CN109073158A - 热隔离密封罐 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及热隔离密封罐，所述罐包括由支撑壁(11)负荷的竖直罐壁(8)，罐壁(8)包括金属密封膜，该金属密封膜包括一系列平行伸长的柔性区域，罐还包括在罐中竖直延伸的多个管线(4)，罐壁(8)还包括锚固装置(10)，用于将管线(4)锚固到竖直支撑壁(11)，锚固装置包括一系列支撑脚(18)，固定到支撑壁(11)，并且朝向罐的内部延伸通过密封膜中的开口(44)，锚固装置还包括固定到支撑脚(18)的附接梁(19)以及固定到梁(19)的多个引导凸缘(20)，每个竖直管线(4)都接合在相应的引导凸缘(20)中，以便以竖直自由度保持就位。

Description

热隔离密封罐
技术领域
本发明涉及热隔离密封罐的领域。具体地，本发明涉及在存储或运输低温液体的情况下的热隔离密封罐的领域，诸如用于运输具有例如温度在-50℃与0℃之间的液化石油气(也称为LPG)或用于运输在大约-162℃下在大气压力下的液化天然气(LNG)的船舶的罐。
背景技术
液体装载或卸载管线设置用于从热隔离密封罐的内部传输液体或将液体传输到热隔离密封罐的内部。这种管线沿罐的竖直壁从顶部罐壁延伸直到罐的底部壁。例如，在文件FR3019520 A1中阐明这种布置。
当液化气体装载和卸载时，温度的改变引起热变形，并且因此不仅重压罐的流体紧密(不透流体)膜，而且重压装载和卸载管线。类似地，在海上运输期间，罐中的液化气体的运动对罐的壁和管线施加了很大的力。
发明内容
本发明所基于的一个想法是提供包括在罐中竖直地延伸的多个管线的热隔离密封罐，该多个管线可靠且简单地锚固在罐中。
根据一个实施方式，本发明提供了并入承载结构中的热隔离密封罐，所述罐包括由承载结构的竖直承载壁承载的竖直罐壁，
罐壁包括竖直热隔离屏障，其固定到承载壁上并限定与承载壁平行的支撑表面，罐壁还包括金属流体紧密膜，其由支撑表面负荷，由竖直热隔离屏障限定，所述流体紧密膜包括至少一个系列平行伸长的柔性区域，
罐还包括多个管线，每个管线在罐中竖直地延伸，与竖直罐壁平行，
其中罐壁还包括锚固装置，用于将管线锚固到竖直承载壁，锚固装置包括沿竖直承载壁对齐的一系列支撑脚，
每个支撑脚包括基座，其固定到承载壁并从承载壁延伸通过竖直热隔离屏障的厚度，直到流体紧密膜，基座的与承载壁相对的一端包括与承载壁平行的金属密封板，流体紧密膜包括与金属密封板一致的开口，开口具有的尺寸小于金属密封板的尺寸，开口的周缘边缘密封地焊接到金属密封板，在开口的整个轮廓上，所述金属密封板位于流体紧密膜的两个相邻的伸长的柔性(可弯曲)区域之间，使得流体紧密膜的开口不中断流体紧密膜的任何伸长的柔性区域，
每个支撑脚还包括间隔件，该间隔件朝向罐的内部延伸，从金属密封板通过流体紧密膜的开口，间隔件的与金属密封板相对的一端承载支撑板，
锚固装置还包括固定梁，固定梁固定到由一系列支撑脚中的支撑脚承载的支撑板，多个引导凸缘固定到梁的与竖直承载壁相对的面，每个引导凸缘与所述竖直管线中的一个相关联，每个竖直管线接合在与其相关联的引导凸缘中，以便以竖直自由度保持就位。
凭借这些特征，沿竖直罐壁竖直地延伸的多个管线可以以稳定、简单的方式锚固到竖直罐壁。此外，将管线锚固在这样的罐中不需要中断罐壁的流体紧密膜的伸长的柔性区域，使得所述流体紧密膜呈现出良好的抗应力性。
根据一些实施方式，这种类型的罐可以包括以下特征中的一个或多个。
根据一个实施方式，流体紧密膜包括一系列竖直伸长的柔性区域，至少一个支撑脚的间隔件相对于流体紧密膜的开口偏移，所述间隔件延伸通过该开口，使得间隔件与流体紧密膜的竖直伸长的柔性区域中的一个一致地通过。
根据一个实施方式，伸长的柔性区域具有流体紧密膜的波纹的形式。根据一个实施方式，伸长的柔性区域具有波纹管的形式，由形成流体紧密膜的凸起边缘边条的凸起边缘形成。
凭借这些特征，位于与罐的竖直壁的流体紧密膜的竖直伸长的柔性区域一致的管线可以锚固到罐的竖直壁，而不中断所述伸长的柔性区域。这种类型的罐因此具有流体紧密膜，具有良好的变形能力和良好的抗应力性。
根据一个实施方式，所述至少一个支撑脚的间隔件具有远离承载壁扩大的喇叭状形式。
根据一个实施方式，所述至少一个支撑脚的间隔件包括第一突片，其朝向罐的内部延伸，通过流体紧密膜的开口，垂直于金属密封板；以及第二突片，其朝向罐的内部延伸，通过流体紧密膜的开口，相对于金属密封板倾斜，所述第二突片与流体紧密膜的所述竖直伸长的柔性区域一致地通过，支撑板固定到突片中的至少一个的与金属密封板相对的一端。
凭借这些特征，罐具有支撑脚，该支撑脚为梁提供良好的支撑，同时保持流体紧密膜的良好的变形特性。
根据一个实施方式，间隔件包括两个支撑板，第一支撑板由第一突片承载并且第二支撑板由第二突片承载。
根据一个实施方式，该多个管线的管线中的一个与流体紧密膜的所述竖直伸长的柔性区域一致地延伸，并且所述至少一个支撑脚的间隔件相对于流体紧密膜的开口偏移，所述间隔件延伸通过该开口，使得所述间隔件与流体紧密膜的所述竖直伸长的柔性区域一致地通过，在所述竖直伸长的柔性区域与所述竖直管线之间。
根据一个实施方式，每个支撑脚与竖直管线中的一个相关联，每个引导凸缘位于与支撑脚的支撑板相对的梁上，其与接合在所述引导凸缘中的竖直管线相关联。
根据一个实施方式，每个管线在脚的一个或多个支撑板的中间处居中，所述管线与所述支撑脚相关联。
凭借这些特征，锚固在罐中的管线具有良好的强度特性。
根据一个实施方式，管线中的至少一个与次级(副、次要、辅助)管线相关联，该次级管线在罐中竖直地延伸，平行于罐的竖直壁，与所述管线相关联的引导凸缘还包括锚固凸台，次级管线接合在锚固凸台中，诸如以竖直自由度在罐中保持就位。
凭借这些特征，可以同时地将管线和次级管线锚固在同一引导凸缘上。
根据一个实施方式，每个引导凸缘包括以环绕管线的两个部分的形式的卡箍，所述引导凸缘与其关联。
根据一个实施方式，每个引导凸缘的卡箍的两个部分沿相对于竖直罐壁的流体紧密膜倾斜的链接平面连接。
凭借这些特征，围绕与引导凸缘关联的管线的卡箍的关闭是简单的，存在距金属流体紧密膜与距管线相同距离延伸的次级管线，而不中断在管线上卡箍的关闭。
根据一个实施方式，每个引导凸缘的内部表面包括滑动元件，诸如向与所述引导凸缘相关联的管线提供竖直自由度。
根据一个实施方式，每个支撑脚的基座都具有H形状，H的第一分支形成固定到竖直承载壁的锚固板，H的第二分支形成所述支撑脚的基座的金属密封板，H的中间分支保持第一和第二分支彼此分开，H的分支之间的间隔填充有隔离材料。
根据一个实施方式，每个支撑脚的基座包括焊接到竖直承载壁的第一金属部分以及形成金属密封板的第二金属部分，第一隔离楔固定到第一金属部分，在竖直热隔离屏障的厚度中，第二隔离楔固定到第二金属部分，在竖直热隔离屏障的厚度中，第一隔离楔和第二隔离楔通过固定元件彼此固接，诸如用于固接所述支撑脚的第一金属部分和第二金属部分。
隔离楔可以由多种材料制成，这些材料提供比金属更好的热隔离，但具有足够的机械强度，以允许承载壁上的管线的锚固。在一个实施方式中，隔离楔由木材制成。在一个实施方式中，隔离楔由复合材料制成。在一个实施方式中，隔离楔由使用玻璃纤维或其他纤维增强的聚氨酯泡沫制成。
凭借这些特征，基座在流体紧密膜与承载结构之间形成有限的热桥，热隔离屏障保持良好的隔离性能。
根据一个实施方式，罐包括在罐的高度方向上彼此分开的多个锚固装置，每一系列支撑脚包括位于罐中的相同高度处的多个支撑脚。
根据一个实施方式，与竖直伸长的柔性区域一致的管线与多个支撑脚相关联，每个支撑脚属于相应的锚固装置，每个支撑脚的间隔件与管线相关联，管线与竖直伸长的柔性区域一致地延伸，竖直伸长的柔性区域相对于相对流体紧密膜的开口偏移，所述间隔件延伸通过该开口，使得所述间隔件与流体紧密膜的竖直伸长的柔性区域一致地通过，在与支撑脚相关联的所述竖直管线与流体紧密膜的竖直伸长的柔性区域之间，所述管线与流体紧密膜的竖直伸长的柔性区域一致地延伸。
根据一个实施方式，罐还包括加强件，该加强件平行于金属流体紧密膜延伸并耦接到所述管线中的每个以便将所述管线连接在一起。
凭借这些特征，锚固在罐中的管线具有良好的机械强度特性。
根据一个实施方式，罐还包括由承载结构的顶部承载壁承载的顶部壁，罐的顶部壁包括热隔离顶部屏障，其由多个平行六面体隔离元件以规则的图案并置形成、固定到顶部承载壁并限定顶部支撑表面，罐的顶部壁还包括由顶部支撑表面承载的顶部金属流体紧密膜，并且其中管线连续地横穿顶部承载壁和顶部罐壁直到罐的内部，多个管线中的每个管线横穿顶部热隔离屏障，同时在顶部罐壁的两个并置的平行六面体隔离元件之间全局居中，顶部流体紧密膜包括设置有通路孔的多个流体紧密链接板，每个通路孔被相应的管线横穿，每个通路孔的内部周缘边界围绕横穿所述通路孔的管线密封地焊接。表达“全局居中”必须被解释为以下含义：管线的中心位于间隙中或靠近间隙，该间隙在罐壁的两个并置的平行六面体隔离元件的侧面之间，并且与对所述侧面定界限的平行六面体隔离沉箱的角隔开距离。
凭借这些特征，顶部热隔离屏障的隔离元件数量必须被修改，以允许限制管线的通路。这导致形成顶部热隔离屏障的隔离元件的更好的标准化，并且因此更加便于制造罐。
根据一个实施方式，管线从承载结构的顶部承载壁悬挂。
根据一个实施方式，顶部承载壁还承载与所述管线中的至少一个相关联的泵本体，旋转泵树耦接到接合在所述管线中的泵本体，以便通过所述管线将液体泵送到罐中。
根据一个实施方式，顶部热隔离屏障的隔离元件与管线中的每个之间的间隔填充有隔离材料。
凭借这些特征，顶部的热隔离屏障提供有良好的隔离特性。
根据一个实施方式，次级管线位于顶部热隔离屏障的两个并置的隔离元件之间，与次级管线相关联的管线位于其之间。
这样的罐可以构成陆基存储安装件的一部分，例如用于存储LNG或者安装在沿海水域或近海的浮式结构中，特别是承载甲烷的船舶、浮式存储和再气化单元(FSRU)、浮式生产、存储和卸载单元(FPSO)等。
根据一个实施方式，用于运输冷液体产品的船舶包括双船体以及布置在双船体中的上述罐。
根据一个实施方式，本发明还提供了用于装载或卸载这种类型的船舶的方法，其中冷流体产品通过隔离管线从浮式或陆基存储安装件输送到达船舶的罐，或者通过隔离管线从船舶的罐输送到达浮式或陆基存储安装件。
根据一个实施方式，本发明还提供了用于传输冷液体产品的系统，系统包括上述船舶，隔离管线，布置为诸如用于将安装在船舶的船体中的罐连接到浮式或陆基存储安装件；以及泵，用于驱动冷液体产品流通过隔离管线从浮式或陆基存储安装件到达船舶的罐，或者通过隔离管线从船舶的罐到达浮式或陆基存储安装件。
本发明的某些方面基于在热隔离密封罐中锚固多个管线的概念。本发明的某些方面基于罐中的管线的稳定锚固而不损害罐壁的热隔离的概念。本发明的某些方面基于将管线锚固在罐中的概念，其中流体紧密膜提供良好的抗变形的特性。本发明的某些方面基于不中断流体紧密膜的伸长的柔性区域以便锚固管线的概念。本发明的某些方面基于限制对管线朝向罐的内部的通路所需的热隔离屏障的修改的概念。本发明的某些方面基于提供罐的隔离元件是标准化的概念。本发明的某些方面基于以下概念：允许与竖直罐壁的流体紧密膜的竖直伸长的柔性区域一致地竖直延伸的管线的锚固，而不中断所述竖直伸长的柔性区域。
附图说明
在本发明的多个具体的实施方式的以下描述的过程中，将获得对本发明的更好理解，并且本发明的其他目的、细节、特征和优点将变得更加清楚地明显，这些具体的实施方式仅以说明而非限制的方式，参考随附附图给出。
-图1是在罐中延伸的多个管线的示意图，其沿罐的竖直壁从罐的顶部壁直到罐的底部壁。
-图2是具有切开的区段的竖直罐壁的示意性透视图，示出了在罐的组装中的不同阶段处横穿竖直罐壁的热隔离屏障的支撑脚。
-图3是竖直罐壁的示意性透视图，示出了在罐的组装中不同阶段处的竖直罐壁的流体紧密膜与支撑脚之间的互相作用。
-图4是罐壁的示意性透视图，包括锚固到锚固装置的多个管线。
-图5是图2的支撑脚基座的变型实施方式的剖面图。
-图6是顶部罐壁的示意性透视俯视图，示出了通过顶部热隔离屏障的管线的通路。
-图7是具有切开的区段的顶部罐壁的示意性透视仰视图，在管线的通路处，进入顶部热隔离屏障中。
-图8是顶部罐壁的仰视图，示出了顶部流体紧密膜与横穿所述顶部流体紧密膜的管线之间的密封链接。
-图9是管线上布置密封卡箍的示意性透视图。
-图10是承载甲烷船舶的罐和用于装载/卸载该罐的终端的示意性切开的代表。
具体实施方式
以下描述是为了存储和/或运输LNG而布置在罐中的多个元件。罐的底部壁是壁，优选地一个是全局平面的，位于罐的底部，相对于地球重力场。相反，顶部罐壁是罐的壁，优选地一个是全局平面的，位于罐的顶部处，相对于地球重力场。然而，罐的整体几何形状可以是不同的类型。多面体几何形状是最常见的。圆柱几何形状或其他几何形状也是可以的。
例如，罐壁由多层结构形成，其固定到承载壁并包括与两个热隔离屏障交替的两个流体紧密膜。其他罐壁由被承载壁承载的简单的热隔离以及被热隔离屏障承载的流体紧密膜形成。鉴于有许多用于实现热隔离密封罐壁的这些结构的已知技术，下面的描述将仅仅是罐在罐壁的语境下的简洁描述，其包括简单的热隔离屏障和流体紧密膜，并且将会更详细地描述与布置在罐中的管线互相作用的元件的结构。
船舶包括形成承载结构1的双船体，罐的壁安装在该承载结构上。每个罐壁包括锚固在承载结构上的热隔离屏障2和由热隔离屏障1支撑的流体紧密膜3。
多个管线4从顶部罐壁5竖直地延伸直到底部罐壁6。这些管线4从承载结构1的顶部承载壁7悬挂。管线4可以以多种方式从顶部承载壁7悬挂，例如借助于固定到顶部承载壁7的凸缘，或诸如此类。管线4连续地横穿靠近横向罐壁8的顶部罐壁5和顶部承载壁7。该横向罐壁8竖直地延伸并且连接底部罐壁6和顶部罐壁5。管线4优选地在罐的整个高度上延伸，以便尽可能靠近底部罐壁6通向罐的内部。管线4优选地基本上在沿横向罐壁8的船舶的中间高度处居中。
管线4可以与泵9相关联，以便从罐的内部传输液体或气体或者将液体或气体传输到罐的内部。因此，罐可以包括设计用于从罐卸载液体或气体的一个或两个管线4、设计用于将液体或气体装载到罐中的一个或两个管线4、设计用于在罐装载时回流气体的管线4、设计用于向发动机供应LNG或者(可替代地)用于借助于功率降低的泵来结束罐的卸载的管线4等。泵9可以由顶部承载壁7承载或者(可替代地)集成到管线4中。在一个实施方式中，泵9包括由船舶的甲板承载的泵本体，由顶部承载壁7形成。泵本体连接到容置在管线4中的轴。该轴在管线4中从泵本体延伸直到底部罐壁6。泵送螺杆容纳在管线4中，在底部罐壁6处并连接到该轴。
在装载或卸载LNG时，或者在使用包含在罐中的LNG为船舶的发动机供应气体的情况下，管线4用于传输LNG。事实上，由于可能由海洋(船舶在其上航行)或泵9的致动引起的滚动(侧倾)运动，管线4受到应力和振动，其可能引起该管线劣化。当罐并且因此管线4也非常高时，这些应力可能越发更大。因此有必要确保管线4以稳定且可靠的方式在罐中保持就位。
为了确保管线保持在罐中，多个锚固装置10锚固到横向承载壁11。该横向承载壁11基本上竖直地延伸。横向罐壁8锚固到该横向承载壁11。锚固装置10是以规律的间隔锚固到横向承载壁11。例如，在具有高度为30米的罐的背景下，第一锚固装置10锚固在罐中高度大约10米处，以及第二锚固装置10锚固在罐中高度大约20米处。管线4固接到锚固装置10，以便确保它们在罐中保持就位，如下面所解释的。
优选地，为了增强它们对罐中的应力和其稳定性的抵抗力，管线4通过加强件12连接在一起。例如，这些加强件12是连接罐中的两个相邻管线4的刚性金属棒。多个加强件12可以沿横向罐壁8布置在两个相邻的管线之间。例如，如图1中所示，两个相邻的管线4可以通过位于顶部罐壁5与第一锚固装置10之间的第一加强件12连接，第二加强件12位于第一锚固装置10与第二锚固装置10之间，并且第三加强件12位于第二锚固装置10与底部罐壁6之间。
图2是具有切开的区段的横向罐壁8的示意性透视图，示出了在罐的组装中的不同步骤处横穿热隔离屏障2的锚固装置10。
横向罐壁8包括以规则的图案布置的基本上平行六面体形式的多个隔离沉箱13。
例如，隔离沉箱13由胶合板制成并且含有隔离材料，诸如玻璃棉或珍珠岩。隔离沉箱13借助于焊接到横向承载壁11的螺栓(未示出)锚固在横向承载壁11上。面向罐的内部的隔离沉箱13的内部面14包括两个锚固带15，波纹片状金属面板(板)16焊接在该锚固带上(见图3、图4、图6或图8)。这些锚固带15相对于彼此垂直地布置并在隔离沉箱13的内部面14的中心部分上延伸。隔离沉箱13的内部面14包括锚固带15的延伸部分中的热保护带17。
锚固装置包括在横向承载壁11上锚固并横穿罐壁的多个支撑脚18、固定在所述多个支撑脚上的梁19以及针对每个管线固定在梁19上的引导凸缘20。
支撑脚18包括基座21和间隔件22。
基座21布置在彼此相对的两个隔离沉箱13之间。两个隔离沉箱13之间的定位可以不修改承载锚固带15的隔离沉箱13的那部分，并且因此保持良好的表面，以将流体紧密膜紧固到隔离沉箱13。
此外，基座21在相对的沉箱13的两侧面之间居中。两个隔离沉箱13(基座21定位在其之间)具有在其面对侧面上居中的空隙23，这些空隙23各自具有的尺寸与基座21的一半的尺寸互补。空隙23优选是矩形的。在两个相邻的隔离沉箱13的侧面上居中的基座21的定位有利地限制了待修改以便为基座21提供足够的间隔的隔离沉箱13的数量。此外，在两个相邻的隔离沉箱13的侧面上居中的基座21的定位不需要修改所述隔离沉箱的角，使得它们能够与隔离沉箱13的锚固装置正常地互相作用，其在承载壁7的顶部上，位于所述隔离沉箱的角处。
在图2所示的实施方式中，基座21具有H轮廓。更具体地，基座21包括形成H轮廓的第一分支的锚固板24、形成H轮廓的中心部分的间隔构件25以及形成H轮廓的第二分支的密封板26。基座21优选是金属的。
锚固板24形式上为矩形并由金属材料制成。该锚固板24平行于横向承载壁11延伸。锚固板24通过任何合适的方式(例如通过焊接)固定到横向承载壁11。
间隔构件25垂直于锚固板24延伸通过横向罐壁8的热隔离屏障。间隔构件21通过任何合适的方式(例如通过焊接)固定到锚固板。例如，该间隔构件25包括垂直于锚固板24的两个相互平行的板27。这两个板27通过既垂直于板27且又垂直于锚固板25的两个相互平行的次级板连接在一起。
密封板26优选是矩形的。该密封板26平行于横向承载壁11延伸。密封板26固定到间隔构件25的端部，与锚固板24相对。密封板与隔离沉箱13的内部面14齐平。
基座21与隔离沉箱13之间的间隔有利地填充有隔离材料28，诸如以块状形式或注入的聚氨酯或玻璃棉。尽管存在基座21，但这种隔离材料28使热隔离屏障可以保持良好的热隔离性能。此外，基座21的H轮廓可以限制横向罐壁8的流体紧密膜与横向承载壁11之间的热桥的存在。
间隔件22从基座21朝向罐的内部延伸。在图2至图4所示的实施方式中，该间隔件22包括第一突片29和第二突片30。第一突片29垂直于密封板26延伸。第二突片30相对于密封板26倾斜地延伸。每个突片29、30与密封板26相对的端部具有支撑板31。支撑板31平行于横向承载壁11。
在一个实施方式(未示出)中，单个支撑板由间隔件22的两个突片制造并共同承载。
在另一实施方式(未显示)中，间隔件只有一个突片。该单个突片是喇叭状的，诸如用于在其与密封板相对的端部处具有更大的横截面。因此可以将支撑板添加并固定到这种类型的喇叭状突片的端部，或者通过喇叭状突片的所述端部整体形成。
梁19固定到支撑板，支撑板由位于罐中同一高度处的多个支撑脚18形成。梁19是平行六面体的形式。引导凸缘20固定到梁19的面32，与支撑脚18相对。更具体地，引导凸缘20固定到梁19的面32，用于必须在罐中保持就位的每个管线4。每个引导凸缘20位于支撑脚18的支撑板31的中间中居中或全局居中，如在图3中可以看出的，在图中左侧的支撑脚18处或中心支撑脚18处。在单个支撑板的情况下，引导凸缘20在该支撑板上居中或全局居中。
引导凸缘20包括相关联在一起以便环绕相应的管线4的两个半卡箍。每个半卡箍是以半圆形的形式。两个半卡箍各自包括连结肋41。这两个连结肋41通过任何合适的方式(诸如例如，借助于螺钉和螺母或焊缝)固定在一起，以便两个半卡箍共同形成环绕管线的卡箍。因此，引导凸缘20在罐中的水平位移方面限制(阻止，阻挡)了管线4。然而，与管线4相对的卡箍的内部面包括滑动材料的带，诸如Teflon，该带允许管线4在引导凸缘20中竖直地滑动。因此，管线4能够在引导凸缘中滑动，以便在液体装载到罐中或者从罐卸载时经受对管线的收缩/膨胀应力。
梁19可以由具有低膨胀系数的材料制成，诸如具有高的锰或镍含量的钢，以补偿梁的长度。实际上，大量管线4的锚固要求梁19非常长。因此，梁19的收缩或膨胀可以在固定到梁19的支撑脚18上引起切变应力。使用低膨胀系数的材料制造梁19也可以将固定到梁19的引导凸缘20在罐中保持就位，包括当罐中有明显的温度变化时。
引导凸缘20的第一半卡箍33包括从第一半卡箍的外部面延伸的固定突片34。例如，固定突片34是圆柱形的、圆形横截面并且垂直于梁19的面32延伸。与第一半卡箍相对的紧固突片34的端部包括(例如通过焊接或螺栓连接)固定到梁19的面32的固定板。
第一半卡箍33还包括加强肋35。该加强肋35在垂直于梁19的面32的平面中延伸。该加强肋35沿固定突片34并在第一半卡箍33的整个外部表面上延伸。
与第一半卡箍33互补的第二半卡箍36包括在外部面上的锚固凸台37。如图4中所示，该锚固凸台37包括从第二半卡箍36延伸并具有第一圆形空隙38的第一部分。锚固凸台37的第二部分具有与第一空隙38互补的第二圆形空隙39。锚固凸台37的第一部分和第二部分互相安装在一起，使得第一空隙38和第二空隙39一起形成用于次级管线40的引导孔。这种次级管线40可以用于各种功能，诸如采样功能或(可替代地)扩散功能。例如，用于采样的次级管线40使得可以移除在罐中含有的小质量液体，在罐中不同深度处。用于扩散的次级管线40使得可以从罐的底部移除低温液体并将其扩散到罐的顶部部分中，以便例如冷却罐的顶部部分。这种次级管线40具有的横截面小于管线4的横截面，以从罐卸载液体，或者将液体装载到罐中。借助于锚固凸台37，这些次级管线40有利地在罐中保持就位。更具体地，这些管线容置在引导孔中，使得引导凸缘20既借助于卡箍将主管线4保持就位，又借助于锚固凸台37将次级管线40保持就位。
锚固凸台37有利地在与由连结肋41限定的连结平面不同的平面中延伸。因此，当两个半卡箍33和36被组装时，连结肋41的焊接、拧或其他连结不受到锚固凸台37存在的阻碍。
将主管线和次级管线40锚固在承载壁上的引导凸缘20可以相对于支撑板31的中心偏移。
图3是横向罐壁8的示意性透视图，示出了在罐的组装中不同阶段处的横向罐壁8的流体紧密膜与支撑脚18之间的互相作用。
横向罐壁8的流体紧密膜包括多个波纹金属板。例如，这些波纹金属板由钢制成，并且具有一系列的相互平行的竖直波纹42以及也具有一系列的相互平行的水平波纹43。当LNG装载到罐中时，这些波纹42和43允许流体紧密膜吸收与流体紧密膜的收缩相关的应力。例如，这种类型的波纹的流体紧密膜在文件FR2861060中描述。
流体紧密膜包括与每个支撑脚18的密封板26一致的开口44。开口44使得间隔件22能够延伸通过横向罐壁8的流体紧密膜。该开口44具有的尺寸小于密封板26的尺寸。开口44的内部周缘边界覆盖密封板26。为了保持横向罐壁8的流体紧密膜的密封，每个开口44的内部周缘边界被密封地焊接到对应的密封板26。
有利地，开口44布置在两个相邻的竖直波纹42之间的流体紧密膜中。此外，开口44还布置在两个相邻的水平轴波纹43之间。因此，开口44不中断流体紧密膜的波纹42和43，流体紧密膜保持与对热收缩相关的应力的良好的抵抗力以及良好的变形性能。
图5是支撑脚18的基座21的变型实施方式的剖视图。这种变型实施方式特别有利，因为它极大地限制了横向罐壁8的流体紧密膜与横向承载壁11之间的热桥。
在该变型中，间隔构件25由两个隔离楔形成，例如由木材或复合材料制成的两个楔。第一隔离楔45固定到锚固板24。例如，两个螺纹杆46通过焊接固定到锚固板24。这两个螺纹杆垂直于锚固板24延伸，在热隔离屏障的厚度中。第一隔离楔45包括具有穿孔的底部48的两个壳体47。第一隔离楔45被添加到锚固板24，使得每个螺纹杆46横穿壳体47的穿孔的底部48中的一个。螺母49安装在螺纹杆46上并限制壳体47的穿孔的底部48，并且因此第一隔离楔45抵靠锚固板24。
例如，由木材或复合材料制成的第二隔离楔50以类似于第一隔离楔45固定到锚固板24的方式固定到密封板26。
第一隔离楔45和第二隔离楔50还包括在两个壳体47相对的面上的第三壳体51。这些第三壳体51还包括穿孔的底部52。在将第二隔离楔50组装在密封板26上之前，具有螺纹杆53和头部54的固位构件容置在第二隔离楔50的第三壳体51中。固位构件的头部54具有的尺寸使得固位构件不能穿过第二隔离楔50的第三壳体51的穿孔的底部52。固位构件容置在第三壳体51中，使得固位构件的螺纹杆53横穿第二隔离楔50的第三壳体51的穿孔的底部52。在优选的实施方式中，隔离材料块55(诸如隔离泡沫)容置在第二隔离楔50的第三壳体51中，以便提高基座18的热隔离性能。
第一隔离楔45和第二隔离楔50彼此并排放置，使得固位构件的螺纹杆53共同横穿第一隔离楔45和第二隔离楔50的第三壳体51的穿孔的底部52。锚固板24包括与第一隔离楔45的第三壳体51相对的通路孔56，允许螺母57的通路。这样的螺母57被拧到固位构件的螺纹杆53上，诸如用于牢固地保持第一隔离楔45和第二隔离楔50，从而固接锚固板24和密封板26。这种基座18包括隔离间隔构件25(例如主要由木材或复合材料制成)避免了锚固板24与密封板26之间存在热桥，同时保证了良好的机械强度。
图6和图7示出了顶部热隔离屏障处的管线。
以类似于横向罐壁8的热隔离屏障的方式，顶部罐壁5的热隔离屏障由并置成规则图案的多个平行六面体隔离沉箱13制成。
为了不侵占到锚固带15上，管线4横穿在相邻隔离沉箱13之间的顶部罐壁5，也就是说，在距承载锚固带15的隔离沉箱13的中心部分一定距离处。此外，为了限制需要修改以便允许管线4通过的隔离沉箱13的数量，管线4横穿顶部罐壁5，同时在两个相邻的隔离沉箱13的面对侧面处居中。此外，管线4的通路在两个相邻的隔离沉箱13的面对侧面上居中，所述隔离沉箱13的角未经修改，并且能够与隔离沉箱13的锚固装置正常地互相作用，在位于所述隔离沉箱13的角处的顶部承载壁7上。所述两个沉箱的面对侧面被修改，以便具有允许管线4通过的空隙58。空隙58优选是矩形的。
当罐还包括次级管线40时，这些次级管线40也横穿顶部罐壁，在相邻的隔离沉箱13的面对侧面之间，隔离沉箱被修改用于主管线4的通路。所述相邻的隔离沉箱13的侧面被修改成较小的范围，以类似于用于使管线4的通路而设想的修改的方式。同样地，次级管线40横穿顶部罐壁，同时优选地在所述相邻的隔离沉箱13的面对侧面之间尽可能居中，或者起码不引起限定所述相邻的隔离沉箱13的面对侧面的角的修改。
包括在管线4与隔离沉箱13之间的空隙的间隔填充有隔离材料59，诸如玻璃棉或注入的聚氨酯，以便保持顶部罐壁5的热隔离屏障的热隔离性能。
然而，在包括由多个波纹板形成的金属流体紧密膜的罐中，板的波纹相对于所述波纹板的边缘偏移。根据两个相邻的波纹之间的距离和管线4的大小，管线4横穿顶部罐壁5的热隔离屏障可能中断顶部罐壁5的流体紧密膜的波纹。此外，横向罐壁8的竖直波纹通常布置在顶部罐壁5的一系列波纹的延续部分中。因此，管线4能够与由横向罐壁8的流体紧密膜承载的竖直波纹一致地竖直延伸，在罐的整个高度上。如上关于图2至图4所述的支撑脚18有利地使得可以不中断横向罐壁8的流体紧密膜的竖直波纹，同时定位一个或多个支撑板，诸如用于为在管线4和与管线4一致的竖直波纹之间的梁19提供支撑。因此，梁19固定到与竖直波纹一致的支撑脚18并为管线4提供可靠、坚固的锚固，而不中断与管线4一致的竖直波纹。
为了保证顶部罐壁的流体紧密膜的密封，由其间管线4通过的两个隔离沉箱13承载金属链接板60。搁置在所述隔离沉箱13的内部面上形成的肩部上的胶合板面板可选地使得可以为金属链接板60提供坚固的、平面的支撑表面。该金属链接板与隔离沉箱13的内部面齐平。金属链接板60(并且可选地胶合板面板)包括用于管线4的通路的通孔61。次级通孔62也提供在金属链接板60中，并且可选地提供在胶合板面板中，用于可能的次级管线40的通路。
顶部罐壁5的流体紧密膜包括顶部开口63。该顶部开口63具有的尺寸小于金属链接板60的尺寸，并且顶部开口63的内部周缘边界覆盖金属链接板60。如图8所示，顶部开口63的内部周缘边界密封地焊接在金属链接板63上。波纹64的端部部分焊接到金属链接板60以及顶部罐壁5的流体紧密膜的波纹上，以便在顶部开口63处密封地中断波纹。
金属链接板60与管线4之间的密封由存在的环绕管线4的圆形卡箍65提供，如图9中所示。该卡箍65的圆柱形部分66环绕管线4并且密封地焊接到管线4。卡箍65的环形部分67搁置并密封地焊接在金属链接板60上，在通孔61的边界处。类似但尺寸更小的次级卡箍68被共同焊接到次级管线40和金属链接板60，在次级通孔62的边界处。当卡箍65以两个连结部分的形式制造时，如图8和图9中所示，将贴片69焊接到卡箍65的两个部分的接合部以确保密封。当次级卡箍68由两部分制成时，可以使用类似的贴片，如图8中所示。
上述用于生产罐的技术也可以用于不同类型的储存器，例如，用于生产在陆基安装件或浮动安装件中的LNG储存器的罐，诸如，承载甲烷的船舶等。
参考图10，承载甲烷的船舶70的经切开的视图示出了流体紧密的隔离罐71，其大致为菱形形式，安装在船舶的双船体72中。罐71的壁包括初级密封屏障，设计用于与在罐中含有的LNG接触到；次级密封屏障，布置在船舶的双船体72与初级密封屏障之间；以及两个隔离屏障，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船体72之间。
以本身已知的方式，布置在船舶的上甲板上的装载/卸载管线73可以依靠适当的连接器连接到海上或港口终端，以便将货物LNG从罐71传输或传输到罐71。
图10示出的海上终端的实例，包括装载和卸载站75、水下管线76以及陆基安装件77。装载和排空站75是固定的近海安装件，包括移动臂74和支撑移动臂74的塔架78。移动臂74承载一束隔离软管79，这些隔离软管可以连接到装载/卸载管线73。可定向的移动臂74适合所有大小的甲烷承载件。链接管线(未示出)在塔架78内部延伸。装载和卸载站75允许甲烷承载件70从陆基安装件77装载，或者卸载到该陆基安装件。该安装件包括经由水下管线76连接到装载或卸载站75的链接管线81和液化气体存储罐80。水下管线76允许在装载或卸载站75与陆基安装件77之间传输液化气体，在长距离上，例如5km，这允许承载甲烷的船舶70在装载和卸载操作期间保持距海岸很远。
为了生成传输液化气体所需的压力，使用船舶70中的船载泵，和/或安装在陆基安装件77中的泵，和/或配备到装载和卸载站75的泵。
虽然已经结合许多特定的实施方式描述了本发明，但很明显，本发明绝不限于此，并且本发明包括所描述的装置的所有技术等同物及也包括其组合，如果后者落入本发明的范围内。
因此，借助于上述锚固装置，任何数量的管线都可以锚固在罐中。类似地，锚固装置可以包括允许将梁以稳固的方式紧固到承载壁的任意数量的支撑脚。例如，四个管线可以锚固到承载壁，依靠包括三个支撑脚的锚固装置。
此外，在一个实施方式中，除了引导凸缘20之外，梁19可以带有提供通向罐的阶梯。
此外，附图和相关联的描述主要在波纹金属膜的背景下提供，该膜具有以一系列平行竖直波纹42和一系列平行水平波纹43形式的伸长的柔性区域。然而，在变型实施方式(未示出)中，罐壁可以包括由具有凸起边缘的INVAR边条制成的流体紧密膜。在这种情况下，平行伸长的柔性区域然后由波纹管组成，这些波纹管由焊接成对的两个相邻的INVAR板的凸起边缘形成。INVAR在此应理解为意指在20℃下热膨胀系数低于3×10-6的镍钢合金。例如，这种罐壁在文件FR2527544中描述。
锚固管线可以是任何类型，并且包括，例如，两个卸载管线、填充管线以及可选地扩散管线，以及仍可选地次级管线，其附接到大型管线，用于采样或扩散。
动词“以含有”、“以包括”或“以包含”及其结合形式的使用不排除除了权利要求中声明的元件或步骤之外的元件或步骤的存在。除非另有说明，否则对元件或步骤使用不定冠词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件或步骤。
在权利要求中，括号中的任何参考标记不应被解释为对权利要求的限制。

Claims (23)

1.一种热隔离密封罐，所述热隔离密封罐并入承载结构中，所述罐包括竖直罐壁(8)，所述竖直罐壁由所述承载结构的竖直承载壁(11)承载，
所述罐壁(8)包括竖直热隔离屏障，所述竖直热隔离屏障固定到所述承载壁(11)并限定与所述承载壁(11)平行的支撑表面，所述罐壁(8)还包括金属流体紧密膜，所述金属流体紧密膜由所述支撑表面负荷，所述支撑表面由所述竖直热隔离屏障限定，所述流体紧密膜包括至少一个系列平行伸长的柔性区域，
所述罐还包括多个管线(4)，每个管线(4)在所述罐中竖直地延伸，与所述竖直罐壁(8)平行，
其中所述罐壁(8)还包括用于将所述管线(4)锚固到所述竖直承载壁(11)的锚固装置(10)，所述锚固装置包括沿所述竖直承载壁对齐的一系列支撑脚(18)，
每个支撑脚(18)包括基座(21)，所述基座固定到所述承载壁(11)并从所述承载壁(11)延伸通过所述竖直热隔离屏障的厚度，直到所述流体紧密膜，所述基座(21)的与所述承载壁相对的一端包括与所述承载壁(11)平行的金属密封板(26)，所述流体紧密膜包括与所述金属密封板(26)一致的开口(44)，所述开口(44)具有的尺寸小于所述金属密封板(26)的尺寸，所述开口(44)的周缘边缘密封地焊接到所述金属密封板(26)，在所述开口(44)的整个轮廓上，所述金属密封板(26)位于所述流体紧密膜的两个相邻的伸长的柔性区域(42、43)之间，使得所述流体紧密膜的所述开口(44)不中断所述流体紧密膜的任何伸长的柔性区域，
每个支撑脚(18)还包括间隔件(22)，所述间隔件朝向所述罐的内部延伸，从所述金属密封板(26)通过所述流体紧密膜的所述开口(44)，所述间隔件的与所述金属密封板相对的一端承载支撑板，
所述锚固装置还包括固定梁(19)，所述固定梁固定到由一系列支撑脚(18)中的所述支撑脚(18)承载的所述支撑板，多个引导凸缘(20)固定到梁(19)的与所述竖直承载壁(11)相对的面(32)，每个引导凸缘(20)与所述竖直管线(4)中的一个相关联，每个竖直管线(4)接合在与其相关联的所述引导凸缘(20)中，以便以竖直自由度保持就位。
2.根据权利要求1所述的热隔离密封罐，其中，所述流体紧密膜包括一系列竖直伸长的柔性区域，至少一个支撑脚(18)的所述间隔件(22)相对于所述流体紧密膜的所述开口(44)偏移，所述间隔件(22)延伸通过所述开口，使得所述间隔件(22)与所述流体紧密膜的所述竖直伸长的柔性区域(42)中的一个一致地通过。
3.根据权利要求2所述的热隔离密封罐，其中，所述至少一个支撑脚(18)的所述间隔件(22)具有远离所述承载壁(11)扩大的喇叭状形式。
4.根据权利要求2至3中的一项所述的热隔离密封罐，其中，所述至少一个支撑脚的所述间隔件(22)包括第一突片(29)，所述第一突片朝向所述罐的内部延伸，通过所述流体紧密膜的所述开口(44)垂直于所述金属密封板(26)；以及第二突片(30)，所述第二突片朝向所述罐的内部延伸，通过所述流体紧密膜的所述开口(44)，相对于所述金属密封板(26)倾斜，所述第二突片(30)与所述流体紧密膜的所述竖直伸长的柔性区域(42)一致地通过，所述支撑板固定到突片(29、30)中的至少一个的与所述金属密封板(26)相对的一端。
5.根据权利要求4所述的热隔离密封罐，其中，所述间隔件包括两个支撑板(31)，第一支撑板(31)由所述第一突片(29)承载，并且第二支撑板由所述第二突片(30)承载。
6.根据权利要求2至5中的一项所述的热隔离密封罐，其中，所述多个管线(4)的管线(4)中的一个与所述流体紧密膜的所述竖直伸长的柔性区域(42)一致地延伸，并且其中所述至少一个支撑脚(18)的所述间隔件(22)相对于所述流体紧密膜的所述开口(44)偏移，所述间隔件(22)延伸通过所述开口，使得所述间隔件(22)与所述流体紧密膜的所述竖直伸长的柔性区域(42)一致地通过，在所述竖直伸长的柔性区域(42)与所述竖直管线(4)之间。
7.根据权利要求1至6中的一项所述的热隔离密封罐，其中，每个支撑脚(18)与所述竖直管线(4)中的一个相关联，每个引导凸缘(20)位于与所述支撑脚(18)的所述支撑板相对的梁(19)上，所述梁与接合在所述引导凸缘(20)中的所述竖直管线(4)相关联。
8.根据权利要求7所述的热隔离密封罐，其中，每个管线(4)在所述支撑脚(18)的一个或多个支撑板的中间处居中，所述管线(4)与所述支撑脚相关联。
9.根据权利要求1至8中的一项所述的热隔离密封罐，其中，所述管线(4)中的至少一个与次级管线(40)相关联，在所述罐中竖直地延伸，平行于所述罐(8)的所述竖直壁，与所述管线(4)相关联的所述引导凸缘(20)还包括锚固凸台(37)，所述次级管线(40)接合在所述锚固凸台(37)中，诸如以竖直自由度在所述罐中保持就位。
10.根据权利要求1至9中的一项所述的热隔离密封罐，其中，每个引导凸缘(20)包括以两部分(33、36)形式环绕所述管线(4)的卡箍，所述引导凸缘(20)与其相关联。
11.根据权利要求1至10中的一项所述的热隔离密封罐，其中，每个引导凸缘(20)的内部表面包括滑动元件，诸如用于向与所述引导凸缘(20)相关联的所述管线(4)提供竖直自由度。
12.根据权利要求1至11中的一项所述的热隔离密封罐，其中，每个支撑脚(18)的所述基座(21)都具有H形状，H的第一分支形成固定到所述竖直承载壁(11)的锚固板(24)，H的第二分支形成所述支撑脚(18)的所述基座(21)的所述金属密封板(26)，H的中间分支将所述第一分支和第二分支彼此分开，H的分支之间的间隔填充有隔离材料(28)。
13.根据权利要求1至11中的一项所述的热隔离密封罐，其中，每个支撑脚(18)的所述基座(21)包括焊接到所述竖直承载壁(11)的第一金属部分(24)以及形成所述金属密封板(26)的第二金属部分，第一隔离楔(45)固定到所述第一金属部分(24)，在所述竖直热隔离屏障的厚度中，第二隔离楔(50)固定到所述第二金属部分，在所述竖直热隔离屏障的厚度中，所述第一隔离楔(45)和所述第二隔离楔(50)通过固定元件彼此固接，诸如以固接所述支撑脚(18)的所述第一金属部分(24)和第二部分。
14.根据权利要求1至13中的一项所述的热隔离密封罐，其中，所述罐包括在所述罐的高度方向上彼此间隔开的多个锚固装置，每一系列支撑脚(18)包括位于所述罐中相同高度处的多个支撑脚(18)。
15.根据权利要求1至14中的一项所述的热隔离密封罐，还包括加强件(12)，所述加强件平行于所述金属流体紧密膜延伸并耦接到所述管线(4)中的每个以便将所述管线(4)连接在一起。
16.根据权利要求1至15中的一项所述的热隔离密封罐，其中，所述罐还包括由所述承载结构的顶部承载壁承载的顶部壁(5)，所述罐(5)的所述顶部壁包括热隔离顶部屏障，所述热隔离顶部屏障由以规则的图案并置的多个平行六面体隔离元件(13)形成、固定到所述顶部承载壁并限定顶部支撑表面，所述罐(5)的顶部壁还包括由所述顶部支撑表面承载的顶部金属流体紧密膜，并且其中所述管线(4)连续地横穿所述顶部承载壁和所述顶部罐壁(5)直到所述罐的内部，所述多个管线中的每个管线(4)横穿所述顶部热隔离屏障，同时在所述顶部罐壁的两个并置的平行六面体隔离元件(13)之间居中，所述顶部流体紧密膜包括设置有通路孔(61)的多个流体紧密链接板(60)，每个通路孔被相应的管线(4)横穿，每个通路孔(61)的内部周缘边界围绕横穿所述通路孔(61)的所述管线(4)密封地焊接。
17.根据权利要求16所述的热隔离密封罐，其中，所述管线(4)从所述承载结构的所述顶部承载壁悬挂。
18.根据权利要求16至17中的一项所述的热隔离密封罐，其中，所述顶部承载壁还承载与所述管线中的至少一个相关联的泵本体，旋转泵树耦接到接合在所述管线中的所述泵本体，以便通过所述管线将液体泵送到所述罐中。
19.根据权利要求1至18中的一项所述的热隔离密封罐，其中，所述伸长的柔性区域是流体紧密膜的波纹。
20.根据权利要求1至18中的一项所述的热隔离密封罐，其中，所述伸长的柔性区域是形成所述流体紧密膜的凸起边缘边条的凸起边缘。
21.一种船舶(70)，所述船舶用于冷流体产品的运输，所述船舶包括双船体(72)和根据权利要求1至20中的一项所述的布置在双船体中的罐(71)。
22.一种用于装载或卸载根据权利要求21所述的船舶(70)的方法，其中，冷流体产品通过隔离管线(73、79、76、81)从浮式或陆基存储安装件(77)输送到达所述船舶的罐(71)，或者通过隔离管线从所述船舶的罐输送到达所述浮式或陆基存储安装件。
23.一种用于传输冷流体产品的系统，所述系统包括根据权利要求21所述的船舶(70)；隔离管线(73、79、76、81)，布置所述隔离管线以便将安装在所述船舶的船体中的所述罐(71)连接到浮式或陆基存储安装件(77)；以及泵，用于驱动冷流体产品流通过所述隔离管线从所述浮式或陆基存储安装件到达所述船舶的罐，或通过所述隔离管线从所述船舶的罐到达所述浮式或陆基存储安装件。
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