CN110778906A - 带有加强波纹膜的密封壁 - Google Patents

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Abstract

一种密封罐壁，包括一密封膜，所述密封膜包括一第一系列平行波纹(3)和一第二系列平行波纹(2)，所述第一系列波纹和第二系列波纹(2,3)在交叉方向上延伸，所述波纹(2,3)在所述两个系列波纹(2,3)的交叉点处具有多个节点(5)，一波纹加强件(11)布置在所述第一系列波纹(3)的波纹(3)下，所述波纹加强件(11)包括：‑一导轨(13)，容纳在所述波纹(3)下面并穿过所述波纹(3)的一节点(5)，所述导轨(13)在所述节点(5)的任一侧延伸，‑多个加强部分(14,26)，附接在所述节点(5)的任一侧上的导轨(13)上，以支撑所述波纹(3)位于所述节点(5)和相邻节点(5)之间的部分(6)。

Description

带有加强波纹膜的密封壁
技术领域
本发明涉及用于储存和/或输送流体的具有波纹金属膜的密封罐的领域，尤其涉及用于液化气体的密封隔热罐。
特别地，本发明涉及用于储存和/或输送低温液体的密封隔热罐的领域，例如在-50℃至0℃之间的温度下输送液化石油气(也称为LPG)的罐，或在大气压下在约-162℃下输送液化天然气(LNG)的罐。这些罐可以安装在陆地或浮式结构上。当这些罐安装在浮式结构的情况下，罐可以用于输送液化气体或用于容纳用作推进浮式结构的燃料的液化气体。
背景技术
FR-A-2936784描述了一种具有波纹密封膜的罐，其中通过布置在波纹下方的加强件加强了波纹密封膜，加强件位于密封膜和该密封膜的支撑件之间，用于减小由多种因素引起的密封膜中的应力，其中所述多个因素包括：当罐冷却时出现的热收缩，船舶的梁的弯曲所带来的影响，以及特别由于膨胀致使货物运动，从而产生的动态压力。
在这种罐中，密封膜具有两个系列垂直波纹。因此，密封膜具有多个节点，这些节点对应于两个系列波纹中的多个波纹之间的交叉点。
在一个实施例中，这些加强件，也称为波纹加强件，是中空的，并且允许气体通过穿过加强件在波纹和支撑件之间流动，特别用于惰化隔热屏障或检测泄漏。这些加强件布置在两个连续节点之间的波纹下面，因此这些加强件在所述这些节点处是不连续的。
发明内容
然而，申请人观察到，密封膜应力在罐中不一定是均匀的。因此，同一个波纹可能受到可能引起膜变形的不对称应力，并且在这种情况下，加强件不能充分地实现加强膜的功能。特别地，申请人还观察到，因为所述波纹受到不对称应力的影响，加强件与容纳这些加强件的波纹部分一起运动。加强件和波纹的这种联合运动可以引起节点处的膜的扭曲。
本发明的一个构思是提供一种具有波纹密封膜的密封壁，该波纹密封膜沿着波纹得到连续地加强。本发明的一个构思是确保布置在波纹中的波纹加强件的连续性。本发明的一个构思是对齐布置在波纹下的波纹加强件，以便限制在节点处使膜扭曲的风险。
根据一个实施例，本发明提供了一种密封罐壁，其包括波纹密封膜，波纹密封膜包括一第一系列平行波纹和一第二系列平行波纹和位于波纹之间并搁置在一支撑表面上的平面部分，所述第一系列波纹和第二系列波纹在交叉方向上延伸，所述波纹在所述两个系列波纹的交叉点处具有多个节点，一波纹加强件布置在第一系列波纹的一波纹下，所述波纹加强件包括：
-一导轨，搁置在支撑表面上并且容纳在所述波纹下面，所述导轨平行于第一系列波纹延伸并穿过所述波纹的节点，所述导轨在所述节点的任一侧延伸，
-多个加强部分，附接到导轨上并且搁置在所述节点的任一侧上的导轨的一上表面上，以便支撑位于所述波纹的所述节点和相邻节点之间的所述波纹的部分，导轨的一中间部分未被加强部分覆盖且插在容纳在节点中的所述加强部分之间。
借助于这些特征，确保了两个连续加强部分之间的连续性，其中所述两个连续加强部分布置在节点的任一侧的波纹中且由所述节点分隔开。借助于这些特征，布置在波纹中的两个连续波纹加强部分之间的相对运动受到限制，包括在节点的任一侧存在不对称应力的情况下。
这种波纹加强件适用于密封膜，其中节点的横截面小于所述波纹的剩余部分。
根据一个实施例，节点包括一顶部，所述波纹在顶部的任一侧上包括形成波纹窄部的凹入部分。
根据一个实施例，所述窄部限定了例如节点中的波纹的最小横截面。
根据一个实施例，导轨的中间部分在由波纹的凹入部分形成的波纹的窄部下方的节点中延伸，所述波纹的凹入部分位于顶部的任一侧。
根据实施例，这种壁还可包括一个或多个以下特征。
根据一个实施例，导轨横穿过所述波纹的多个连续节点，加强部分在由导轨穿过的连续节点的任一侧上附接到导轨上，以支撑所述波纹在由导轨穿过的连续节点的任一侧上的部分。根据一个实施例，导轨包括多个未被加强部分覆盖的中间部分，所述中间部分插入附接到导轨的加强部分之间。
根据一个实施例，导轨在波纹的纵向方向上具有一恒定的横截面。
根据一个实施例，加强部分在波纹的纵向方向上具有一可变的横截面。根据一个实施例，加强部分包括一中心部分和至少一个端部。根据一个实施例，加强部分具有两个端部，所述两个端部位于所述加强部分的纵向方向上的中心部分的两侧。
根据一个实施例，加强部分的中心部分的外部形状与波纹的纵向部分的内部形状匹配。
根据一个实施例，一个或多个端部在波纹的节点中延伸。根据一个实施例，一个或多个端部具有与相应节点的一部分匹配的轮廓，节点的所述部分由波纹的窄部所限定，所述波纹的窄部由波纹的相应凹入部分所形成。加强部分的端部的这种轮廓使得有利地可以加强节点处的波纹，尤其可以加强在节点中形成的凹入部分中的波纹。
换言之，根据一个实施例，加强部分在容纳在一个或多个节点中的所述加强部分的一个或多个端部与容纳在波纹的纵向部分中的中心部分之间具有不同的轮廓，所述一个或多个端部具有适于支撑相应节点的横向部分的轮廓。
根据一个实施例，加强部分的一个或多个端部由一个或多个间隔件形成，所述一个或多个间隔件在加强部分的中心部分的任一侧上附接到导轨的中间部分。
根据一个实施例，加强部分具有面向节点的一倾斜端。
根据一个实施例，加强部分具有一外壁，该外壁具有例如半椭圆形凸出的外部形状，限定加强部分的内部空间。
根据一个实施例，加强部分的内部空间是中空的并且构成用于气体流过加强部分的通道。
根据一个实施例，加强部分还包括内部加强腹板。
根据一个实施例，导轨包括用于锚固加强部分的装置，该加强部分被构造成使得沿着罐壁的厚度方向保持所述加强部分。
根据一个实施例，通过沿着所述导轨的纵向方向在导轨上滑动来安装所述加强部分。
根据一个实施例，导轨具有在其上表面开口的纵向凹槽，加强部分包括一燕尾榫钉，该燕尾榫钉容纳在所述凹槽中。
根据一个实施例，导轨具有搁置在支撑表面上的一平坦的下壁和与所述下壁平行的一平坦的上壁，纵向凹槽设置在上壁中。
根据一个实施例，导轨包括连接下壁和上壁的侧壁。根据一个实施例，侧壁相对于下壁倾斜，下壁形成导轨的最大宽度。根据一个实施例，导轨的侧壁具有倾斜度和/或凹度，该倾斜度和/或凹度与所述侧壁的面对的波纹的倾斜度和/或凹度相匹配，以加强波纹的相应下部。
根据一个实施例，加强部分固定到导轨上。
可以以各种方式实现这种固定(即，加强部分固定到导轨上)。根据一个实施例，加强部分铆接到导轨上。根据一个实施例，加强部分焊接到导轨上。
根据一个实施例，波纹加强件是一第一波纹加强件，并且第一系列波纹的所述波纹是一第一波纹，罐壁还包括两个第二波纹加强件，所述第二波纹加强件容纳在第二波纹下，所述第二波纹是第二系列波纹中的波纹，其中所述第二波纹与第一波纹一起形成第一波纹加强件的导轨穿过的节点，第二波纹加强件容纳在第二波纹的所述节点和相邻节点之间的所述节点的任一侧的第二波纹下方，以支撑所述第二波纹的部分，该部分位于所述第二波纹的所述节点和所述相邻节点之间。
根据一个实施例，第二加强件的端部容纳在与导轨接触的节点中。借助于这些特征，导轨施加止动功能，从而限制第二波纹加强件在第二波纹的纵向方向上的运动。
根据一个实施例，第一波纹加强件的导轨包括一横向槽，所述横向槽容纳在节点中，罐壁还包括一套筒，该套筒容纳在所述横向槽中且在第一波纹加强件的导轨的任一侧上横向突出，第二波纹加强件是中空的，套筒容纳在所述第二波纹加强件中，以便所述第二波纹加强件在节点的任一侧上保持对齐。
根据一个实施例，第二波纹加强件的中空部分具有壳体，该壳体的横截面与套筒的横截面互补，使得所述套筒沿所述第二波纹加强件的纵向方向可滑动地容纳在所述第二波纹加强件中。
根据一个实施例，导轨的横向槽的横截面为倒“T”形，使得套筒相对于第一波纹加强件的导轨在罐壁的厚度方向上的运动被固定。
根据一个实施例，导轨的横向槽的横截面为梯形、楔形或三角形，且其被布置成使得套筒相对于第一波纹加强件的导轨在罐壁的厚度方向上的运动被固定。例如，导轨的横向槽的横截面为等腰梯形形状，该等腰梯形形状的大底靠近支撑表面，而等腰梯形形状的小底构成导轨的上表面上的导轨的横向槽的开口。
借助于这些特征，第二波纹加强件在罐的厚度方向上的运动是固定的。特别地，例如当液体在一个方向上对第一波纹(所述方向与所述第一波纹的纵向方向垂直)有影响时，倒“T”形或梯形形状的横向槽和容纳在第二波纹加强件中的套筒的互补形状防止第二波纹加强件通过导轨的运动而升高。
根据一个实施例，横向槽是主横向槽，该导轨还包括一个或多个次横向槽。优选地，主横向槽和次横向槽容纳在节点中。这种横向槽使得导轨能够在平行于支撑表面的平面中保持令人满意的刚度，同时在所述平面外提供改进的柔性。
根据一个实施例，至少一个次横向槽在主横向槽的两侧延伸。根据一个实施例，邻近主横向槽的次横向槽从导轨的下表面延伸。根据一个实施例，次横向槽从导轨的上表面和导轨的下表面交替地延伸。这种交替允许导轨在平行于支撑表面的平面之外具有更大的柔性。
根据一个实施例，多个波纹加强件容纳在第一系列波纹中的波纹下面，所述波纹加强件具有一导轨，该导轨搁置在支撑表面上并且容纳在波纹下方，所述导轨穿过所述波纹中的至少一个节点并且在所述至少一个节点的任一侧上延伸，并且容纳在所述波纹下面的两个连续导轨的面对端部布置在所述波纹的两个连续节点之间，接合加强部分附接在所述端部上，以支撑所述两个连续节点之间的所述波纹，并使所述端部保持对齐。
根据一个实施例，本发明还提供了一种波纹加强件，这种波纹加强件被设计成容纳在波纹密封膜的波纹下，所述波纹加强件包括一导轨和多个加强部分，所述多个加强部分附接到导轨并且在导轨的纵向方向上间隔开来，导轨的中间部分未被加强部分覆盖并插入两个连续的加强部分之间，且导轨的中间部分被设计成容纳在密封膜的节点下面，所述节点由所述密封膜的两个相交的波纹的交叉点形成。
根据实施例，这种波纹加强件可包括一个或多个以下特征。
根据一个实施例，通过沿着所述导轨的纵向方向在导轨上滑动来安装所述加强部分。
根据一个实施例，加强部分具有一外壁，该外壁具有例如半椭圆形凸出的外部形状，限定加强部分的内部空间。
根据一个实施例，加强部分的内部空间是中空的。
根据一个实施例，加强部分还包括内部加强腹板。
根据一个实施例，导轨具有在其上表面开口的纵向凹槽，加强部分包括一燕尾榫钉，该燕尾榫钉容纳在所述凹槽中。
根据一个实施例，导轨具有一平坦的下壁和与所述下壁平行的一平坦的上壁，纵向凹槽设置在上壁中。
根据一个实施例，导轨包括连接下壁和上壁的侧壁。根据一个实施例，侧壁相对于下壁倾斜，下壁形成导轨的最大宽度。
根据一个实施例，加强部分固定到导轨。根据一个实施例，加强部分铆接到导轨上。根据一个实施例，加强部分焊接到导轨上。
根据一个实施例，导轨包括一横向槽，该横向槽被设计成接收用于固定第二中空波纹加强件的套筒。根据一个实施例，导轨还包括如上所述的次横向槽。
根据一个实施例，本发明还提供了一种波纹密封膜部分，其被设计成搁置在密封罐壁的一支撑表面上，所述密封膜部分包括：
-一波纹金属板，所述金属板包括一第一系列平行波纹和一第二系列平行波纹和一平面部分，所述平面部分位于波纹之间并被设计成搁置在支撑表面上，所述第一系列波纹和第二系列波纹在交叉方向上延伸，所述波纹在所述两个系列波纹的交叉点处具有多个节点；
-一排波纹加强件，容纳在限定所述波纹的波纹金属板的边缘之间的第一系列波纹中的波纹中，所述一排波纹加强件包括如上所述的至少一个波纹加强件，
其中导轨的中间部分容纳在所述波纹的节点中，所述波纹加强件的加强部分容纳在所述波纹的纵向部分中，所述波纹的纵向部分位于所述波纹的所述节点和相邻节点之间的节点的任一侧上。
根据一个实施例，所述一排波纹加强件固定在所述波纹金属板上，例如通过双面胶带或粘合剂固定。因此，可以制备出一种具有一个或多个波纹加强件的波纹金属板，其中通过上述这种方式将所述一个或多个波纹加强件预先组装到所述波纹金属板上，这有助于罐壁的安装。
根据一个实施例，所述一排波纹加强件包括如上所述的多个波纹加强件，所述多个波纹加强件连续地容纳在波纹中。
根据一个实施例，所述连续波纹加强件中的两个波纹加强件各自具有一相应的导轨，导轨的一端容纳在共同波纹的一部分中，所述共同波纹的所述部分位于波纹的两个相邻节点之间，所述连续波纹加强件的所述相应导轨穿过所述波纹的两个相邻节点中的每个节点，所述两个导轨的所述端部通过一接合加强部分连接，所述接合加强部分共同附接到所述两个导轨的所述端部，以便以对齐的方式固定所述两个连续波纹加强件。
根据一个实施例，以相同方式构成的多排波纹加强件在矩形金属板的整个长度上布置在第一系列波纹的相应波纹中，例如布置在每个波纹中或仅布置在一些波纹中，并且所述多排波纹加强件可以以相同的方式固定到矩形金属板上。
根据一个实施例，多排波纹加强件布置在第二系列波纹的波纹中。这些波纹加强件可以以各种方式固定，例如通过与容纳在第一系列波纹的波纹中的波纹加强件的相互作用来固定。根据一个实施例，布置在第二系列波纹的波纹中的波纹加强件固定在波纹金属板上，例如通过双面胶带或粘合剂粘合固定。
根据一个实施例，在矩形金属板的大致整个长度上，在第一系列波纹的相应波纹中布置多排波纹加强件，在第二系列波纹的相应波纹中布置多排第二波纹加强件，所述第二波纹加强件被组装至第一波纹加强件上，以形成波纹金属板的框架。
根据一个实施例，波纹金属板是矩形的，波纹与所述波纹金属板的相应边缘平行。
这种罐壁可以形成陆基储存装置的一部分，例如用于存储LNG或安装在浮式、沿海或深水结构中，特别是甲烷运输轮或使用可燃液化气体作为燃料的任何船舶，浮式储存再气化装置(FSRU)，浮式生产储卸载装置(FPSO)等。
根据一个实施例，本发明提供了一种用于输送冷液体产品的船舶，该船舶包括双船体和一罐，该罐包括布置在双船体中的上述密封壁。
根据一个实施例，本发明还提供了一种用于装载或卸载这种船舶的方法，其中冷液体产品通过隔热管道从浮动或陆基储存装置输送到船舶的罐中或从船舶的罐中输送到浮动或陆基储存装置。
根据一个实施例，本发明还提供了一种用于输送冷液体产品的系统，该系统包括上述船舶；隔热管道，其被布置成将安装在船体中的罐连接到浮动或陆基储存装置；以及一泵，用于通过隔热管道使冷液体产品流在浮动或陆基储存装置和船舶的罐中来回传送。
附图说明
通过参考附图描述本发明的以下多个特定实施例(这些多个特定实施例仅是为了说明的目的而不是限制性的)，可以更好地理解本发明，同时本发明的其它目的、细节、特征和优势将变得更加显而易见。
图1是波纹金属板的视图，该波纹金属板被设计用于构造用于储存液化天然气的罐的密封膜；
图2是与多个小波纹加强件相关联的一排大波纹加强件的示意性透视图；
图3是图2的一排波纹加强件的大波纹加强件的剖视图；
图4是图2节点处的大波纹加强件和小波纹加强件的示意性透视图；
图5至图6是图4在不同剖面中的局部剖视图，示出了大波纹加强件与小波纹加强件在一个节点处相交；
图7是图4的一个变型的局部剖视图。
图8是从密封膜的波纹金属板的下面观察得到的示意性透视图，其中容纳有大波纹加强件和小波纹加强件；
图9是安装期间密封隔热罐的局部示意性透视图，包括图8的波纹金属板，该波纹金属板示出为透明的；
图10是甲烷运输船和用于装载/卸载所述罐的终端的剖视示意图。
具体实施方式
按照惯例，当涉及罐的内部和外部时，术语“外部”和“内部”用于限定一个元件相对于另一个元件的相对位置。
用于储存和输送低温流体(例如液化天然气(LNG))的密封隔热罐包括多个罐壁，每个罐壁具有多层结构。
这样的罐壁，在从罐的外部朝向罐的内部上，包括一隔热屏障，其通过一保持构件锚固道一承载结构；一密封膜，其由隔热屏障承载且被设计成与罐中的低温流体相接触。
承载结构尤其可以是一自支撑金属板，或者更一般地，该承载结构可以是具有适当机械性能的任何类型的刚性隔板。承载结构尤其可以船舶的一个船体或双船体形成。承载结构包括限定罐的总体形状的多个壁，所述罐通常为多面体形式。
所述罐还可包括多个隔热屏障和密封膜。例如，从罐的外部朝向罐的内部，罐可包括：一次隔热屏障，锚固在所述承载结构上；一次密封膜，其由此隔热屏障承载；一主隔热屏障，搁置在次密封膜上；以及一主密封膜，搁置在主隔热屏障上。所述隔热屏障可以根据例如文献WO2017017337或WO2017006044中所述的已知技术通过各种方式由各种材料制备而成。密封膜可以由矩形波纹金属部件构件构成，所述矩形波纹金属部件包括不同或相同尺寸的多个系列波纹。
图1示出了波纹金属板1，其被设计成形成用于储存液化天然气的罐的密封膜。
金属板1包括沿y方向延伸的第一系列“底部”平行波纹2和沿x方向延伸的第二系列“顶部”平行波纹3。所述多个系列波纹的x方向和y方向是垂直的。波纹2,3在金属板1的内表面侧突出，该金属板1的内表面被设计成与容纳在罐中的流体接触。这里，金属板1的边缘与波纹2,3平行。应当注意，术语“顶部”和“底部”具有相对的意义并且表示“底部”波纹2低于“顶部”波纹3。
金属板1包括在波纹2,3之间的多个平坦表面4。在底部波纹2和顶部波纹3之间的每个交叉点处，金属板1包括一节点5。换言之，每个波纹2,3包括一系列纵向部分6和节点5，所述节点5由所述波纹2,3与垂直波纹3,2的交叉点形成。这种纵向部分6具有基本恒定的横截面，波纹2,3的横截面在两个波纹2,3之间的交叉点处的变化标记了节点5的开始。然而，正如文献FR286160中所述，纵向部分6可以包括局部变形。
节点5包括一折叠部7，折叠部7延伸顶部波纹3的顶部8的边缘。该折叠部7形成节点5的顶部，该顶部朝向罐内部突出。顶部波纹3的顶部8的边缘还包括一对凹入的波纹9，凹入的波纹9的凹面面向罐的内部并且布置在折叠部7的两侧。此外，折叠部7是由一对侧向加强件10界定，所述侧向加强件10在顶部波纹3中形成并且被底部波纹2所穿透。
应该注意的是，金属板1尤其可以由不锈钢、铝、
Figure BDA0002145517700000101
制成，即铁和镍的合金，其膨胀系数通常在1.2×10-6和2×10-6K-1之间，或者具有高猛含量的铁合金，其膨胀系数通常在7×10-6K-1左右。但是，也可以使用其它金属和合金。
举例来说，金属板1的厚度约为1.2mm。在知道金属板1的厚度的增加会增加其成本并且通常会增加波纹2,3的刚度的情况下，也可以考虑其它厚度。
根据有利实施例(参见图8)，每个金属板1的两个垂直边缘具有一台阶部分，即具有高度差的部分，使得当金属板1焊接在一起时，具有台阶部分的那些边缘均越过相邻金属板1的正对边缘。
在文献WO2017017337或WO2017006044中描述了密封膜，形成所述密封膜的金属板1以及节点5的结构的其它可能的细节和特征。举例来说，组装以形成密封膜的金属板1可以通过拉伸或折叠成形。
金属板1的波纹2,3使得密封膜能够是柔性的，从而能够使其通过储存在罐中的液化天然气产生的热应力和机械应力而变形。波纹加强件布置在波纹2,3中，以加强密封膜以承受这些各种应力。更具体地，多排第一波纹加强件11布置在顶部波纹3下方。类似地，多排第二波纹加强件12布置在底部波纹2下方。
这些波纹加强件11,12使得可以在存在应力的情况下支撑和加强密封膜的波纹2,3，其中所述应力例如与罐中的流体的运动相关联。
在图2至7中详细示出了这种波纹加强件11,12。在图2至7中，未示出密封膜，使得所述波纹加强件11,12的特征和布置更清楚，应理解为这些波纹加强件11,12在所述波纹加强件11,12的布置的背景下描述，所述波纹加强件11,12位于由多个波纹金属板1形成的密封膜的波纹2,3下方，如图1所示。
如图2至图4所示，第一波纹加强件11包括一导轨13，加强部分14附接在导轨13上。
导轨13具有沿顶部波纹3的纵向方向的一恒定横截面，在该顶部波纹3下方布置有导轨13。该导轨13具有沿容器壁的厚度方向截取的高度，该高度小于顶部波纹3的高度，其中所述顶部波纹3包括在节点5处形成的凹形波纹9处的波纹。
图3示出了在加强部分14处在垂直于所述第一波纹加强件11的纵向方向的剖面中的第一波纹加强件11的剖视图。如该图3所示，导轨13包括一平坦下壁15。该平坦壁15搁置在由隔热屏障(未示出)形成的支撑表面上。导轨13还包括侧壁16，侧壁从下壁15的侧边缘延伸。这些侧壁16相对于下壁15以倾斜的方式延伸。
优选地，导轨13的侧壁16具有一外表面，也就是说与顶部波纹3相对，其倾斜度和/或凹度与相对的顶部波纹3的倾斜度和/或凹度相同或接近。因此，侧壁16的外表面与顶部波纹3的相对的内表面匹配，并且可以起到加强顶部波纹3的下部的作用。
导轨13还包括在侧壁16之间延伸的一上壁17。该上壁17是平坦的并且与下壁15平行。上壁17的上表面具有一呈楔形的凹槽18，该凹槽18的开口朝向罐的内部。该凹槽18基本上位于侧壁16的中心。凹槽18包括将上壁17连接到下壁15的两个内壁19，下壁15形成凹槽18的底部。
加强部分14具有一平坦的下壁20，下壁20的上方是一外部封套21。该外部封套21具有凸起形状，通常为圆顶形状，例如半椭圆形，其形状与顶部波纹3的形状类似。这些壁20,21限定了加强部分14的中空内部空间。这种中空加强部分14使得气体可以在所述加强部分14中流动，例如用于惰化或检测隔热屏障的泄漏。加强部分14还包括内部腹板22，内部腹板22可以加强所述加强部分14。
加强部分14包括一栓钉23，栓钉23从下壁20朝向外部突出。该栓钉23为楔形形状，与凹槽18的楔形形状互补。加强部分14通过栓钉23和凹槽18之间的相互作用可滑动地安装在导轨13上。栓钉23和凹槽18之间的这种相互作用确保加强部分14在罐壁的厚度方向上保持在导轨13上，同时允许加强部分14在导轨13的纵向方向上移动。
在图3所示的实施例中，加强部分还包括两个侧向凸片44，这两个侧向凸片44朝向外部延伸并使外部封套21朝向支撑表面延伸超过下壁20。这些侧向凸片44部分地覆盖侧壁16。这些侧向凸片44具有朝向顶部波纹3的外表面，该外表面与所述顶部波纹3的内部形状相匹配，以支撑和加强所述顶部波纹3。此外，加强部分14的侧向凸片44和导轨13的侧壁16之间的相互作用能够更好地将加强部分14保持在导轨13上，同时在栓钉23的辅助下，通过这种相互作用还能在加强部分14在导轨13上滑动时对其进行引导。
罐中的应力并不总是均匀的。因此，顶部波纹3可在其长度上受到不对称应力作用。这种不对称应力导致在顶部波纹3的纵向部分6上施加横向应力，而与所述顶部波纹3相邻的纵向部分6未受到类似应力的作用。在存在这种不对称应力的情况下，顶部波纹5可能在节点5处经受严重弯曲，从而将受到所述不对称应力作用的两个连续纵向部分6分开。
导轨13低于顶部波纹3的高度，包括低于节点5处的顶部波纹3的高度，特别低于在凹入部分9处处的顶部波纹3的高度，同时同一个导轨13可具有能够使其穿过顶部波纹3的一个节点5，甚至优选多个连续节点5的长度。因此，在图2所示的实施例中，导轨3的长度能够使所述导轨13穿过顶部波纹3的3个连续节点5，其中所述导轨3容纳在所述顶部波纹3的下方。
加强部分14附接在导轨13上，以便在顶部波纹3的纵向部分6中延伸。因此，在图2所示的实施例中，两个加强部分14附接在导轨13上，以使这两个加强部分14容纳在导轨13穿过的节点5之间的纵向部分6中。
例如，外部封套21的顶部处的加强部分14的长度等于顶部波纹3的纵向部分6的长度，顶部波纹3的纵向部分6在两个节点5之间具有均匀的横截面，从而可以在将顶部波纹3的两个连续节点5分开的整个长度上加强所述纵向部分6。具有均匀横截面的这部分终止于顶部波纹3具有轻微横向收缩部的位置处，其中这种横向收缩标志着节点5的开始，如上所述，节点5的几何结构是复杂的。此外，加强部分14的斜面形状基本上对应于该横向收缩部的倾斜，使得加强部分14尽可能靠近节点5，以优化顶部波纹3的支撑。
导轨13在两个连续的加强部分14之间具有未被所述连续的加强部分14覆盖的一中间部分24。该中间部分24容纳在导轨13穿过的相应节点5中。因此，第一波纹加强件11具有导轨13的交替部分，所述导轨的交替部分被加强部件14所覆盖且容纳在顶部波纹3的连续纵向部分6中，同时所述第一波纹加强件11还具有导轨的13的中间部分24，所述导轨的中间部分24未被加强部分14所覆盖且容纳在所述导轨13穿过的节点5中。
因此，如图2所示，第一波纹加强件11使得可以加强顶部波纹3的多个连续的纵向部分6，同时即使在存在不对称应力的情况下也能使加强部分14对齐。
图2部分地示出了一排第一波纹加强件11，其被设计成布置在顶部波纹3下方。该排第一波纹加强件11包括在所述顶部波纹3下方对齐的多个第一波纹加强件11，应理解为图2中所示的第一波纹加强件11的对齐也可以出现在顶部波纹3的整个长度上。类似地，该图2中所示的第二波纹加强件12可以在所述底部波纹2的整个长度上布置在底部波纹2下方。
导轨13的端部25在顶部波纹3的相应纵向部分6中延伸，一直延伸至大约为纵向部分6的一半位置处。换言之，该排第一波纹加强件11的连续导轨13的端部25基本容纳在朝向顶部波纹3的同一纵向部分6的中间位置。
如图2所示，类似于加强部分14的接合加强部分26附接到两个连续导轨13的两个相对的端部25上。这样的接合加强部分26一方面可以加强相应的顶部波纹3的纵向部分6，另一方面还能确保所述连续导轨13的对齐，以便确保通过该接合加强部分26连接的第一波纹加强件11保持对齐。
加强部分14,26在导轨13上的滑动安装允许所述加强部分14,26简单且快速地定位在导轨13上，同时使得可以占据密封膜的任何构造间隙。这种滑动在接合加强部分26的情况下特别有利，以便占据两个连续导轨13之间的任何构造间隙。此外，通过栓钉23与所述连续导轨13的每个凹槽18之间的相互作用和凸片44与所述连续导轨13之间的相互作用，接合加强部分26和导轨13之间的这种相互作用使得所述接合加强部分26能够更好地保证顶部波纹3中的所述导轨13对齐。
一旦加强部分14,26准确定位在导轨13上，加强部分14,26便可以最后固定在导轨13上。例如，加强部分14,26可以通过铆接、焊接点或任何其他适合的装置进行固定。这种焊接点或这种铆接例如在导轨13的下壁15和加强部分14,26的栓钉23之间产生。在加强部分14附接到单个导轨13上的情况下，例如，这种固定沿着加强部分14的纵向方向上发生在加强部分14的中间位置。在接合加强部分26的情况下，可以设置两个固定点，每个导轨13上有一个固定点，所述接合加强部分26例如沿着所述导轨13的被所述导轨13覆盖的部分的长度的一半处附接到所述固定点。
图2和图4至图7中所示的第二波纹加强件12包括由一外壁28覆盖的一下壁27。外壁28具有凸起形状，例如类似于底部波纹2的形状的圆顶形状，且外壁28限定了第二波纹加强件12的中空内部空间。以类似于加强部分14的方式，第二波纹加强件12的中空内部空间使得可以惰化和/或检测泄漏。下壁27搁置在由隔热屏障形成的支撑表面上。这些第二波纹加强件12以类似于第一波纹加强件11的加强部分14,26的方式包括内部腹板29，通过该内部腹板29可以加强所述第二波纹加强件12。
以类似于第一波纹加强件11的方式，优选地使容纳在底部波纹2下方的第二波纹加强件12保持对齐。多排第二波纹加强件12中的第二波纹加强件12布置在所述底部波纹2的两个连续节点5之间的底部波纹2的纵向部分6中。
然而，当第一波纹加强件11的导轨13穿过节点5时，第二波纹加强件12在所述节点5处被中断。为了确保第二波纹加强件12的连续性，尽管导轨13中断了第二波纹加强件12，但是套筒30还是将第二波纹加强件12连接了起来，其中所述套筒30穿过节点5处的所述导轨13。
为此，导轨13在节点5处包括一横向槽31。该横向槽31横向且垂直于导轨13的凹槽18延伸。
在图7所示的实施例中，该横向槽31具有倒“T”形。该横向槽从导轨13的上壁17的上表面延伸。
套筒30具有与横向槽31的形状互补的形状，通常为倒“T”形，其具有平行于导轨13的下壁15的一平坦底座32和垂直于平坦底座32的一上垂直壁33。因此，套筒30可以可滑动地安装在横向槽31中。此外，横向槽31和套筒30的倒“T”形允许所述套筒30在罐壁的厚度方向上固定在横向槽31中。
套筒30容纳在导轨13的横向槽31中，以便在所述导轨13的两侧横向突出，并且通过在该排第二波纹加强件12的两个连续的第二波纹加强件12中滑动而容纳在该横向槽31中。该套筒使得位于节点5处的导轨13的任一侧上的所述两个第二波纹加强件12保持对齐。
为了确保第二波纹加强件12与套筒30相互作用，第二波纹加强件12包括在所述第二波纹加强件12的纵向方向上延伸的内部壳体34。该内部壳体34由两个平行的垂直壁35形成，这两个平行的垂直壁35从内部腹板29朝向第二波纹加强件12的下壁27延伸。这些垂直壁35彼此间隔开一段距离，该距离对应于套筒30的上竖直壁33的厚度。
此外，第二波纹加强件的下壁27具有一凸起36。壳体34的两个垂直壁35朝向所述凸起36延伸并且具有面向所述凸起36的一下表面。该凸起36与垂直壁之间的距离大于并且优选地接近于套筒30的底部的厚度。因此，套筒30可以通过沿第二波纹加强件的纵向方向滑动而插入第二波纹加强件12的壳体34中。通过滑动实现的这种插入使得不仅可以通过套筒30的上垂直壁33横向邻接壳体34的两个垂直壁35，使第二波纹加强件12相对于套筒和导轨13静止不动，还可以通过套筒30的底部32邻接在垂直壁35的下表面和凸起36，使得第二波纹加强件12不会相对于套筒和导轨13进行垂直运动。
在图7所示的变型中，导轨13还包括次横向槽45。这些次横向槽45在导轨13中横向延伸且垂直于导轨13的凹槽18延伸。这些次横向槽45在导轨13的下壁15的下表面开始延伸。
在图7中，仅示出了两个次横向槽45，但是导轨13可以在横向槽31的任一侧上包括多个次横向槽45。在这种情况下，次横向槽45从导轨的下壁15的下表面和从导轨的上壁17的上表面交替延伸，与横向槽31相邻的次横向槽45从导轨13的下壁15的下表面开始延伸。
这种次横向槽45在平行于支撑表面的平面之外提供导轨13柔性，同时在平行于支撑表面的所述平面中保持令人满意的刚度。
在未示出的一个实施例中，第二波纹加强件12在底部波纹2的至少两个相邻的纵向部分6中延伸。在该实施例中，第二波纹加强件包括一中间部分，该中间部分发挥如上所述的套筒30的相同功能。然而，与容纳在横向槽31中的套筒30不同，这种第二波纹加强件的中间部分覆盖与底部波纹2对齐的导轨13的中间部分24。
这种第二波纹加强件12例如通过根据与导轨13的中间部分24的外部形状互补的匹配形式来匹配所述第二波纹加强件12的一部分而制成。因此，通过这种匹配可以形成第二波纹加强件12的中间部分并可以通过匹配导轨13的中间部分24的外部形状来覆盖导轨13的中间部分24。
在这样的实施例中，导轨13的中间部分24可以有利地包括如上所述的多个次横向槽45，然后横向槽31由一个所述次横向槽45代替。类似地，第二波纹加强件12可以同样具有类似于次横向槽45的横向槽，该横向槽从第二波纹加强件12的顶部或底部延伸，优选在顶部和底部之间交替地延伸。
此外，如图5所示，第二波纹加强件12在底部波纹2的纵向方向上的运动是固定的，其中通过使第二波纹加强件12的下壁27邻接第一波纹加强件11的导轨13，使所述第二波纹加强件容纳在底部波纹2中。
因此，如图2至7所示的波纹加强件11,12有利地使得可以保持所述波纹加强件11,12的稳定且可靠的对齐，其中包括在罐中存在不对称应力的情况下依然能有利地实现上述这种对齐。这种波纹加强件11,12可以由许多材料制得，例如，可以由以下材料制得，例如金属，特别是铝、金属合金；塑料，特别是聚乙烯、聚碳酸酯、聚醚酰亚胺；或包含纤维的复合材料，特别是用塑料树脂粘合的玻璃纤维。
波纹加强件11,12可以以多种方式生产。优选地，这些波纹加强件11,12通过挤出制成。例如，导轨13、加强部分14和第二波纹加强件12通过挤出彼此分开制成所需的长度。在第二步骤中，可以加工导轨13以产生横向槽31。
图8示出了包括波纹金属板1的密封膜元件41，如图1所示，该波纹金属板1容纳多个第一波纹加强件11和第二波纹加强件12。在该图8中，三个第一波纹加强件11容纳在波纹金属板1的顶部波纹3中，而第二波纹加强件12容纳在所述第一波纹加强件之间的底部波纹2中。
此外，如该图8和图1所示，金属板1的边缘37中断了密封膜的两个连续节点5之间的波纹2,3。换言之说，金属板1具有将板的边缘37连接到与所述边缘37相邻的节点5的纵向半部38。
第一端部波纹加强件11的导轨13在这些纵向半部38中延伸并且基本上在边缘37处中断。加强半部39在顶部波纹3的纵向半部38中附接到导轨13上，以加强所述纵向半部38。这些加强半部39类似于上述加强部分14，但是(不同的是)这些加强半部39的长度与纵向半部38的长度相适应。类似地，第二波纹半加强件40布置在底部波纹2的纵向半部38中。
可以实施多种方法以确保波纹加强件11,12,40保留在金属板1的波纹2,3中。根据一个实施例，使用双面胶带或粘合剂将波纹加强件11,12,40固定在波纹中。根据一个实施例，保持夹(未示出)布置在所述金属板1的边缘上。这些保持夹1包括布置在金属板1的内表面上的部分和容纳在波纹加强件11,40的中空内部空间中的部分。在该实施例中，波纹加强件11,12,40可以通过多排波纹加强件11,12,40的连续性保持在波纹中，其中所述多排波纹加强件11,12,40的连续性通过使各种波纹加强件11,12,40保持对齐和牢固的接合加强部分26和套筒30来实现。
在一个实施例中，预组装波纹加强件11,12，以便形成框架46，框架46可以同时插入多个纵向部分6和节点5中。在图8所示的示例中，这样的框架46包括三个导轨13，加强部分14安装在所述导轨13上，第二波纹加强件12插入所述导轨13之间。在一个变型实施例中，该框架46同样可以包括第二波纹半加强件40。可以设置这样的一个框架46，以使得该框架46插入MxN节点5中，其中M是与框架46相邻的导轨13的数量，N是由同一个导轨13穿过的节点5的数量，M和N最好是奇数。这样的实施例允许将框架的中心中间部分24作为原点，以便计算来自节点5的收缩间隙，其中中心中间部分24插入所述节点5中。
如图9所示，膜元件41可以直接附接到隔热屏障42。通过将金属板1的边缘37焊接在锚固带43上，可以将膜元件41固定在隔热屏障42上，其中为此将锚固带42设置在由隔热屏障42形成的支撑表面中。这种膜元件41可以以并置的方式相互附接和固定在隔热屏障42上，以形成锚固在隔热屏障42上的加强密封膜。
根据未示出的安装变型，可以例如通过粘合剂或双面胶带将波纹加强件11,12固定到隔热屏障并随后将波纹金属板附接到隔热屏障，以便容纳预先安装在波纹金属板的相应波纹中的波纹加强件11,12。
图9示出了处于安装过程中的所述密封膜。因此，在该图9中，仅密封膜的某些金属板1已经锚固到隔热屏障42的锚固带43上。
在不同类型的储存器的情况下，上述用于实现密封隔热罐的技术可用于例如构成陆基装置或浮式结构(例如，甲烷运输船等)中的LNG储存器的主密封膜。
参考图10，甲烷运输船70的剖视图示出了安装在船舶的双船体72中的大致棱柱形的密封隔热罐71。罐71的壁包括一主密封屏障，其被设计成与容纳在罐中的LNG接触；一次密封屏障，布置在主密封屏障和船舶的双船体72之间；以及两个隔热屏障，分别布置在主密封屏障和次密封屏障之间以及次密封屏障和双船体72之间。
以本身已知的方式，布置在船舶的上甲板上的装载/卸载管道73可以通过合适的连接器连接到海上或港口终端，以来往于罐71间运送LNG的货物。
图10示出了包括装载和卸载站75、水下管道1076和陆基装置77的海上终端的示例。装载和卸载站75是固定的离岸设施，包括一移动臂74和一塔78，塔78支撑移动臂74。移动臂74承载一束隔热柔性软管79，隔热柔性软管79可以连接到装载/卸载管道73。可定向的移动臂74可适用于所有尺寸的甲烷运输船。未示出的连接管在塔78内部延伸。装载和卸载站75允许甲烷运输船70装载或卸载到陆基装置77。陆基装置77包括液化气储罐80和连接管道81，连接管道81通过水下管道76连接到装载或卸载站75。水下管道76允许在装载或卸载站75和陆基装置77之间在很远的距离(例如5km)上传输液化气体，这允许甲烷运输船70在装载和卸载操作期间保持与海岸相距很远的距离。
为了产生输送液化气体所需的压力，使用船舶70中的泵和/或设置在陆基装置77中的泵和/或设置在装载和卸载站75中的泵。
尽管已经结合若干具体实施例描述了本发明，但是显然本发明绝不限于所述若干具体实施例并且本发明包括所描述的资源的所有技术等同物以及它们的组合，只要所描述的资源的所有技术等同物以及它们的组合都在本发明的范围内。
动词“包括”或“包含”及其共轭形式的使用不排除权利要求中除了所述元件或步骤之外的元件或步骤的存在。
在权利要求中，括号内的任何附图标记不应被解释为对权利要求的限制。

Claims (16)

1.一种密封罐壁，包括一波纹密封膜，所述波纹密封膜包括一第一系列平行波纹(3)和一第二系列平行波纹(2)和位于所述波纹(2,3)之间并搁置在一支撑表面上的平面部分(4)，所述第一系列波纹和所述第二系列波纹(2,3)在交叉方向上延伸，所述波纹(2，3)在所述两个系列波纹(2,3)的交叉点处具有多个节点(5)，
一波纹加强件(11)布置在所述第一系列波纹(3)的波纹(3)下，所述波纹加强件(11)包括：
-一导轨(13)，搁置在所述支撑表面上并且容纳在所述波纹(3)下面，所述导轨(13)平行于所述第一系列波纹(3)延伸并穿过所述波纹(3)的一节点(5)，所述导轨(13)在所述节点(5)的任一侧延伸，
-多个加强部分(14,26)，附接到所述导轨(13)上并且搁置在所述节点(5)的任一侧上的所述导轨(13)的一上表面上，以便支撑位于所述波纹(3)的所述节点(5)和相邻节点(5)之间的所述波纹(3)的部分(6)，所述导轨的一中间部分(24)未被所述加强部分(14,26)覆盖且插在容纳在所述节点(5)中的所述加强部分(14,26)之间。
2.根据权利要求1所述的罐壁，其特征在于，所述导轨(13)包括一装置，用于锚固所述加强部分(14,26)，所述加强部分(14,26)被构造成使得在所述罐壁的厚度方向上保持所述加强部分(14,26)。
3.根据权利要求1或2所述的罐壁，其特征在于，通过沿着所述导轨(13)的一纵向方向在所述导轨(13)上滑动来安装所述加强部分(14,26)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的罐壁，其特征在于，所述导轨(13)具有一在其上表面开口的纵向凹槽(18)，所述加强部分(14,26)包括一燕尾榫钉(23)，所述燕尾榫钉容纳在所述凹槽(18)中。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的罐壁，其特征在于，所述加强部分(14,26)固定在所述导轨(13)上。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的罐壁，其特征在于，所述波纹加强件是一第一波纹加强件(11)，并且所述第一系列波纹(3)的所述波纹是一第一波纹(3)，所述罐壁还包括两个第二波纹加强件(12)，所述第二波纹加强件(12)容纳在一第二波纹(12)下，所述第二波纹(2)是所述第二系列波纹(2)中的波纹，其中所述第二波纹(2)与所述第一波纹(3)一起形成所述第一波纹加强件(11)的所述导轨(13)穿过的所述节点(5)，所述第二波纹加强件(12)容纳在所述第二波纹(2)的所述节点(5)和相邻节点(5)之间的所述节点(5)的任一侧的所述第二波纹(2)下方，以支撑所述第二波纹(2)的部分(6)，所述第二波纹(2)的部分(6)位于所述第二波纹(2)的所述节点(5)和所述相邻节点(5)之间。
7.根据权利要求6所述的罐壁，其特征在于，所述第一波纹加强件(11)的所述导轨(13)包括一横向槽(31)，所述横向槽(31)容纳在所述节点(5)中，所述罐壁还包括一套筒(30)，所述套筒(30)容纳在所述横向槽(31)中且在所述第一波纹加强件(11)的所述导轨(13)的任一侧上横向突出，所述第二波纹加强件(12)是中空的，所述套筒(30)容纳在所述第二波纹加强件(12)中，以便所述第二波纹加强件(12)在所述节点(5)的任一侧上保持对齐。
8.根据权利要求7所述的罐壁，其特征在于，所述第二波纹加强件的中空部分具有一壳体(34)，所述壳体(34)的横截面与所述套筒(30)的横截面互补，使得所述套筒(30)沿所述第二波纹加强件(12)的纵向方向可滑动地容纳在所述第二波纹加强件(12)中。
9.根据权利要求7至8中任一项所述的罐壁，其特征在于，所述导轨(13)的所述横向槽(31)的横截面为倒“T”形，使得所述套筒(30)相对于所述第一波纹加强件(11)的所述导轨(13)在所述罐壁的厚度方向上的运动是固定的。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的罐壁，其特征在于，多个波纹加强件(11)容纳在所述第一系列波纹(3)中的所述波纹(3)下面，所述多个波纹加强件的两个连续波纹加强件(11)中的每一个具有一导轨(13)，所述导轨(13)搁置在所述支撑表面上并且容纳在所述波纹(3)下方，所述导轨(13)中的每一个穿过所述波纹(3)中的至少一个节点(5)并且在所述至少一个节点(5)的任一侧上延伸，并且容纳在所述波纹(3)下面的两个连续波纹加强件(11)的面对端部(25)布置在所述波纹(3)的两个连续节点(5)之间，一接合加强部分(26)附接在所述端部(25)上，以支撑所述两个连续节点(5)之间的所述波纹(3)，并使所述端部(25)保持对齐。
11.一种波纹加强件(11)，所述波纹加强件(11)被设计成容纳在一波纹密封膜的一波纹(3)下，所述波纹加强件(11)包括一导轨(13)和多个加强部分(14,26)，所述多个加强部分(14,26)附接到所述导轨(13)并且在所述导轨(13)的纵向方向上间隔开来，所述导轨(13)的一中间部分(24)未被所述加强部分(14,26)覆盖并插入两个连续的加强部分(14,26)之间，所述两个连续的加强部分(14,26)被设计成容纳在所述密封膜的一节点(5)下面，所述节点(5)由所述密封膜的两个相交的波纹(2,3)的交叉点形成。
12.根据权利要求11所述的波纹加强件，其特征在于，所述加强部分(14,26)在所述导轨(13)的一纵向方向上可滑动地安装在所述导轨(13)中。
13.波纹密封膜部分，其被设计成搁置在一密封罐壁的一支撑表面上，所述密封膜部分包括：
-一波纹金属板(1)，所述金属板(1)包括一第一系列平行波纹(3)和一第二系列平行波纹(2)和一平面部分(4)，所述平面部分(4)位于所述波纹(2,3)之间并被设计成搁置在所述支撑表面上，所述第一系列波纹和所述第二系列波纹(2,3)在交叉方向上延伸，所述波纹(2,3)在所述两个系列波纹(2,3)的交叉点处具有多个节点(5)；
-一排波纹加强件(11)，容纳在限定所述波纹(3)的波纹金属板(1)的边缘(37)之间的所述第一系列波纹(3)中的一波纹(3)中，所述一排波纹加强件(11)包括根据权利要求11至12中任一项所述的至少一个波纹加强件，
其中所述导轨的中间部分(24)容纳在所述波纹(3)的一节点(5)中，所述波纹加强件(11)的所述加强部分(14,26)容纳在所述波纹(3)的一纵向部分(6)中，所述波纹(3)的纵向部分(6)位于所述波纹(3)的所述节点(5)和相邻节点(5)之间的所述节点(5)的任一侧上。
14.一种用于输送冷液体产品的船舶(70)，所述船舶包括一双船体(72)和一罐，所述罐布置在所述双船体，所述罐包括根据权利要求1至10中任一项所述的一密封罐壁。
15.一种用于装载或卸载根据权利要求14所述的一船舶(70)的方法，其中冷液体产品通过隔热管道(73,79,76,81)从一浮动或陆基储存装置(77)输送到所述船舶的罐(71)中或从所述船舶的罐(71)中输送到所述浮动或陆基储存装置(77)。
16.一种用于输送冷液体产品的系统，所述系统包括根据权利要求14所述的一船舶(70)；隔热管道(73,79,76,81)，其被布置成将安装在所述船舶的船体中的所述罐(71)连接到一浮动或陆基储存装置(77)；以及一泵，用于通过隔热管道使冷液体产品在所述浮动或陆基储存装置和所述船舶的罐中来回流动。
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