CN106662291B - 密封隔热罐、船舶、输送系统以及装载或卸载船舶的方法 - Google Patents

密封隔热罐、船舶、输送系统以及装载或卸载船舶的方法 Download PDF

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Abstract

双层船壳的内底壁(3)支承贮槽结构，该贮槽结构包括刚性容器(11)，该刚性容器被布置成穿过罐的底壁的厚度并且用于容纳泵的抽吸构件(1)。刚性容器包括位于比罐的底壁的次级密封膜(5)更朝向外部处的底壁(13)。贮槽结构包括包围容器的初级连接板(14)，该初级连接板具有平行于罐的底壁的初级密封膜延伸的连接表面，罐的底壁的初级密封膜(7)以密封的方式完全围绕贮槽结构附接至连接表面。

Description

密封隔热罐、船舶、输送系统以及装载或卸载船舶的方法
技术领域
本发明涉及特别是用于冷的产品(特别是液化气体，例如包含高的甲烷含量并且在大气压力下在约-162℃下为液态的液化天然气(LNG)的储存和/或运输的布置在浮式结构中的具有密封隔热膜(隔膜，membrane)的罐的领域。
背景技术
在膜式罐的现有技术中，支承(bearing)结构的内表面(诸如双层(double，双)船壳(船体/外壳，hull)船舶的内船壳)衬有多层结构，该多层结构包括与两个隔热层交替的两个薄的密封膜，这两个隔热层既用于限制通过罐壁的热通量又为密封膜提供结构支撑。
为了使这种罐的操作产量最大化，期望优化可以装载到罐中和从罐卸载的货物的可用体积。然而，使用朝向罐的顶部吸取液体的卸载泵意味着需要将一定量的液体头留在罐的底部，否则泵的抽吸构件将与气相连通，而这将导致泵被空气阻塞和/或损坏。考虑到涌浪(swell)穿梭于货物的方式，仅可以非常困难地最小化所需的液体头。
公开申请FR-A-2832783设想出在罐的低温隔热部中建立贮槽(sump)作为一种昂贵且相当低效的解决方案。
公开申请KR-10-2010-0092748公开了一种通过在膜式罐的底壁中建立凹形台阶状部分而获得的贮槽。然而，鉴于需要将罐壁的整个多层结构转移到凹形台阶状部分中，这种台阶状部分仍然难以实现。
FR1318891描述了一种用于液化气体的自支撑金属罐，该罐定位在其中自支撑金属罐与船舶的内船壳之间插入有厚的隔热层的船舶中。在一个实施方案中，金属罐的侧壁穿透有通向管的排气孔，该排气孔借助于拾取管(pickup pipe)和控制阀或旋塞将金属罐连接至泵贮槽。在另一个实施方案中，金属罐的底壁穿透有通向管的孔，该孔经由拾取管和控制阀或旋塞将金属管连接至泵贮槽。布置在泵贮槽中的离心泵通过使液体经过旨在连接至岸上设施的立管(竖管，riser)而允许液体移动。泵贮槽、离心泵和立管被布置在金属罐的外部，特别是在船舶的横向舱壁的两个壁之间，此处它们能够容易地进入。
发明内容
本发明潜在的一种构思是提供一种在膜式罐的底壁中可靠的且制造相对简单的贮槽结构。
根据一个实施方案，本发明提供了一种布置在浮式双层船壳中的密封隔热罐(密封隔离罐，密封绝缘罐)，该罐包括固定至浮式双层船壳的内壁的罐壁，在该罐中罐壁包括具有在厚度方向上叠置的多个层的多层结构，该多层结构包括：旨在与包含在罐中的产品接触的初级密封膜、布置在初级密封膜与双层船壳的内壁之间的次级密封膜(次密封膜)、布置在次级密封膜与双层船壳的内壁之间并且支撑次级密封膜的次级隔热屏障(barrier，阻挡层)、以及布置在初级密封膜与次级密封膜之间并且支撑初级密封膜的初级隔热屏障，
其中，双层船壳的内底壁支承罐的底壁和局部地中断罐的底壁的初级密封膜的贮槽结构，贮槽结构包括刚性容器，该刚性容器被布置成通过罐的底壁的厚度并且旨在容纳泵的抽吸构件，
其中，刚性容器包括：底壁，该底壁在罐的底壁的厚度方向上位于比罐的底壁的次级密封膜更外部的水平处；以及外周侧壁，该外周侧壁以密封的方式连接至罐的底壁并且从容器的底壁向罐的内部延伸至少远至罐的底壁的初级密封膜，外周侧壁具有与容器的底壁相对并且通向罐的内部的开口，
其中，贮槽结构包括包围容器的初级连接板，初级连接板具有平行于罐的底壁的初级密封膜延伸的连接表面，罐的底壁的初级密封膜以密封的方式完全围绕贮槽结构附接至连接表面。
得益于这些特征，可以用贮槽结构局部地中断初级密封膜，并且将初级密封膜平坦地连接至初级连接板。另外，由于容器底壁的定位，可以获得相对大容量的容器。
根据一些实施方案，这种罐可以具有以下特征中的一个或多个。
根据一个实施方案，贮槽结构还包括用来支撑密封罐中的设备的支撑基座，支撑基座包括中空壳体，该中空壳体具有基本上垂直于双层船壳的内底壁的纵向轴线，中空壳体的第一纵向端部抵靠双层船壳的内底壁，并且中空壳体的第二纵向端部伸入罐中以在距初级密封膜一定距离处支撑设备，
贮槽结构的容器被固定在中空壳体内，初级连接板被布置在中空壳体的第一纵向端部与第二纵向端部之间，并且具有以密封的方式完全围绕中空壳体连接至中空壳体的内边缘。
可以以各种方式产生容器的侧壁，例如部分地或完全地与中空壳体分离和/或部分地或完全地与中空壳体结合。
根据相应的实施方案，容器的外周侧壁在容器的至少下部范围内被容纳在中空壳体中，和/或容器的外周侧壁在容器的至少上部范围内由中空壳体构成。
根据一个实施方案，贮槽结构还包括次级连接板，其布置在初级连接板与中空壳体的第一纵向端部之间，并且具有以密封的方式完全围绕中空壳体连接至中空壳体的内边缘，次级连接板具有平行于罐的底壁的次级密封膜延伸的连接表面，罐的底壁的次级密封膜以密封的方式完全围绕贮槽结构附接至连接表面。
得益于这些特征，可以通过贮槽结构局部地中断次级密封膜，并且可以局部地将次级密封膜平坦地连接至次级连接板。
根据一个实施方案，贮槽结构还包括次级密封壁，其在容器的外部固定在中空壳体内并且限定在容器与次级密封壁之间的中空壳体内的初级空间；以及多孔隔热填料，其布置在中空壳体内的初级空间内。
根据一个实施方案，次级密封壁形成具有内部空间的第二容器，贮槽结构的第一容器的下部布置在该第二容器中。
根据一个实施方案，初级连接板具有以密封的方式完全围绕容器连接至容器的外周侧壁的内边缘。
根据一个实施方案，贮槽结构还包括次级连接板，其布置在初级连接板与容器的底壁之间，并且具有以密封的方式完全围绕容器连接至容器的外周侧壁的内边缘，次级连接板具有平行于罐的底壁的次级密封膜延伸的连接表面，罐的底壁的次级密封膜以密封的方式完全围绕贮槽结构附接至连接表面。
根据一个实施方案，贮槽结构还包括第二容器，该第二容器具有内部空间，贮槽结构的容器的下部设置在该第二容器中，第二容器包括在罐的底壁的厚度方向上布置在与第一容器的底壁相同水平处或者比第一容器的底壁更向外的水平处的底壁，第二容器包括外周侧壁，其以密封的方式连接至第二容器的底壁并且从第二容器的底壁朝向罐的内部延伸至少远至罐的底壁的次级密封膜，
并且，其中，贮槽结构还包括次级连接板，其布置在初级连接板与第二容器的底壁之间并且具有以密封的方式完全围绕第二容器连接至第二容器的外周侧壁的内边缘，次级连接板具有平行于罐的底壁的次级密封膜延伸的连接表面，罐的底壁的次级密封膜以密封的方式完全围绕贮槽结构连接至连接表面。
根据一个实施方案，第一容器的底壁和第二容器的底壁由单个密封板形成，第一容器的外周侧壁和第二容器的围绕第一容器的外周侧壁的外周侧壁连接至该单个密封板。
根据另一实施方案，第二容器的底壁在罐的底壁的厚度方向上与第一容器的底壁间隔开。
优选地，在这种情况下，支撑元件可以布置在两个容器的底壁之间，以便增加第一容器的支撑。根据相应的实施方案，第一容器的外周侧壁(侧向外周壁)在罐的底壁的厚度方向上延伸超过第一容器的底壁，并且抵靠第二容器的底壁。
根据一个实施方案，多孔隔热填料布置在第一容器与第二容器之间(特别是在它们的外周侧壁之间)限定的初级空间中。
根据一个实施方案，隔热材料块布置在双层船壳的内底壁上，隔热材料块包括与双层船壳的内底壁相对的上表面，第一容器和第二容器中的至少一个的底壁抵靠隔热材料块的上表面。
根据一个实施方案，贮槽结构还包括中空延伸结构，其作为伸出部固定在双层船壳的内底壁的外表面上，
双层船壳的内底壁还包括通向中空延伸结构的内部空间的开口，所述开口使得贮槽结构的容器穿过其中，使得容器的底壁在罐的底壁的厚度方向上比双层船壳的内底壁更向外的水平处位于延伸结构的内部空间中。
优选地，隔热材料围绕第一容器并且适当的话围绕第二容器容纳在中空延伸结构的内部空间中。对此存在多种选择。
根据一个实施方案，隔热材料块布置在延伸结构的底壁上，隔热材料块包括与延伸结构的底壁相对的上表面，第一容器和第二容器中的至少一个的底壁抵靠隔热材料块的上表面。
根据一个实施方案，支撑基座使第二容器的外周侧壁(侧向外周壁)在罐的底壁的厚度方向上延伸超过第二容器的底壁并且抵靠延伸结构的底壁。
根据一个实施方案，多孔隔热填料布置在第二容器的外周侧壁与延伸结构的外周侧壁之间限定的次级空间中。
根据一个实施方案，贮槽结构的容器的外周侧壁包括在罐的底壁的初级密封膜上方伸出的张开的(flared，呈喇叭形张开的)上部。
根据一个实施方案，张开的上部配备有通孔和与该孔相关联并且具有在容器的内部的方向定向的开口方向的止回阀。
可以以各种形式产生容器和延伸结构，特别是根据期望的容量和可用的空间或关于尺寸的约束。根据以下中的一个实施方案，第一容器的底壁、第二容器的底壁和延伸结构的底壁中的至少一个或每一个平行于双层船壳的内底壁。
可以根据各种标准(特别是泵的输送率和应用的目标具体情况(特别是是否存在任何浪涌，是否需要完全清空罐))来选择贮槽容器的容量，以便能够对具有不同化学组成的货物进行装载(当化学化合物在它们的液化温度下以液态运输时，通过语言误用提及多组分气体或单组分气体应用)。例如，浪涌的典型时间段为15s的量级，这意味着对在这种情况下能够适用的贮槽加工尺寸的一个标准是，其能够容纳用以维持在该时间段的过程中泵的输送率的足够体积的液体(即对于15m3/小时量级的输送率，至少62.5升)以及在贮槽中的液体的残余物，以便保证泵的正确操作。该值根据应用并且根据泵的具体情况而变化。
存在实现罐壁的多层结构的多种可能的方式。
根据一个实施方案，初级隔热屏障和次级隔热屏障基本上由聚氨酯泡沫的平行六面体块构成，次级密封膜由通过粘结组装的密封复合材料层片制成，并且初级密封膜使用焊接在一起的压花的金属片材来实现。关于建立这种多层结构的其他细节可以在例如公开申请FR-A-2781557中找到。
根据一个实施方案，初级隔热屏障和次级隔热屏障基本上由聚氨酯泡沫的平行六面体块构成，次级密封膜使用焊接在一起的压花的金属片材制成，并且初级密封膜使用焊接在一起的压花的金属片材制成。关于建立这种多层结构的其他细节可以在例如公开申请FR-A-2996520中找到。
根据一个实施方案，初级隔热屏障和次级隔热屏障基本上由填充有隔热填料的平行六面体木箱构成，并且初级密封膜和次级密封膜由具有低的膨胀系数的合金制成的列板(strake)构成，列板在翻起边缘处彼此平行地焊接在一起以形成膨胀角撑板(gusset)。关于建立这种多层结构的进一步细节可以在例如公开申请FR-A-2798902中找到。
这种罐可以安装在浮式结构、岸上结构或离岸结构(特别是甲烷运输船舶、浮式储存和再气化单元(FSRU)、浮式生产储存和卸载(FPSO)单元等)中。
根据一个实施方案，一种用于运输冷的液体产品的船舶包括双层船壳和布置在双层船壳体中的上述罐。
根据一个实施方案，本发明还提供一种用于装载或卸载这种船舶的方法，其中冷的液体产品通过隔热管从浮式储存设施或岸上储存设施运送至船舶的罐或者从船舶的罐运送至浮式储存设施或岸上储存设施。
根据一个实施方案，本发明还提供了一种用于输送冷的液体产品的输送系统，该系统包括：上述船舶；以将安装在船舶的船壳中的罐连接至浮式储存设施或岸上储存设施布置的隔热管；和泵，用于将冷的液体产品流通过隔热管从浮式储存设施或岸上储存设施驱动至船舶的罐或者从船舶的罐驱动至浮式储存设施或岸上储存设施。
附图说明
在以下参考随附附图仅通过例示性且非限制性实施例给出的本发明的多个具体实施方案的描述的过程中，将更好地理解本发明，并且本发明进一步的目的、细节、特征和优点将变得更加清楚地显而易见。
·图1是装备有根据第一实施方案的贮槽结构的罐的底壁的横截面的平面示意图；
·图2是装备有根据第二实施方案的贮槽结构的罐的底壁的横截面的示意性立体图，在该附图中省略了隔热填料以便允许看见延伸结构的内部空间。
·图3是装备有根据第三实施方案的贮槽结构的罐的底壁的横截面的示意性立体图。
·图4是装备有根据第四实施方案的贮槽结构的罐的底壁的横截面的示意性立体图。
·图5是装备有根据第五实施方案的贮槽结构的罐的底壁的横截面的示意性立体图。
·图6是根据第六实施方案的贮槽结构的横截面的平面示意图。
·图7是类似于图6的视图，其中，贮槽结构被示出为与罐的底壁组装在一起。
·图8是装备有根据第七实施方案的贮槽结构的罐的底壁的横截面的平面示意图。
·图9是装备有根据第八实施方案的贮槽结构的罐的底壁的横截面的平面示意图。
·图10是类似于图9的视图，其中，贮槽结构还设置有张开的套环(collar，套管)。
·图11是位于卸载塔的基部处并且其中可以使用贮槽结构的罐的底部区域(region)的横截面的平面示意图。
·图12是甲烷运输船舶的罐和用于装载/卸载该罐的装载/卸载码头(terminal)的具有局部剖视图(cutaway)的示意图。
具体实施方式
在下面的描述中，将描述可在用于储存和/或运输NLG的罐的底壁中使用的各种贮槽结构。底壁表示相对于地球的重力场位于罐的底部中的壁，优选地是整体平面的。罐的整体几何形状可以附带地是各种类型。多面体几何形状是最常见的。圆柱形、球形或某些其他几何形状也是可能的。
罐的壁由多层结构形成，该多层结构固定至支承壁并且包括与两个隔热屏障交替的两个密封膜。假定存在许多已知的用于建立这些多层结构的技术，本文中下面的描述将使其自身局限于贮槽结构以及位于紧邻贮槽结构的壁的区(zone)。
参考图1，由附图标记(数字)1示意性描绘的泵的抽吸头容纳在布置在位于罐的底部的罐壁2中的贮槽结构10中。
罐壁2安装在例如由厚钢板制成的平面支承壁3上，诸如双层船壳船舶的内船壳。罐壁2具有多层结构，该多层结构依次包括例如通过乳香脂珠8固定至支承壁3的次级隔热屏障4，由次级隔热屏障4支撑的次级密封膜5，覆盖次级密封膜5的初级隔热屏障6和由初级隔热屏障6支撑的初级密封膜7。
在贮槽结构10的位置(site)处，支承壁3具有圆形开口9，贮槽结构10通过该圆形开口接合，并且该圆形开口允许贮槽结构10在罐壁2的厚度方向上向外突出超过支承壁3。
中空圆柱形碗状物20围绕开口9固定至支承壁3并且朝向支承壁3的外部伸出以形成延伸结构，该延伸结构提供其中用于容纳贮槽结构10的额外空间。更具体地，中空圆柱形碗状物20包括圆柱形侧壁21，例如圆形等，圆柱形侧壁的上边缘完全围绕开口9焊接至支承壁3；以及平坦底壁22，例如圆形等，该平坦底壁焊接至圆柱形侧壁21的下边缘并且平行于支承壁3而布置。中空圆柱形碗状物20可以由与支承壁3类似的材料制成。
为了防止中空圆柱形碗状物20具有收集偶然存在于次级隔热屏障4中的液体(诸如由在压舱物的区域中的密封缺陷产生的冷凝水或水)的倾向，优选地完全围绕开口9在支承壁3上设置有朝向罐的内部伸出的唇部26。
贮槽结构10包括提供与罐的内部连通的第一容器的初级圆柱形碗状物11；和提供包围第一容器的下部的第二容器的次级圆柱形碗状物16。初级圆柱形碗状物11连续地连接至初级密封膜7，其因此以密封的方式完成。类似地，次级圆柱形碗状物16连续地连接至次级密封膜5，其因此以密封的方式完成。
更具体地，初级圆柱形碗状物11包括圆柱形侧壁12，该圆柱形侧壁的轴线垂直于支承壁3，并且该圆柱形侧壁具有基本上与密封膜7对齐的上边缘和在支承壁3下面接合在中空圆柱形碗状物20中的下边缘。平行于支承壁3的底壁13在圆柱形侧壁12的下边缘处封闭圆柱形侧壁。平面环形唇部14固定至圆柱形侧壁12的上边缘，并且完全围绕初级圆柱形碗状物11朝向圆柱形侧壁的外部径向伸出。
初级密封膜7因此具有窗口(例如圆形窗口或方形窗口)形式的中断，初级密封膜的边缘15包围贮槽结构10并且以密封的方式(例如通过焊接或粘结)连接至平坦唇部14的上表面。
类似地，次级圆柱形碗状物16包括圆柱形侧壁17，圆柱形侧壁的轴线垂直于支承壁3，并且圆柱形侧壁具有基本上与次级密封膜5对齐的上边缘和在底壁13以下接合在中空圆柱形碗状物20中的下边缘。平行于支承壁3的底壁18在圆柱形侧壁17的下边缘处封闭圆柱形侧壁。圆柱形侧壁17与圆柱形侧壁12隔开一定距离而包围圆柱形侧壁12。平面环形唇部19固定至圆柱形侧壁17的上边缘，并且完全围绕次级圆柱形碗状物16从圆柱形侧壁17的上边缘向外径向伸出。
次级密封膜5因此具有窗口(例如圆形窗口或方形窗口)形式的中断，次级密封膜的边缘25包围贮槽结构10并且以密封的方式(例如通过焊接或粘结)连接至平坦唇部19的上表面。
在罐壁2中，包括在支承壁3与次级密封膜5之间的空间是次级空间，该次级空间容纳次级隔热屏障4，并且作为安全预防措施能够在该空间中使氮气流循环。在贮槽结构10中，包括在次级圆柱形碗状物16与中空圆柱形碗状物20之间的空间也是次级空间27，该次级空间与罐的壁2的次级空间连通，以便接收氮气的这种掠过。
次级隔热屏障4由例如相对均匀地并置成与支承壁3成直线的模块化块构成。如由边缘28指示的，这些模块化块在距贮槽结构10一定距离处停止。可以设计具有合适形状的隔热块，以便达到相对靠近贮槽结构10或装配到贮槽结构10中，从而限制在次级隔热中仍然要填充的间隙。隔热材料容纳在次级隔热屏障4的边缘28与次级圆柱形碗状物16之间的间隙29以及在贮槽结构10的次级空间27中，以完成围绕次级圆柱形碗状物16的隔热。具体地，在初级密封膜7意外泄漏的情况下，次级密封膜5和次级圆柱形碗状物16很可能与LNG接触。
存在可以适合于因此完成次级隔热的各种隔热材料，例如玻璃棉或岩棉、聚合物泡沫(特别是聚氨酯或PVC泡沫)、轻木、胶合板、气凝胶等。
优选地，容纳在底壁22与底壁18之间的隔热材料也具有足够的刚性以在结构上支撑次级圆柱形碗状物16和初级圆柱形碗状物11。为此，在图1中，相对刚性的隔热面板30容纳在底壁22与底壁18之间，这例如以夹在两个胶合板片材之间的聚氨酯泡沫块的形式制成。隔热面板30例如使用固定装置31固定至底壁22，固定装置包括固定的螺柱(threadstuds)，使得它们从底壁22伸出，并且接合于在下胶合板片材的外周区中制作的孔中，其中螺母拧紧到螺柱上。
底壁18例如使用类似的固定装置固定至隔热面板30的顶部，该固定装置与底壁18的外周唇部32协作，该外周唇部径向突出超过侧壁17。
类似地，在罐壁2中，包括在次级密封膜5与初级密封膜7之间的空间是初级空间，该初级空间包含初级隔热屏障6，并且作为安全预防措施能够在该空间中使氮气流循环。在贮槽结构10中，包括在初级圆柱形碗状物11与次级圆柱形碗状物16之间的空间也是初级空间33，该初级空间与罐壁2的初级空间连通，以能够接收这种氮气掠过。
初级隔热屏障6由例如相对均匀地并置成与支承壁3成直线的模块化块构成。如由边缘34指示的，这些模块化块在距贮槽结构10一定距离处停止。可以设计具有合适形状的隔热块，以便相对靠近贮槽结构10搭建(get up)或装配到贮槽结构中，并且因此限制在初级隔热中仍然要填充的间隙。隔热材料容纳在初级隔热屏障6的边缘34与初级圆柱形碗状物11之间的间隙35以及在贮槽结构10的初级空间33中，以完成围绕初级圆柱形碗状物11的隔热。这是因为在使用期间初级密封膜7和初级圆柱形碗状物11与LNG接触。
存在可以适合于因此完成初级隔热的各种隔热材料，例如玻璃棉或岩棉、聚合物泡沫(特别是聚氨酯或PVC泡沫)、轻木、胶合板、气凝胶等。
优选地，容纳在底壁18与底壁13之间的隔热材料也具有足够的刚性以在结构上支撑初级圆柱形碗状物11。为此，在图1中，相对刚性的隔热面板36容纳在底壁18与底壁13之间，这例如以胶合板块的形式产生。隔热面板36例如使用固定装置37固定至底壁18，固定装置包括螺柱，所述螺柱从底壁18伸出，并且接合于在胶合板块的外周区中制作的孔中，并且螺母拧紧到螺柱上。
底壁13通过固定装置37固定在隔热面板36的顶部，该固定装置与底壁13的外周唇部38协作，该外周唇部径向突出超过侧壁12。
在操作中，由于其位置在初级密封膜7下方，因此初级碗状物11以贮槽的方式接收在重力下位于罐中的任何残余液体。初级碗状物11具有足够的容量，以将泵1的抽吸头保持浸没在液体中一定时间段，例如15秒或更多的量级。
为了具有良好的结构稳定性，初级碗状物11和次级碗状物16由比密封膜更刚性的材料(例如使用厚度为6至20mm量级的金属板)制成。
参考图2至图4，现在将描述贮槽结构的其他实施方案，这些实施方案更特别地适合于使用公开申请FR-A-2781557或FR-A-2961580中描述的技术生产的罐壁。与图1的那些元件类似或相同的元件具有相同的附图标记，并且仅在他们不同于图1的情况下再次描述。
在这种情况下，初级隔热屏障6基本上由覆盖有形成初级密封膜支撑表面的胶合板片材40的聚氨酯泡沫平板(slab)制成。在图2至图4中已经省略的初级密封膜由从其他地方已知的薄的压花金属板片材制成。为了将压花的金属板固定至胶合板片材40，胶合板片材装配有固定到胶合板片材40的顶部上的斑点(spot)面中的金属板41、42。
在贮槽结构的紧邻处的初级密封膜的结构可以按照与如公开申请FR-A-2961580中教导的初级膜与支撑基座之间的连接相同的方式而生产。
更具体地，固定至胶合板片材40的金属板42距平坦环形唇部14一小段距离包围贮槽结构的平坦环形唇部，从而为了简单起见形成例如方形轮廓。还未描绘的封闭板围绕平坦环形唇部14布置并且围绕其整个外周以密封的方式焊接至环形唇部。为此，封闭板在它们的内边缘上被切成半圆形，而它们的外边缘限定了方形，该方形完全围绕贮槽结构与金属板42叠置，以便通过焊接固定至金属板42。一方面，通过将压花的金属密封板的边缘焊接至封闭板，并且，另一方面通过密封在该点处可能中断的波纹的任何端部来补充贮槽区10中的初级密封屏障。
通过形成具有方形轮廓的唇部19，在贮槽结构的紧邻处的次级密封膜的结构可以以与如在公开申请FR-A-2961580中教导的在次级膜与支撑基座之间的连接完全相同的方式实现。特别地，次级密封膜由密封的复合层片(ply)5构成，该密封的复合层片粘结至构成次级隔热屏障4的聚氨酯泡沫的模块化模块。为了确保围绕贮槽结构的次级密封屏障的连续性，由铝和玻璃纤维箔制成的密封复合材料的四个条(strip)43被粘结至平坦唇部19和密封复合层片5。条43被定位成使得其在每种情况下横跨唇部19的一侧和密封复合层片5的边缘。
可替代地，平坦唇部19可以形成有圆形轮廓。在这种情况下，紧邻贮槽结构的次级密封膜的结构可以以与如在2013年2月22日提交的申请号为1351584的法国申请FR3002515中所教导的次级膜与支撑基座之间的连接相同的方式生产。
图2的实施方案还示出了用于支撑初级碗状物11和次级碗状物16的具体布置。特别地，支撑基座45延伸次级碗状物16的侧壁17使得抵靠底壁22。结果，容纳在次级空间27中并且在图2中未描绘的隔热材料不需要提供与隔热面板30一样多的结构刚度，并且可以由较软的材料制成。
类似地，支撑壁46延伸初级碗状物11的侧壁12使得抵靠底壁18。结果，容纳在初级空间33中并且在图2中未描绘的隔热材料不需要提供与隔热面板36一样多的结构刚度，并且可以由更软的材料制成。支撑壁46中的孔47允许气相在初级空间中循环。
此外，环形唇部48围绕侧壁17定位，以提供与支承壁3对齐的额外的支撑表面，特别是为了支撑具有适于紧密包围侧壁17的形状的小隔热块49。环形唇部48可以固定至支承壁3和/或侧壁17。
图3的实施方案类似于图2的实施方案，但是包括下隔热块30，而不是支撑基座45，或者与支撑基座组合。
在还未描绘的替代形式中，为了简化起见，一个且同一壁18可以形成初级碗状物11和次级碗状物16的底部。为此，通过与图3相比，省略壁13和隔热面板36，并且堵塞孔47。这于是产生了不通过初级碗状物11下方但仅绕过初级碗状物的次级碗状物。
在图4的实施方案中获得了额外的简化水平，其中完全省略了次级碗状物。平坦唇部19例如通过焊接围绕初级碗状物11的侧壁12直接地固定。
图5的实施方案在两个方面与图3不同。
一方面，中空圆柱形碗状物20不那么深，以便限制在支承壁3的外部上的贮槽结构的容积。因此，次级碗状物16的底壁18在此位于支承壁3的内部。
另一方面，贮槽结构10在这里与根据公开申请FR-A-2798902中描述的技术生产的罐壁组合使用。与图1的那些元件类似或相同的元件具有相同的附图标记，并且仅在它们不同于图1的情况下进行描述。
在这种情况下，初级隔热屏障6和次级隔热屏障4基本上由填充有隔热填料(例如由珍珠岩、玻璃棉等构成)的胶合板箱50构成。初级密封膜7和次级密封膜5由具有翻起边缘的平行列板制成，该列板由具有已知名称为的低膨胀系数的钢制成，其借助于细长的焊接支撑物保持在胶合板箱50的覆盖面板上。
围绕初级碗状物11，初级密封膜7的列板被切割以形成方形窗口51。初级密封膜7在窗口51的边缘与平坦唇部14之间的连续性可以通过如上所述的封闭板实现。
图6至8的实施方案涉及贮槽结构，其共同建立支撑基座110。与图1的那些元件类似或相同的元件具有增加100的相同附图标记，并且仅在它们不同于图1时进行描述。
为了清楚起见，在图6中已经省略了罐壁。支撑基座110的形状为具有截头圆锥形下部52和直的上部53的旋转中空体，截头圆锥形下部为了稳定性而向下张开并且抵靠支承壁3。在图6的实施方案中省略了开口9。初级碗状物111具有类似于直的上部53的直径，并且在截头圆锥形下部52内固定在直的上部的延长部分中。更具体地，侧壁112的上边缘以密封的方式完全围绕支撑基座110固定至截头圆锥形下部52的内表面。次级碗状物116具有较大的直径，并且在截头圆锥形下部52内部固定在初级碗状物111下面。更具体地，侧壁117的上边缘以密封的方式完全围绕支撑基座110固定至截头圆锥形下部52的内表面。
在其外表面上，支撑基座110支承与初级碗状物111的上边缘或多或少处于相同的水平高度的平坦唇部114以及与次级碗状物116的上边缘或多或少处于相同的水平高度的平坦唇部119。如前所述，平坦唇部114和119用于以密封的方式围绕支撑基座110附接初级密封膜和次级密封膜(未描绘出)。
入口孔54通过支撑基座110的壁略微在唇部114上方形成，使得它们略微位于初级密封膜的上方。即使当罐的填充水平低于支撑基座110的顶部55时，它们也允许液体在重力作用下被收集在初级碗状物111中。
类似地，循环孔56和57通过支撑基座110的壁在唇部114与119之间并且在唇部119下方形成，以便允许气相分别地在罐壁的初级空间与支撑基座110的初级空间133之间以及在罐壁的次级空间与支撑基座110的次级空间127之间通过。
在公开申请FR-A-2961580中已经描述了如何实现支撑基座与罐壁的初级膜和次级膜之间的连接。这种连接适用于支撑基座110。
图7示意性地例示了形成这些连接的另一种方式。在该实施方案中，罐壁具有类似于图2的结构。与图2的那些元件类似或相同的元件具有增加了100的相同附图标记。在这种情况下，形成初级密封膜7的片状金属板的边缘完全围绕支撑基座110直接焊接至平坦唇部114。此外，密封的复合条143被粘结以完全围绕支撑基座110横跨平坦唇部119和相邻模块化块的密封层片5。
在图6和7中，在侧壁112的上边缘与入口孔54之间，支撑基座110的壁因此以密封的方式延伸初级碗状物111的壁。初级碗状物111和支撑基底110的壁的该部分因此一起形成密封容器，密封容器的支撑基座110的壁形成上部。
为了增加初级碗状物111的容量，可以将支撑基座110与在承载壁103的外部上延伸的中空圆柱形碗状物120组合。在图8中示意性地例示了这种组合。因此，初级碗状物111的底壁可以移离到支承壁103的外部，以便增加碗状物的容量。
调节初级碗状物111的容量的另一种方式是改变支撑基座110的直径。在优选的实施方案中，该直径在0.4m到1m之间的范围内。
此外，尽管碗状物111和116已经被描绘为与支撑基座110完全分离，但是显然的是，支撑基座110的侧壁可以替代地在其高度的至少部分范围内构成碗状物111或116的侧壁。为了实现以上内容，所需要的是提供在期望的水平高度封闭支撑基座110的部分的底壁113或118。
图9和图10的实施方案涉及保持在支承壁203内部的贮槽结构，以便限制罐的容积。与图1中的那些元件类似或相同的元件具有增加了200的相同的附图标记，并且仅在与图1不同的情况下进行描述。省略了初级密封膜。
在图9的实施方案中，初级碗状物211和次级碗状物216未彼此固定。初级碗状物211的平坦唇部214抵靠在模块化块206的顶部上的斑点面上，该模块化块形成平坦唇部固定到其上的初级隔热屏障。类似地，次级碗状物216的平坦唇部219支撑在模块化块204的顶部上的斑点面中，形成平坦唇部固定到其上的次级隔热屏障。在支承壁203与次级碗状物216的底部218之间，具有相对较小厚度的隔热块230优选地由具有非常高的隔热能力的材料(例如气凝胶或真空隔热面板)制成。可选地，相对刚性的块(未描绘出)可以安装在底部218和底部213之间，以便改进初级碗状物211的支撑。
次级密封膜205以密封的方式连接至平坦唇部219。优选地，循环凹槽形成在模块化块206的底板59中，以便允许气相在罐壁的初级空间与贮槽结构的初级空间233之间穿过。
图10的实施方案与图9的不同之处仅在于在初级碗状物211的上方增加了截头圆锥形上端部件58。该端部件在其基底处，刚好在未被描绘出的初级密封膜上方，配备有由止回阀控制的入口孔61，所述止回阀未被描绘出但是允许在截头圆锥形上端部件58中捕获存在于罐的底部中的残余液体。
上文描述的用于建立贮槽结构的技术可以用于各种类型的罐，例如浮式结构(诸如甲烷运输船舶等)的LNG罐。
图11示意性地例示了在甲烷运输船舶罐中的装载/卸载塔60的基部处，即竖直地在罐的液体圆顶上方，安装贮槽结构，这里对应于图9的储罐结构210。装载/卸载塔60由搁置在支承壁3上的支撑基座63支撑，支承壁是船舶的双层船壳的内底壁。装载/卸载塔60特别地包括主泵62和比主泵62具有更小容量的辅助泵1。贮槽结构210被设计成容纳辅助泵1的抽吸入口。此外，因为贮槽结构被并入到罐壁的厚度中，因此罐壁65可以根据常规的平面多层结构既根据支承壁3又根据横向围堰(cofferdam)64而生产，并且获得了到贮槽结构210的连接而不会使密封膜显著地偏离它们通常的平面几何形状。
参考图12，甲烷运输船舶70的剖视图示出了安装在船舶的双层船壳72中的整体形状为棱柱形的密封隔热罐71。罐71的壁包括旨在与容纳在罐中的LNG接触的初级密封屏障，布置在初级密封屏障与船舶的双层船壳72之间的次级密封屏障，以及分别布置在初级密封屏障与次级密封屏障之间以及次级密封屏障与双层船壳72之间的两个隔热屏障。
以一种本身已知的方式，布置在船舶的上甲板上的装载/卸载管73可以通过合适的连接件连接至海运码头或临港码头，以便从罐71输送LNG的货物或者将LNG的货物输送至罐。
图12描绘了包括装载和卸载站75、水下管76和岸上设施77的海运码头的一个实施例。装载和卸载站75是固定的离岸设施，包括移动臂74和支撑移动壁74的塔78。移动臂74承载一束隔热柔性管79，所述隔热柔性管可以连接至装载/卸载管73。可定向的移动臂74适于适应所有尺寸的甲烷运输船舶。未描绘出的连接管沿塔78的内部延伸。装载和卸载站75允许从陆上设施77装载到甲烷运输船舶70或者从甲烷承载船舶卸载到陆上设施。陆上设施包括液化气储存罐80和由水下管76连接至装载或卸载站75的连接管81。水下管76允许液化气体在装载或卸载站75与岸上设施77之间的较大距离(例如5km)上输送，这意味着甲烷运输船舶70可以在装载和卸载操作期间离岸保持较长距离。
为了生成用于输送液化气体所需的压力，使用在船舶70上承载的泵和/或岸上设施77配备的泵和/或装载和卸载站75配备的泵。为了卸载罐，特别地可以使用布置在罐内部的辅助泵1和/或主泵62。
虽然已经结合多个具体实施方案描述了本发明，但很显然的是，本发明不以任何方式限制于此，并且本发明包括所描述的装置的所有技术等同物及它们的组合，其中这些落入本发明的范围内。
动词“包括(comprise)”、“包括(include)”或“具有(have)”及它们的结合形式的使用不排除存在除了在现有权利要求中列出的那些元件或步骤之外的其他元件或步骤。除非另有说明，否则对元件或步骤使用不定冠词“一(a)”或“一(an)”不排除存在多个这样的元件或步骤。
在权利要求中，括号中的任何附图标记不应被解释为限制权利要求。

Claims (24)

1.一种装备有卸载泵并布置在浮式双层船壳中的密封隔热罐，所述罐包括固定至所述浮式双层船壳的内壁的罐壁，在所述罐中，罐壁(2、65)包括具有在厚度方向上叠置的多个层的多层结构，所述多层结构包括：旨在与包含在所述罐中的产品接触的初级密封膜(7、107)，布置在所述初级密封膜与所述双层船壳的内壁之间的次级密封膜，布置在所述次级密封膜与所述双层船壳的内壁之间并且支撑所述次级密封膜的次级隔热屏障(4、104、204)，以及布置在所述初级密封膜与所述次级密封膜之间并且支撑所述初级密封膜的初级隔热屏障(6、106、206)，
其中，所述双层船壳的内底壁(3、103、203)支承所述罐的底壁和局部地中断所述罐的底壁的所述初级密封膜的贮槽结构(10、110、210)，所述贮槽结构包括被布置成穿过所述罐的底壁的厚度的容器(11、111、211)，所述容器是刚性的，
所述卸载泵被布置在所述罐中，使得所述卸载泵将包含在所述罐中的产品朝向所述罐的顶部吸取，所述卸载泵包括容纳在所述容器中的抽吸构件(1、101、201)，
其中，所述容器包括：底壁(13、113、213)，所述底壁在所述罐的底壁的厚度方向上位于比所述罐的底壁的次级密封膜更外部的水平处；以及外周侧壁(12、112、212)，所述外周侧壁以密封的方式连接至所述容器的底壁以便由所述容器的底壁(13、113、213)封闭，所述外周侧壁从所述容器的底壁朝向所述罐的内部延伸至少远至所述罐的底壁的所述初级密封膜(7、107)，所述外周侧壁具有与所述容器的底壁相对地定位且通向所述罐的内部的开口，
其中，所述贮槽结构包括初级连接板(14、114、214)，所述初级连接板包围所述容器并且具有以密封的方式完全围绕所述容器直接或间接地连接至所述容器的外周侧壁的内边缘，所述初级连接板具有平行于所述罐的底壁的所述初级密封膜延伸的连接表面，所述罐的底壁的所述初级密封膜以密封的方式完全围绕所述贮槽结构附接至所述连接表面。
2.根据权利要求1所述的罐，其中，所述贮槽结构还包括支撑所述罐中的设备的支撑基座，所述罐是密封的，所述支撑基座包括中空壳体，所述中空壳体具有基本上垂直于所述双层船壳的所述内底壁(103)的纵向轴线，所述中空壳体的第一纵向端部抵靠所述双层船壳的所述内底壁，并且所述中空壳体的第二纵向端部伸入所述罐中以在距所述初级密封膜一定距离处支撑所述设备，
所述贮槽结构的所述容器(111)固定在所述中空壳体内，所述初级连接板(114)布置在所述中空壳体的所述第一纵向端部与所述第二纵向端部之间，并且具有以密封的方式完全围绕所述中空壳体连接至所述中空壳体的内边缘。
3.根据权利要求2所述的罐，其中，所述容器(111)的所述外周侧壁在所述容器的至少下部范围内容纳在所述中空壳体中。
4.根据权利要求2或3所述的罐，其中，所述容器的所述外周侧壁在所述容器的至少上部范围内由所述中空壳体构成。
5.根据权利要求2所述的罐，其中，所述贮槽结构还包括次级连接板(119)，所述次级连接板布置在所述初级连接板与所述中空壳体的第一纵向端部之间，并且具有以密封的方式完全围绕所述中空壳体连接至所述中空壳体的内边缘，所述次级连接板具有平行于所述罐的底壁的所述次级密封膜延伸的连接表面，所述罐的底壁的所述次级密封膜(105)以密封的方式完全围绕所述贮槽结构附接至所述次级连接板的所述连接表面。
6.根据权利要求5所述的罐，其中，所述贮槽结构还包括次级密封壁(116)，所述次级密封壁在所述容器(111)的外部固定在所述中空壳体内并且限定在所述容器(111)与所述次级密封壁(116)之间的所述中空壳体内的初级空间(133)；以及多孔隔热填料，所述多孔隔热填料布置在所述中空壳体内的所述初级空间内。
7.根据权利要求6所述的罐，其中，所述容器(111)是第一容器(111)，并且所述次级密封壁形成具有内部空间的第二容器(116)，所述贮槽结构的第一容器(111)的下部布置在所述第二容器中。
8.根据权利要求1所述的罐，其中，所述贮槽结构还包括次级连接板(19)，所述次级连接板布置在所述初级连接板(14)与所述容器的底壁之间并且具有以密封的方式完全围绕所述容器连接至所述容器的所述外周侧壁(12)的内边缘，所述次级连接板具有平行于所述罐的底壁的所述次级密封膜延伸的连接表面，所述罐的底壁的所述次级密封膜(5)以密封的方式完全围绕所述贮槽结构附接至所述次级连接板的所述连接表面。
9.根据权利要求1所述的罐，其中，所述容器(11、211)是第一容器(11、211)，并且所述贮槽结构还包括具有内部空间的第二容器(16、216)，所述贮槽结构的所述第一容器(11、211)的下部布置在所述第二容器中，所述第二容器包括在所述罐的底壁的厚度方向上布置在与所述第一容器的底壁相同的水平处或者比所述第一容器的所述底壁(13、213)更向外的水平处的底壁(18、218)，所述第二容器包括外周侧壁，所述第二容器的外周侧壁以密封的方式连接至所述第二容器的底壁并且从所述第二容器的底壁朝向所述罐的内部延伸至少远至所述罐的底壁的所述次级密封膜，并且，其中所述贮槽结构还包括次级连接板(19、219)，所述次级连接板布置在所述初级连接板与所述第二容器的所述底壁(18、218)之间并且具有以密封的方式完全围绕所述第二容器连接至所述第二容器的外周侧壁的内边缘，所述次级连接板具有平行于所述罐的底壁的所述次级密封膜(5、205)延伸的连接表面，所述罐的底壁的所述次级密封膜以密封的方式完全围绕所述贮槽结构附接至所述次级连接板的所述连接表面。
10.根据权利要求9所述的罐，其中，所述第一容器的底壁和所述第二容器的底壁由单个密封板(18)形成，所述第一容器的所述外周侧壁和所述第二容器的围绕所述第一容器的所述外周侧壁的外周侧壁连接至所述单个密封板。
11.根据权利要求9所述的罐，其中，所述第二容器的底壁(18、218)在所述罐的底壁的厚度方向上与所述第一容器的底壁(13、213)间隔开。
12.根据权利要求11所述的罐，其中，所述第一容器的外周侧壁(46)在所述罐的底壁的厚度方向上延伸超出所述第一容器的底壁，并且抵靠所述第二容器的底壁(18)。
13.根据权利要求9至12中的一项所述的罐，还包括布置于在所述第一容器与所述第二容器之间限定的初级空间中的多孔隔热填料。
14.根据权利要求9至12中的一项所述的罐，还包括布置在所述双层船壳的内底壁上的隔热材料块(230)，所述隔热材料块包括与所述双层船壳的所述内底壁相对的上表面，所述第一容器和所述第二容器中的至少一个的底壁(213)抵靠所述隔热材料块的上表面。
15.根据权利要求9所述的罐，其中，所述贮槽结构还包括中空延伸结构(20、120)，所述中空延伸结构作为伸出部固定在所述双层船壳的所述内底壁(3、103)的外表面上，所述双层船壳的所述内底壁还包括通向所述中空延伸结构的内部空间的开口(9、109)，所述开口使所述贮槽结构的所述第一容器穿过其中，使得所述第一容器的底壁在所述罐的底壁的厚度方向上比所述双层船壳的所述内底壁更向外的水平处位于所述延伸结构的内部空间中。
16.根据权利要求15所述的罐，还包括布置在所述延伸结构的底壁(22、122)上的隔热材料块(30)，所述隔热材料块包括与所述延伸结构的底壁相对的上表面，所述第一容器和所述第二容器(11、16)中的至少一个的底壁(18)抵靠所述隔热材料块的上表面。
17.根据权利要求15所述的罐，还包括使所述第二容器的外周侧壁在所述罐的底壁的厚度方向上延伸超过所述第二容器的底壁并且抵靠所述延伸结构的底壁(22)的支撑基座(45)。
18.根据权利要求16所述的罐，还包括布置于在所述第二容器的所述外周侧壁与所述延伸结构的外周侧壁之间限定的次级空间(27、127)中的多孔隔热填料。
19.根据权利要求15所述的罐，其中，所述延伸结构的底壁平行于所述双层船壳的所述内底壁。
20.根据权利要求1所述的罐，其中，所述贮槽结构的所述容器的所述外周侧壁包括在所述罐的底壁的所述初级密封膜上方伸出的张开的上部(58)，所述张开的上部配备有通孔(61)和与所述孔相关联并且具有沿所述容器的内部的方向取向的开口方向的止回阀。
21.根据权利要求1所述的罐，其中，所述容器的底壁平行于所述双层船壳的所述内底壁。
22.一种用于运输冷的液体产品的船舶(70)，所述船舶包括双层船壳(72)和布置在所述双层船壳中的根据权利要求1至21中的一项所述的罐。
23.一种用于装载或卸载根据权利要求22所述的船舶(70)的方法，其中，冷的液体产品通过隔热管(73、79、76、81)从浮式储存设施或岸上储存设施(77)运送至所述船舶的罐或者从所述船舶的罐运送至所述浮式储存设施或岸上储存设施。
24.一种用于输送冷的液体产品的输送系统，所述系统包括根据权利要求22所述的船舶(70)；以将安装在所述船舶的船壳中的罐连接至浮式储存设施或岸上储存设施(77)的方式布置的隔热管(73、79、76、81)，所述卸载泵能够将冷的液体产品流通过所述隔热管从所述船舶的罐朝向所述浮式储存设施或岸上储存设施驱动。
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