和图2H更详细地示出了板分割部1′。因此优选以下面的方式制成六边形板状构件1，首先制成六个等边三角形件，每个等边三角形件由三个四边形的板分割部1′按照图2B所示的方式拼接而成；然后，将六个所述等边三角形拼接在一起形成六边形板状构件1（图2E和图2F）。

图2C、图2I和图2J示出了由板分割部1′′和1′′′制成的五边形板状构件1，可看到五边形板状构件1具有两类板分割部。图2K和图2L示出了第一类板分割部1′′，图2M和图2N示出了第二类板分割部1′′′。然后以下面的方式形成五边形板状构件1是有利的，首先制成五个等边三角形件，每个等边三角形件由两个四边形的板分割部1′′和一个四边形的板分割部1′′′按照图2C所示的方式拼接而成；然后，将五个所述等边三角形件拼接在一起形成五边形板状构件1。

板分割部1′以及1′′和1′′′的拼接优选地通过焊接进行。板分割部1′以及1′′和1′′′在拼接之前弯曲成形。图2D示出了具有大半径的完整球体100，球体100由板状构件1制成，其中板状构件1由板分割部1′以及1′′和1′′′制成。

板状构件1的材料优选地使用例如是钢的金属或金属合金，板状构件1的材料厚度根据完整球体100的应用和半径（直径）而变化。在典型的应用中，材料厚度在1.5cm至2.5cm的范围内变化，但是材料厚度可相对此范围有明显偏离。而且，至少在球体与水（海水）接触的应用中，对球体的内部和外部进行例如是镀锌的涂覆是有利的。

球体100的每个板状构件1设置有附接和操纵帽，图4的局部横截面视图中以参考标号10标记出了该附接和操纵帽。附接和操纵帽10优选地位于每个板状构件1的中心。附接和操纵帽10的主体优选地具有圆筒形状，并且优选地通过焊接（焊点W1）被固定在形成于板状构件1中心的孔内。固定的附接和操纵帽10设置有可拆卸附接装置10a，通过可拆卸附接装置10a，可利用固定装置200将下面描述的真空部件110、110a、120、120a和中间部件5（和6）固定，尤其可利用固定装置200将下面描述的真空部件110、110a、120、120a和中间部件5（和6）与球体100的相应板状构件1（六边形或五边形）结合固定。可拆卸附接装置10a优选地为形成于圆筒形主体上的内螺纹，该圆筒形主体的中心轴线A沿球体100的径向方向，基本指向球体100的中心。下面将参照附图3A至6B对真空部件110、110a、120、120a和中间部件5，以及它们的固定装置200的优选实施方式进行更详细的描述。

图4、图5、图6A和图6B示出了设置在球形部件100表面上的真空部件110、110a、120、120a及中间部件5和6相对彼此、尤其相对球形部件100表面的位置。真空部件包括围绕球体100设置的第一真空部件110、110a，第一真空部件110、110a在图3A、图3B、图3C和图3D中示出。第一真空部件110、110a彼此相邻地定位在球体100的表面上，形成内真空层110′（该内真空层110′可从图4和图6A中看出）。该真空部件还包括在图3E、图3F、图3G和图3H中示出的第二真空部件120、120a。第二真空部件120、120a形成外真空层120′（该外真空层120′可从图4和图6A中看出）。从图3A-3H可看出，真空部件的外边缘是六边形和五边形，这些形状对应于球体的六边形和五边形板状构件1。

第一真空部件110、110a，即内真空层110′，和第二真空部件120、120a，即外真空层120′，被设置为沿球体100的径向方向相互间隔，以在内层110′与外层120′之间设置由至少一种保温材料制成的中间部件5。该中间部件5形成位于内层110′与外层120′之间的中间层5′。中间部件5的材料优选地为隔热材料。

在图4A和图6A所示的实施例中，存在添加了不同保温材料的两个保温层。因此，中间层5′和第二中间层6′沿球体100的径向方向彼此叠置。其中，第一中间层5′的材料优选地为矿物棉，设置在第一中间层5′顶部的第二中间层6′的材料优选地为聚氨酯。作为材料，矿物棉具有高度抗寒性，因此，将其作为第一中间层5′放置是更合适的。这样，固定就位的真空部件110、110a、120和120a及中间部件5和6形成包围球体100的球形夹层结构。

每层优选地以如下方式独立形成，即首先将所有第一真空部件110固定在球体100上，然后将所有第一中间部件5和可能存在的第二中间部件6固定在第一真空部件110上，最后将所有第二真空部件120固定在中间部件5和6上。

图4的局部横截面视图中，更详细地示出了根据优选实施方式的真空部件110、110a、120、120a，中间部件5和6，以及固定装置200，真空部件110、110a、120、120a及中间部件5和6与球体100的固定可通过固定装置200实现，其中，真空部件110、110a、120、120a及中间部件5和6相互叠置（沿球体的圆周方向对齐）。图4还更详细地示出了保温件的分层构造，这使得其能够使用比以前更薄的保温层，尤其在球形液态气罐中。图5示出了根据另一实施方式的固定装置200′，固定装置200′尤其适于作为具有大半径的球体100的固定装置，下面将对其结构进行更详细的说明。

单个第一真空部件110或110a（由第一真空部件110或110a形成围绕球体的第一层）的一个优选结构如下。形成单个第一真空部件110的空间3形成于由金属制成且彼此间隔设置的两个六边形的（还分别为五边形的）板之间，该板例如是钢板件2和4。钢板件的形状优选地对应于板状构件1的边缘1a，也就是说，钢板件的边缘的形状是六边形或五边形，如图3A-3D所示。钢板件2和4弯曲形成与球体相对应的正确的曲率半径，并且钢板件2和4在它们的外边缘处通过边缘板2′连接（见6A）。边缘板2′相对于钢板2和4的倾斜角度使得边缘板2′平行于经过球体100中心的直线。这样，相邻真空部件110、110a的边缘板2′彼此支撑，从而使相邻真空部件100、100a通过边缘板2′无缝隙地精确连接在一起（见图3B和图6A）。因此，真空层3是保持在钢板2和4及边缘板2′内的封闭空间。如上所见，属于固定装置200的套筒状帽部分11设置在每个第一真空部件110、110a的中心位置。分别地，图5A示出了帽部分11′。帽部分11（图5A中的11′）被焊接至钢板件2（焊点W2）和钢板件4（焊点W3）。帽部分11（11′）确定了钢板件2和4之间的距离，即确定了真空层3沿球体100的径向方向的厚度，在此，该距离近似为14厘米。

在本发明的优选实施方式中，钢板件2和4的内表面具有镜面质量。这例如通过在所述内表面上设置具有镜面且厚度近似为1毫米的薄铝板2a和4a来实现。

在本发明的优选实施方式中，在钢板2和4之间装配有如图6A和图6B所示的中间支撑件25。单个的中间支撑件25包括布置在第一钢板件2或其镜面2a上的支撑构件26。该支撑构件26包括基板，基板上固定有用于实际的支撑管28的引导管27。支撑构件26中沿球体100的径向方向设置有长度沿整个真空层3延伸（沿垂直方向）的支撑管28，支撑构件26的另一端支撑第二金属板4及其镜面4a。在这方面，该中间支撑件25因此还作为形成各个镜面的板2a和4a的紧固件使用。围绕该支撑管28还同轴地安装有螺旋弹簧29，螺旋弹簧29的端部支撑在金属板2和4上或支撑在形成镜面的板2a和4a上。该支撑件25接收因空气压力形成的载荷并且将真空容器110的厚度维持为与由套筒状帽部分确定的厚度相同。该支撑件25的数量根据制成第一保温部件110的板的厚度选择，或者该金属板的厚度可根据支撑件25的数量选择。为了该结构能更好地容忍由结构的宽温度范围变化导致的应力，因此，这种类型的结构还是柔性结构。图6A的截面视图更清楚地示出了在整个球体规模上的中间支撑件的位置。

通过沿帽部分的轴向方向穿过带帽螺钉13，上述的形成真空层110′的第一真空构件110均通过套筒状帽部分11被固定，带帽螺钉13的第一端13a的外螺纹可与附接和操纵帽10的内螺纹10a啮合。从而，带帽螺钉13的台肩13c（图4）同时将整个真空构件110抵靠在球体100上固定，尤其抵靠在位于相应点处的真空构件110的板状构件1上固定。类似地，在图5A和图5B所示的固定装置200′中，圆筒形的、优选是厚壁的固定件13′穿过套筒状帽部分11′。在固定件13′的壁中，在帽部分11′的边缘处沿圆周方向等距地装配有带帽螺钉13′，带帽螺钉13′的第一端13a′的外螺纹可沿固定件的轴向方向与附接和操纵帽10的相应位置处的内螺纹啮合，进而将真空构件110固定就位。真空构件110设置有孔（未示出），例如设置有安装有阀的螺纹孔，优选地在真空构件110安装到球体100之前将用于排空空间3的装置连接至该孔。应该注意到，显然不可能将该空间3（和随后公开的空间8）完全排空（形成真空），但是清楚的是，尽管命名上如此，但是一些空气或例如是其它气体的其它流体物质仍然留在真空构件中。还可想到用其它流体物质完全或部分地替换空气。

而且，帽套筒14（图5A中的14′）被设置作为帽部分11沿球体100的径向方向的延伸。保温的中间部件5和6贴合地（与真空容器的六边形和五边形形状相对应）围绕帽套筒14，中间部件5和6中的第一层为矿物棉。在此中间部件5的中心形成有开口，在将中间部件5安装就位时帽套筒14穿过该开口。第二中间部件6为具有用于安装的相似开口的聚氨酯。这些层的联接厚度近似为16厘米。

中间部件5和6的顶部安装有第二真空部件120和120a，第二真空部件120和120a的大体结构基本与图3A和图3B所示的第一真空部件110和110a相同。第二真空部件120和120a也优选地形成真空容器。构成单个第二真空部件120的空间8形成于彼此间隔设置的两个六边形的（及相应地还有五边形的）钢板件7和9之间。钢板件弯曲形成与球体相对应的正确的曲率半径，钢板件可在它们的外边缘处通过边缘板7〞联接（见图6A）。边缘板7〞的倾斜角度使得边缘板7〞平行于经过球体100中心的直线。这样，相邻的第二保温部件120、120a通过边缘板7〞无缝隙地精确连接在一起（见图4和图6A）。因此，真空层8为保持在钢板7和9以及边缘件7〞内部的封闭空间或容器。

如上可见，属于保温部件的固定装置200的第二套筒状帽部分16设置在此容器（第二保温部件120）的中心位置。帽部分16被焊接至钢板件7（焊点W4）和钢板件9（焊点W5）。相似地，图5A示出了帽部分16′。帽部分16（16′）的高度确定了钢板件7和9之间的距离，即确定了真空层8沿球体100的径向方向的厚度，在此，该距离近似为5厘米。

在本发明的优选实施方式中，钢板件7和9的内表面具有镜面质量。这例如通过在所述内表面上设置具有镜面的薄铝板7a和9a来实现，薄铝板7a和9a的厚度近似为1毫米。

第二保温部件120和120a以如下方式设置于保温层5（6）上，即使第二保温部件120和120a的边缘与保温层5和6的边缘对齐，该第二帽部分16（图5中的6′）被装配作为帽套筒14的延伸。在图4中，第二帽部分16设置有沉头，第二帽部分16的底部16a为开口。通过此开口，固定螺钉15，尤其设置有外螺纹15a的第一端15a，穿过与带帽螺钉13结合的帽套筒14，与形成于带帽螺钉13的上部13b中的内螺纹啮合。固定螺钉的第二端15b被形成为六边形头的形状并且适于装配在沉头内。固定螺钉15的第二端15b设置有内螺纹15c，其以与附接和操纵帽10相同的方式起作用。类似地，在一个帽部分16上设置内螺纹16b是有利的，内螺纹16b形成于沉头的边缘。类似地，在图5所示的固定装置200′中，圆筒形的、优选是厚壁的第二固定件15′穿过套筒状帽部分16′作为第一固定件13′的轴向延伸。在第二固定件15′的壁中，在帽部分11′的边缘处沿圆周方向等距地装配有带帽螺钉15a。带帽螺钉15a的第一端15a′处的外螺纹可与在第一固定件13′的上边缘区域中的相应位置处形成的内螺纹啮合。

在本发明的优选实施方式中，在钢板7和9之间装配有如图6A和图6B所示的中间支撑件250。中间支撑件250的结构和功能对应于上述的中间支撑件25，但是它们的总长度被配置为对应于钢板7和9之间沿球体径向方向的距离。而且，优选沿球体的径向方向且与相应的中间支撑件25同轴地装配中间支撑件25。中间支撑件250的数量影响球体100的强度，可利用该属性获得期望的球体强度和保温效果。

此外，应该注意到，每个钢板2、4、7和9可以与图2B和图2C所示的板状构件相同的方式包括更小的联接分割部（未单独在附图中示出）。

除此之外，为球体100设置至少一个可开关门是有利的，可开关门设置有具有如上所述夹层结构的相应的门保温部件102。图7A和图7B中示出了这种门的一个实施例，在图7A和图7B中，该门由参考标号31进行标记。然而，优选设置用于不同用途的多个门。这些用途包括所谓的检修孔，该检修孔足够大以使人能穿过检修孔进入球体例如进行维修程序。门31的另一用途是装载和/或卸载舱口，通过门31可将必要的材料送入球体或从球体取出。

在图7A中，门31通过其边缘支撑在优选是圆形台肩32上，该圆形台肩32焊接在板状构件1的开口的边缘上，特别是支撑在设置于台肩32上的支承架32′上。台肩32的支承架32′沿球体100（板状构件1）的径向方向位于球体100的外表面（板状构件1的外表面）内侧一定距离。上述距离为至少等于门的材料厚度的距离，优选为等于门的材料厚度的1.1至2倍的距离，因此使门31沿球体100的径向方向位于球体100的外表面内侧。优选在门31的边缘上设置例如是栓33的机械固定装置33，门31通过机械固定装置33可拆卸地固定在台肩32上。门31优选地具有与板状构件1相同的材料以及板状构件1所提供的特性。该台肩的支承架32′设置有密封件（未示出），密封件环绕台肩32的开口设置，由此在门31的边缘与支承架32′之间形成密封，以防止例如水通过门31进入球体100内部。

在门31的中心优选地设置（通过焊接）有管36，管36的下端基本延伸至门31的内表面所在的水平面。管36沿球体100的径向方向基本延伸至设置在门31上的保温部件的外表面所在的水平面。管36的另一端设置有具有内螺纹的环36a，利用该环36a的内螺纹可连接这里未示出的例如排放或填充装置。

隔热门31的保温部件102的优选实施方式如下，设置与门31相连的门31的第一真空构件103，第一真空构件103内形成了空间20。为了这个目的，优选通过焊接的方式围绕管36将由环形外壁34a、内壁34b和盖部分35形成的环形容器固定在门31上。外壁34a的直径优选地小于门31的直径，从而能够在门31的外边缘区域设置上述栓33（或其它机械固定装置）。盖部分35的位于空间20一侧和门31的位于空间20一侧的表面优选地例如通过设置具有镜面的铝板的方式形成为镜面。空间20上方装配有由保温材料制成的环形的第一保温部件5′，其中该保温材料优选地为矿物棉。第一保温部件5′的顶部还装配有环形的第二保温部件6′，第二保温部件6′优选地为聚氨酯。保温层5′和6′的顶部还装配有环形的第二真空构件104，该第二真空构件104内形成有第二空间8′。该真空构件104包括围绕管36设置的环形外壁34c、内壁34d以及基底部分7′和盖部分9′。盖部分9′的外边缘从盖的中心轴线B延伸比门31的边缘更远的距离，因此比圆周外壁34c延伸更远的距离。盖部分9′的边缘设置有接箍环39，例如是螺钉39a的机械固定装置穿过该接箍环39将保温部件固定就位。盖部分9′的边缘上附加地形成有朝向球体100的表面弯曲的弯曲部分9〞。弯曲部分9〞与盖部分9′形成圆筒形的外壳体，外壳体的半径优选为圆筒形外壁34a的1.1至1.3倍。因此，在球体100的板状构件1的保温部件与门31的保温部件102之间留有位于盖部分9′下方的环形空间，如果有必要，可通过该环形空间打开关闭门31的栓33。然而，在其海拔的最大距离上，上述空间设置有优选是聚氨酯的保温件37，保温件37通过栓38被固定在盖部分9′上。

以这种方式形成的盖31的保温部件30可被打开成两个部分。在打开盖部分9′的螺钉联接39a之后，首先可同时提升盖部分9′、弯曲部分9〞、真空容器8′和通过栓38被固定至盖部分9′的保温部件37；在打开栓33之后，可提升剩下的部件，即盖31、真空容器20、保温层5′和6′以及管36。

当没有填充或排放装置连接至管36的螺纹36a时，图7B所示的管36的保温构件50连接至管36的螺纹36a。优选地，可将具有金属圆柱形壳体51的保温圆柱体51a插入管36中，从而为管36提供充分的保温。在此，在圆柱形壳体的上部的外螺纹51b与设置在开口的上部中的内螺纹36a之间实现保温构件50与管的连接。保温圆柱体51a的上部设置有盖子部分52，金属壳体52下是保温材料52a，在将保温构件50安装就位时，保温材料52a抵靠在空间8′的盖部分9〞上，“覆盖”下方空间8′的区域。

在特定水池中制造根据申请人的更早专利申请FI20125520的球体是非常有利的。由于大球体（直径20米至50米）的卸载重量太大而不能用吊车移动，所以例如在浮动船坞中提供用于制造球体的生产线或提供根据浮动船坞原理操作的生产线是有利的，其原理的侧视图在图8A中示出并且其主视图在图8B中示出。该生产线因此位于水中，例如位于海中且接近海岸，或者位于在海岸上为此目的构造的水池中。生产线（浮动船坞）由参考标号40标记，并且它可通过与船坞相关的已知的方式升高和降低。

浮动船坞40中连续布置有4个上述水池41、42、43、44，每个水池构成其自己的工作场所，在工作场所中球体可通过用于此目的的设备在例如是水的流体物质上被构造和旋转。生产线40装备还包括起重设备46a、46b、46c、46d，优选为四个桥式吊车。

下面描述了制造根据本发明的设置有真空部件和保温部件的球体的有利实施例。球体100的组装从第一组装站41开始，在第一组装站41处将球体从内部焊接在一起并使球体防水，再将球体移送至第二组装站42（水池42），在第二组装站42处执行主要的焊接（外部焊接）。将球体移送至第二组装站42通过以已知的方式降低生产线（沉浸到水中）进行。球体于是能够浮动并且可在浮动期间被移送至第二组装站42。被定位在水池上方的期望位置的桥式吊车46b例如通过轨道将球体精确地定位在正确地点和位置，直到生产线40从水中被提升至工作高度。这优选是每次进行移送的过程。在第三组装站43处，对球体进行例如是涂覆、印刷的表面处理，并且准备开始安装真空部件和保温部件和/或部分地进行它们的安装。在第四组装站44处，将真空部件和保温部件安装到球体中，或者如果已经在第三组装站43完成部件中一部分的安装，则在第四组装站44处安装真空部件和保温部件中的剩余部分并且进行表面处理。以这种方式，可以如下方式设计生产线40上的生产流程，即使每个组装站都有正被制作的一个球体。因此，通过生产线40的每次沉浸，获得设置有部件的完整球体和正在加工的新球体。也就是说，在根据实施例的生产线40上连续存在处于不同制造阶段的四个球体。组装站的数量可根据在每个工作场所执行的工作阶段的数量而改变。然而，优选地将工作场所的数量限制为1至8。

可通过海输送完成的保温球体，或者通过拖拽设计为用于输送的驳船（该驳船承载例如是五个球体）将完成的保温球体定位至海中的期望地点，该驳船经控制可进行沉浸，驳船140在图9A中示出。因此，球体可浮动至沉浸驳船140中的位置。然后可利用球体的附接和操纵帽或形成于保温部件的固定装置200、200′中的连接点（16b、15c），将球体固定在为球体构造的例如是驳船的支撑和连接点上。

保温球体的附接和操纵帽还可在如图9B中所示的用于输送液态气体的油轮150（例如，LNG油轮）中被利用。相当有利的是，在不同的位置制造油轮150及在油轮150上设置与如上所述的驳船140类似的支撑和附接点。因此，在不同位置制造且与油轮150分离的球体150可通过它们的支撑和附接点（形成于固定装置200、200′中的附接点）固定在上述的油轮的支撑和附接点上。与此同时，球体100加固了油轮150的强度结构。必须能够在将球体安装就位期间充分地沉浸油轮150。

球体100优选地设置有球体100的内部支撑布置。这种支撑布置的优选实施方式在图10A、10B和10C中示出。

在图10A所示的球体100的横截面视图中可看到柔性交叉舱口吊杆构造的概貌。该构造优选地包括位于球体100中心的球体82，该球体82具有与球体100相似的结构，图10B更详细地示出了球体82。然而，正如图10A所示，球体82的直径远小于球体100的直径，优选地约为球体直径的1/20。在位于中心的球体82与实际的球体100之间布置有多个支撑臂80。

位于中心的球体82设置有附接和操纵帽82a，附接和操纵帽82a的结构对应于实际的球体100的附接和操纵帽，在该实施例中对应于图5所示的附接和操纵帽。然而，与球体82相关，附接和操纵帽82a以如下方式位于球体82的外表面上，即使球体82的每个附接和操纵帽82a沿球体100和82的径向方向与相应的实际球体100的相应附接和操纵帽10同轴。附接和操纵帽82a优选地与每个五边形板状构件1结合定位（如有必要，甚至可与每个板状构件结合定位）。因此，附接和操纵帽82a还与位于球体100的相应的五边形板状构件1中的附接和操纵帽10对齐。

图10C示出了单个支撑臂80的结构。支撑臂80优选地包括两个臂部分80a和80b及装配在它们之间的柔性构件81，臂部分80a和80b在此为交叉舱口吊杆。

臂部分可具有各种结构，例如O形梁或方形梁。图10C示出了臂部分80a和80b的优选实施结构，即交叉舱口结构。臂部分80a和80b的结构在此基本上类似于申请人更早完成专利申请FI20106374所公开的交叉舱口构造的桅杆结构。因此，专利申请FI20106374关于交叉舱口构造的桅杆结构的教导可被并入此申请作为与交叉舱口构造的臂部分80a和80b的结构相关的部分。仅需要对交叉舱口构造的臂部分的尺寸针对作为支撑臂80的部分进行适应性调整。

图10C还示出了被固定在臂部分80a和80b之间的柔性构件81。柔性构件81是盘状构件，该柔性构件81可通过与真空部件110、110a、120、120a相同的方式被尽可能排空。柔性构件81设置有附接和操纵帽81a和81b，附接和操纵帽81a和81b的结构对应于实际的球体100的附接和操纵帽10。

而且，臂部分80a和80b的端部设置有台肩80a′和80b′，台肩80a′和80b′包括用于连接臂部分80a和80b的必要装备，该必要装备例如通过螺钉联接将臂部分80a和80b连接至球体100，82的附接和操纵帽10，82a以及连接至柔性构件81的附接和操纵帽81a和81b，如图10A中所示出的。

通过缩短臂部分80的长度，可将单个的臂部分80连接在位于球体80和100之间的合适位置上。这可通过将柔性构件82尽可能排空，由此使柔性构件82瘪缩来实现。一旦臂部分80就位，即可向柔性构件80中注入必要量的例如是空气、水或者油的流体物质，以提供所期望的支撑力。因此可通过水压或气压调节柔性构件82的内部压力。而且，还能够将柔性构件82作为弹簧使用，以抑制施加在球体100上的瞬时载荷尖峰。当球体100以上述方式连接至油轮150时，这种类型的结构可例如通过球体100的附接和操纵帽10直接与油轮连接，从而成为油轮150的加强结构的一部分。

本发明不限于所描述的实施方式，而可在由所附权利要求确定的保护范围内以多种方式被应用。

Claims (14)

1.一种由多个联接部分（1）形成的球体（100），该球体的部分（1）包括至少二十块六边形板状构件（1，H1、H2、H3…H20）和至少十二块五边形板状构件（1，P1、P2、P3…P12），每个板状构件（1）的曲率半径形成为使得在板状构件（1）联接在一起时形成中空的球体（100），该中空的球体（100）的曲率半径至少为0.75米，每个板状构件（1）设置有附接和操纵帽（10），其特征在于，围绕该球体（100）固定有真空部件（110、110a、120、120a），该真空部件（110、110a、120、120a）包括形成内真空层（110′）的第一真空部件（110、110a）和形成外真空层（120′）的第二真空部件（120、120a），该外真空层（120′）沿该球体（100）的径向方向与该内真空层（110′）相间隔，该内真空层（110′）与外真空层（120′）之间设置有形成中间层（5′）的中间部件（5），该真空部件（110、110a、120、120a）和中间部件（5）包括固定装置（200），该真空部件（110、110a、120、120a）和中间部件（5）以通过该固定装置（200）固定在该附接和操纵帽（10）上的方式固定就位。

2.如权利要求1的球体（100），其特征在于，该中间部件（5）由隔热材料制成，以形成保温层（5′）。

3.如权利要求1或2的球体（100），其特征在于，该中间部件（5）由柔性材料制成，以形成抑制和/或分散球体（100）外部的力的层（5′）。

4.如权利要求1至3中任一项的球体（100），其特征在于，该内真空部件（110、110a）和该外真空部件（120、120a）之间设置有至少由第二中间部件（6）形成的第二中间层（6′）。

5.如权利要求1至4中任一项的球体（100），其特征在于，该第一真空部件（110、110a）由钢板（2、4）和边缘板（2′）形成，该钢板（2、4）和边缘板（2′）限定出形成该第一真空层（110′）的空间（3），该第二真空部件（120、120a）由钢板（7、9）和边缘板（7〞）形成，该钢板（7、9）和边缘板（7〞）限定出形成该第二真空层（120′）的空间（8）。

6.如权利要求1至5中任一项的球体（100），其特征在于，该钢板（2、4和7、9）的内表面（2a、4a和7a、9a）具有镜面质量。

7.如权利要求1至6中任一项的球体（100），其特征在于，至少一个板状构件（1）设置有至少一个可开关门（31），该可开关门（31）沿该球体（100）的径向方向被定位在该球体（100）的外表面的内侧，该门（31）设置有门保温部件（102），及该门（31）设置有能够固定该门的保温部件（102）的固定装置。

8.如权利要求7的球体（100），其特征在于，该门的保温部件（102）设置有固定装置（39），该门的保温部件（102）能够通过该固定装置（39）固定至包围该保温部件（102）的保温部件上。

9.如权利要求1至8中任一项的球体（100），其特征在于，该中间部件（5、6）的材料为隔热材料，该隔热材料例如是矿物棉和/或聚氨酯。

10.如权利要求3至9中任一项的球体（100），其特征在于，该钢板（2、4、7、9）由更小的联接钢板分割部形成。

11.如权利要求1至10中任一项的球体（100），其特征在于，该板状构件（1）由联接板分割部（1′、1′′、1′′′）形成。

12.如权利要求1至10中任一项的球体（100），其特征在于，该球体（100）设置有该球体（100）的内部支撑系统。

13.如权利要求12的球体（100），其特征在于，该支撑系统包括交叉舱口构造的支撑臂（80），每个支撑臂（80）设置有柔性构件（81），该支撑臂（80）的长度能够通过该柔性构件（81）改变。

14.一种制造如权利要求1至13中任一项的球体（100）的方法，其特征在于，该球体（100）在设置于浮动船坞中的生产线（40）或根据浮动船坞原理操作的生产线上被制造，该生产线位于海中且接近海岸，该生产线（40）装配有至少一个组装站（41），该组装站（41）包括用于在流体物质上移动制造中的球体（100）或已完成的球体（100）的水池。

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