CN112513515B - 密封热绝缘罐 - Google Patents

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Abstract

密封热绝缘罐，包括：第二级绝缘屏障(2)，波纹状第二级密封膜(3)，第一级绝缘屏障(4)和波纹状第一级密封膜(5)，第一级波纹部(14)和第二级波纹部(10)沿厚度方向叠置，第一级绝缘屏障(4)的沿厚度方向的尺寸比第二级波纹部(10)沿所述厚度方向截取的尺寸小，使得第二级波纹部(10)穿过第一级绝缘屏障(4)的通道(13)并部分地容置在第一级波纹部(14)中，罐还包括第一级增强构件(20)，第一级增强构件沿厚度方向插入在彼此堆叠的第二级波纹部(10)和第一级波纹部(14)之间，以加强所述第一级波纹部(14)。

Description

密封热绝缘罐
技术领域
本发明涉及密封热绝缘罐的领域。特别地，本发明涉及用于存储和/或运输处于低温的液化气体的密封热绝缘罐的领域，诸如用于运输具有例如在-50℃至0℃之间的温度的液化石油气(也称为LPG)的罐，或者用于运输在大气压下处于约-162℃的液化天然气(LNG)的罐。这些罐可以安装在陆地上或者浮式构造上。在浮式构造的情况下，罐可以用于运输液化气体或者用于接收液化气体，液化气体用作用于推进浮式构造的燃料。
在一种实施方式中，液化气体是LNG，即，甲烷含量高并且在大气压下以约-162℃的温度存储的混合物。还可以设想其他液化气体，特别地为乙烷、丙烷、丁烷或乙烯。液化气体还可以在压力下存储，例如在2巴至20巴之间的相对压力下，特别地在接近2巴的相对压力下。可以根据各种技术生产罐，特别地以与膜一体化的形式生产罐。
背景技术
用于运输低温液体例如LNG的密封热绝缘罐例如安装在由双层船壳的船的内部船壳形成的空间中。这种罐具有多层结构，使得可以既确保罐的绝缘，又确保罐的密封。这样的罐从罐的外部朝向罐的内部包括：第二级绝缘屏障；第二级密封膜；第一级绝缘屏障；以及第一级密封膜，第一级密封膜意在与包含在罐中的低温液体接触。该多层结构使得可以确保，即使在第一级密封膜退化的情况下，由于第二级绝缘屏障和第二级密封膜，罐维持足够的密封和绝缘，使得低温液体不会损坏其中一体化了罐的结构，典型地为船的双层船壳。
在如文件US2017/0159888 A1中所描述的多层罐系统中，仅第二级绝缘屏障具有足以确保罐的绝缘性的绝缘特性。在这种罐中，第一级绝缘屏障主要具有分隔第二级密封膜和第一级密封膜的功能，而不是绝缘功能。在这种罐中，第一级绝缘屏障例如由厚度有限的层压板形成。
此外，第一级密封膜具有波纹部。这种波纹部允许第一级密封膜在应力下变形，例如在罐中的温度由于装载或卸载罐中的低温液体而变化的情况下，或者为了在浪涌中承受住支撑结构的变形。
由于第一级绝缘屏障具有有限的绝缘特性，因此，第二级密封膜和第一级密封膜具有近似的操作温度。因此，在第一级密封膜没有泄露的情况下，第二级密封膜经受与罐中温度变化相关联的应力，这些应力与第一级密封膜经历的应力近似。因此，第二级密封膜也具有波纹部，使得可以吸收由罐中温度变化产生的变形，或者为了在浪涌中承受住支撑结构的变形。
形成第一级绝缘屏障的层压板具有通道，使得可以容纳第二级密封膜的这些波纹部。此外，由于第一级绝缘屏障的厚度有限，第二膜的波纹部和第一膜的波纹部叠置，以便将第二级密封膜的波纹部至少部分地容纳在第一级密封膜的波纹部中。
发明内容
本发明的基本理念是提供一种具有良好抗应力特征的密封热绝缘罐。本发明的基本理念是提供一种密封热绝缘罐，该密封热绝缘罐的第一级密封膜被增强。本发明的基本理念是提供一种密封热绝缘罐，该密封热绝缘罐的第一级密封膜的波纹部被增强。
根据一种实施方式，本发明提供一种意在安装在支撑结构中的密封热绝缘罐，所述罐从罐的外部朝向罐的内部包括：意在锚固在支撑结构上的第二级绝缘屏障；搁置在第二级绝缘屏障上的第二级密封膜；搁置在第二级密封膜上的第一级绝缘屏障；以及搁置在第一级绝缘屏障上的第一级密封膜。
第一级密封膜包括朝向罐的内部突出的第一级波纹部，第二级密封膜包括朝向罐的内部突出的第二级波纹部，第一级波纹部和第二级波纹部沿厚度方向叠置，
第一级绝缘屏障具有通道，第二级波纹部容纳在所述通道中，第一级绝缘屏障沿厚度方向的尺寸比第二级波纹部沿所述厚度方向截取的尺寸小，使得第二级波纹部延伸通过通道并部分地容纳在第一级波纹部中，
罐还包括第一级增强构件，第一级增强构件沿厚度方向插入叠置的第二级波纹部与第一级波纹部之间，以便增强所述第一级波纹部。
由于这些特征，第一级波纹部被第一级增强构件增强，因此提高第一级密封膜对压力的抵抗力。
根据一些实施方式，这种密封热绝缘罐可以具有下述特征中的一个或更多个。
根据一种实施方式，第一级和第二级密封膜各自包括位于波纹部之间的平坦部分，并分别搁置在第一级绝缘屏障和第二级绝缘屏障上。
根据一种实施方式，第一级增强构件具有凹形支承表面，凹形支承表面的凹面面朝第二级波纹部，所述支承表面匹配第二级波纹部的相对定位的内部面。
根据一种实施方式，支承表面具有的曲率半径与第二级波纹部的内部面的曲率半径相同或近似。
根据一种实施方式，支承表面的曲率半径使得支承表面部分地例如至少50％地覆盖第二级波纹部的内部表面。根据一种实施方式，支承表面特别地覆盖第二级波纹部的突出到第一级波纹部中的部分。
根据一种实施方式，支承表面支承在第二级波纹部的顶点上。
根据一种实施方式，间隙将第一级增强构件与第二级波纹部的基部隔开，第二级波纹部的所述基部与第二级密封膜的平坦部分是连续的。这种间隙允许第二级波纹部的基部变形，例如在由于船桁体热收缩或伸长，或者用于安装公差，所述第二级波纹部上存在张力的情况下。
根据一种实施方式，支承表面的曲率半径与第二级波纹部的内部表面的曲率半径相同，使得支承表面完全覆盖第二级波纹部的内部面。
由于这些特征，第一级增强构件稳定且可靠地与第二级波纹部协作，以便为第一级波纹部提供有效的增强。
根据一种实施方式，第一级增强构件具有凸形增强表面，凸形增强表面的凸面面朝第一级波纹部，并且具有的曲率半径与第一级波纹部的外部面的曲率半径匹配。
根据一种实施方式，间隙在环境温度下将增强表面与第一级波纹部的外部面隔开。
根据一种实施方式，增强表面的曲率半径与第一级波纹部的外部面在下述部分上的曲率半径相同：所述部分为所述外部面的与第一级波纹部的顶点一致的部分。根据一种实施方式，第一级波纹部的外部面的所述部分在第一级波纹部的顶点的两侧上由所述外部面的弯曲点界定。
由于这些特征，第一级增强构件确保均匀、可靠且有效地增强第一级波纹部。
根据一种实施方式，第一级波纹部和第二级波纹部沿厚度方向叠置，使得第二级波纹部的顶点被布置成与第一级波纹部的顶点一致。
根据一种实施方式，第一级增强构件的厚度沿所述第一级增强构件的侧向端部的方向减小。
根据一种实施方式，增强表面和支承表面在第一级增强构件的所述侧向端部处是连续的。根据一种实施方式，增强表面的端部和支承表面的端部通过第一级增强构件的连接表面连接。
根据一种实施方式，第一级增强构件是中空的。根据一种实施方式，中空第一级增强构件包括内部增强腹板。
这种第一级增强构件具有高结构强度，允许可靠且有效地增强第一级波纹部。此外，这种中空增强构件允许气体——例如惰性气体诸如氮气——在第一级波纹部和第二级波纹部之间循环。
根据一种实施方式，增强腹板垂直于第二级波纹部的内部面延伸。根据一种实施方式，增强腹板垂直于第一级波纹部的外部面延伸。
根据一种实施方式，罐还包括保持装置，保持装置被布置成在第一级增强构件上沿第二级波纹部的方向施加紧固(抓紧)，以保持所述第一级增强构件支承抵靠所述第二级波纹部。
根据一种实施方式，保持装置包括柔性构件，柔性构件锚固在第一级绝缘屏障上并连接至第一级增强构件，以便在所述第一级增强构件上沿第二级波纹部的方向施加紧固力。
根据一种实施方式，保持装置包括柔性带，柔性带具有：第一端部，第一端部锚固在位于第一级增强构件的一侧上的第一级绝缘屏障上；第二端部，第二端部锚固在位于第一级增强构件的另一侧上的第一级绝缘屏障上；以及中心部分，中心部分被插入到第一级增强构件和第一级波纹部之间。
根据一种实施方式，柔性带通过紧固件例如订钉、螺栓、钉子等锚固至第一级绝缘屏障。
根据一种实施方式，柔性构件是弹性的。根据一种实施方式，保持装置包括弹性叶片。根据一种实施方式，弹性叶片的端部形成脚部，脚部在第二级波纹部的两侧上弹性地保持抵靠第一级绝缘屏障。
根据一种实施方式，弹性叶片通过摩擦力锚固至第一级绝缘屏障。
根据一种实施方式，第一级增强构件包括一对脚部，该对脚部从第一级增强构件的端部侧向地突出，所述脚部容纳在第一级绝缘屏障的相应孔中，以便阻挡第一级增强构件沿罐的厚度方向移位。
由于这些特征，第一级增强构件通过第一级绝缘屏障保持在位。因此，增强构件是稳固的，并可靠地增强第一级波纹部。
根据一种实施方式，第一级绝缘屏障包括多个板件，多个板件插入在第一级密封膜的平坦部分与第二级密封膜的平坦部分之间。根据一种实施方式，这些板件由木材制成，例如复合板。
根据一种实施方式，孔形成在搁置抵靠第二级密封膜的第一级绝缘屏障的外部面上，使得第一级增强构件的脚部沿厚度方向插入在第一级绝缘屏障与第二级密封膜之间。
根据一种实施方式，罐还包括第二级增强构件，第二级增强构件沿罐的厚度方向插入到第二级波纹部与第二级绝缘屏障之间，以便增强所述第二级波纹部。
根据一种实施方式，第二级增强构件具有的外部形状与第二级波纹部突出到第一级波纹部的部分中的内部形状匹配。
因此，第二级增强构件完全且均匀地增强第二级波纹部的突出部分。
根据一种实施方式，第二级增强构件是中空的，以便允许气体例如惰性气体在第二级波纹部下循环。根据一种实施方式，第二级增强构件包括内部腹板，这种内部腹板在结构上增强所述第二级增强构件。
由于这些特征，第二级波纹部也被增强。此外，以这种方式被增强的第二级波纹部用于支撑第一级增强构件，使得第一级增强构件确保更好地增强第一级波纹部。
这种罐可以形成陆上储存设施例如用于储存LNG的陆上储存设施的部分，或者其可以安装在沿岸或深水浮式结构中，特别是甲烷携载船，浮式储存和再气化单元(FSRU)，浮式生产储存和卸载(FPSO)单元等等。这种罐还可以在任何类型的船中用作燃料储蓄器。
根据一种实施方式，用于运输冷却液体产品的船包括双层船壳和布置在双层船壳中的如上所述的罐。
根据一种实施方式，本发明还提供一种用于装载和卸载这种船的方法，其中，冷却液体产品从浮式或陆上储存设施被运送通过绝缘管线到达船的罐，或者从船的罐被运送通过绝缘管线到达浮式或陆上储存设施。
根据一种实施方式，本发明还提供一种用于冷却液体产品的传输系统，系统包括：如上所述的船；绝缘管线，该绝缘管线被布置成将安装在船的船壳中的罐连接至浮式或陆上储存设施；以及泵，该泵用于将冷却液体产品的流从浮式或陆上储存设施递送通过绝缘管线到达船的船壳，或者将冷却液体产品的流从船的船壳递送通过绝缘管线到达浮式或陆上储存设施。
本发明的一些方面基于增强密封绝缘罐的第一级波纹部的理念，在密封绝缘罐中，第一级密封膜的波纹部和第二级密封膜的波纹部叠置。本发明的一些方面基于增强第一级波纹部的理念，第一级波纹部的内部空间至少部分地被第二级波纹部占据。本发明的一些方面基于增强与由第二级波纹部形成的弯曲表面相对的第一级波纹部的理念。
附图说明
在参考附图的对本发明的若干特别实施方式的下述描述中，将更好地理解本发明，本发明的其他目的、细节、特征和优点将变得更清楚，特别实施方式仅以例示的方式给出且并无限制。
·图1是密封热绝缘罐的部分截面图；
·图2是如图1所示的密封热绝缘罐的细节截面图，还包括根据第一实施方式的第一级增强构件；
·图3是如图1所示的密封热绝缘罐的细节截面图，还包括根据第一实施方式的第一变型的第一级增强构件；
·图4是如图1所示的密封热绝缘罐的细节截面图，还包括根据第一实施方式的第二变型的第一级增强构件；
·图5是如图1所示的密封热绝缘罐的细节截面图，还包括根据第二实施方式的第一级增强构件；
·图6是甲烷携载船的罐以及用于装载/卸载该罐的码头的示意剖面图。
具体实施方式
在下面的描述中，参照了密封热绝缘罐，该密封热绝缘罐包括内部空间，该内部空间意在用可燃或不可燃气体填充。气体可以特别是液化天然气(LNG)，即，主要包括下述的气体混合物：甲烷以及低比例的一种或更多种其他碳氢化合物诸如乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、新戊烷和氮。气体还可以是乙烷或液化石油气(LPG)，即，通过提炼石油得到的并主要包括丙烷和丁烷的烃的混合物。
这种密封热绝缘罐一体化在支撑结构1中，例如用于运输LNG的船的双层船壳。该支撑结构1限定了多个支撑壁，多个支撑壁共同界定了双层船壳的内部空间，内部空间意在接收密封热绝缘罐。密封热绝缘罐包括多个罐壁，每个罐壁由支撑结构1的相应支撑壁支撑。每个罐壁具有多层结构，多层结构从对应支撑壁到罐的内部包括：第二级热绝缘屏障2；第二级密封膜3，第一级热绝缘屏障4；以及第一级密封膜5，第一级密封膜界定罐的内部并意在与包含在罐中的液体接触。图1部分地示出了根据该多层结构的密封热绝缘罐壁。
第二级热绝缘屏障2包括夹在底板7与盖板8之间的绝缘填充物6。该绝缘填充物6例如是纤维增强或未增强的聚氨酯泡沫。底板7和盖板8是刚性板，例如层压板。
第二级热绝缘屏障2可以以多种方式生产，例如通过按照规律的图案并置在支撑结构1的对应支撑壁上的平行六面形状的绝缘板件生产。这些绝缘板件通过锚固构件(未示出)锚固在支撑结构1上。底板7与支撑结构1之间插入有胶黏线9，以补偿支撑结构1的平面性缺陷。第二级热绝缘屏障2因此形成平坦支撑表面，第二级密封膜3搁置在该平坦支撑表面上。
第二级密封膜3包括多个波纹状金属板。这些金属板焊接至彼此，以形成第二级密封膜3。该第二级密封膜3可以以多种方式锚固在支撑结构上。例如，第二级密封膜3可以通过锚固在第二级热绝缘屏障2上来间接地锚固在支撑结构上，或者通过锚固在锚固构件(未示出)上来直接地锚固，该锚固构件延伸通过第二级热绝缘屏障2。
第二级密封膜3包括朝向罐的内部突出的波纹部10，下文称为第二级波纹部10。这些第二级波纹部10使得可以吸收第二级密封膜3的变形，例如与罐中的温度变化相关联的变形或者与船的船桁体的变形相关联的变形。第二级密封膜3包括平行于第一方向例如船的纵向方向延伸的第一系列的互相平行的第二级波纹部10。第二级密封膜3包括平行于第二方向例如船的横向方向延伸的第二系列的互相平行的第二级波纹部10。第二级密封膜3包括插入相邻的第二级波纹部10之间的平坦部分11，下文称第二级平坦部分11。
第一级热绝缘屏障4具有比第二级热绝缘屏障2小的厚度。第一级热绝缘屏障4包括搁置在第二级密封膜3上的多个刚性板12。更特别地，如图1所示，第一级热绝缘屏障4的刚性板12搁置在第二级密封膜3的平坦部分11上。第一级热绝缘屏障4包括多个通道13，第二级波纹部10容纳在通道中。这些通道13例如由位于第二级波纹部10的两侧上的刚性板12的侧边缘32界定。
刚性板12具有的沿对应罐壁的厚度方向截取的厚度小于第二级波纹部10沿所述厚度方向截取的高度。因此，第二级波纹部10延伸通过第一级热绝缘屏障4的通道13，并朝向罐的内部突出超过第一级热绝缘屏障4。通过示例的方式，刚性板12的厚度在9至36mm之间，优选地在12至24mm之间。
第一级热绝缘屏障4的刚性板12形成第一级平坦支撑表面，第一级密封膜5搁置在第一级平坦支撑表面上。以与第二级密封膜3类似的方式，第一级密封膜5包括以密封方式例如通过焊接彼此连接的多个波纹状金属板。同样地，该第一级密封膜5可以通过锚固至第一级热绝缘屏障4来间接地锚固至支撑结构1，或者通过经由锚固构件锚固至支撑结构来直接地锚固，在这种情况下，第二级密封膜3和第一级密封膜5的锚固可以共用所述锚固膜。
第一级密封膜5包括用于吸收第一级密封膜5的变形的波纹部14，下文称第一级波纹部14。以与第二级密封膜3类似的方式，第一级密封膜5包括第一系列的互相平行的第一级波纹部14和第二系列的互相平行的第一级波纹部14。第一级密封膜还包括插入第一级波纹部14之间的平坦部分15，下文称第一级平坦部分15。
图1示出了罐壁的截面图，使得以截面展示了第一系列的第二级波纹部10的仅第二级波纹部10和第一系列的第一级波纹部的第一级波纹部14。但是，下文的描述同样适于第一级密封膜5和第二级密封膜3的第二级波纹部10和第一级波纹部14。
第一级波纹部14布置成与第二级波纹部10一致。因此，第二级波纹部10从第一级热绝缘屏障4突出的部分容纳在第一级波纹部14中，该部分与第一级波纹部叠置。更特别地，第二级波纹部10具有与对应的第一级波纹部14的外部表面17相反的内部表面16。第一级波纹部14和第二级波纹部10朝向罐的内部突出，第二级波纹部10的内部表面16具有凸形形状，第一级波纹部14的外部表面17具有凹形形状。第二级波纹部10在第一级波纹部14中居中，使得第二级波纹部10的顶点18被定位成与第一级波纹部14的顶点19一致。因此，第一级波纹部14和第二级波纹部10相对于穿过顶点18和19并平行于所述波纹部10、14的纵向方向延伸的平面对称。
第一级波纹部14和第二级波纹部10的这种叠置使得可以将第一级平坦部分15定位成与第二级平坦部分11一致。因此，第一级平坦部分15可以搁置在第一级热绝缘屏障4上，该第一级热绝缘屏障由刚性板12形成并布置在第二级平坦部分11上。
形成第一级密封膜5和第二级密封膜3的金属板可以特别地由不锈钢、铝、
Figure BDA0002917013020000111
制成，即，膨胀系数通常在12.10-6至2.10-6K-1之间的铁和镍的合金，或者由膨胀系数通常在大约为7.10-6K-1的锰含量高的铁合金制成。然而，其他金属或合金也是可以的。
通过示例的方式，金属板可以具有1mm至1.6mm之间的厚度。还可以设想其他厚度，要知道，增厚金属片会导致增加其成本，并通常会增加波纹部10、14的刚度。
文件US2017/0159888或WO2016021948中描述了密封膜、形成所述密封膜的金属板以及热绝缘屏障或密封膜的锚固的其他可能的细节和特征。通过示例的方式，组装以形成密封膜3、5的金属板可以通过压制或折叠成型。
波纹部10、14使得密封膜3、5可以是柔性的，使得它们可以在罐中的LNG的热应力和机械应力的作用下变形。具体地，用低温液体诸如LNG装载罐会导致显著的温度变化，显著的温度变化会在第一级密封膜5中产生显著的热收缩应力。这些热应力也存在于第二级密封膜3，存在于具有无法削弱这些热应力的厚度的第一级热绝缘屏障4。此外，罐中液体的移动，特别是在在海上航行的船的情况下，可能导致第一级密封膜5上的显著的应力，特别是突出到罐内的第一级波纹部14。密封膜3、5的另一变形因素是船的船桁体响应于船在浪涌上的移动而伸长。
图2示出了如上所述的密封热绝缘罐的部分，还包括根据第一实施方式的第一级增强构件20。这种第一级增强构件20使得可以关于所述第一级密封膜5经历的各种应力增强第一级密封膜5，特别是第一级波纹部14。该图2示出了在单个第一级波纹部14和单个第二级波纹部10处的罐壁和第一级增强构件20，但是下面的描述可以适于罐的一个、若干个或所有的第一级波纹部14和第二级波纹部10。
如图2所示，第一级增强构件20插入在第一级密封膜5与第二级密封膜3之间。更特别地，由于第一级波纹部14和第二级波纹部10叠置，因此第一级增强构件20插入第二级波纹部10的内部面16与第一级波纹部14的外部面17之间。
第一级增强构件20具有支承表面21和增强表面22。以与第一级波纹部14和第二级波纹部10类似的方式，第一级增强构件20相对于穿过波纹部10、14的顶点18、19并平行于波纹部10、14的纵向方向延伸的平面对称。同样地，支承表面21和增强表面22相对于所述平面对称。
支承表面21面朝第二级波纹部的内部面16。该支承表面21具有凹形形状，凹形形状的凹面面朝第二级波纹部10的内部面16。因此，支承表面21具有的形状与第二级波纹部10的内部面16的形状互补。
优选地，支承表面21覆盖第二级波纹部10的内部面16，其中，接触超过所述内部面16的至少50％。为此，支承表面21的曲率半径与第二级波纹部10的内部面16的曲率半径近似。更特别地，支承表面21具有包含所述支承表面21的中部的中心部分。支承表面21的该中心部分具有的曲率半径与第二级波纹部10的内部面16的中心部分的曲率半径相同。换言之，支承表面21的中心部分覆盖并接触第二级波纹部10的内部面16的中心部分。
第二级波纹部10的内部面16的中心部分包含第二级波纹部10的顶点18，并在所述顶点18的两侧相对于第二级波纹部10的对称平面对称地延伸。同样地，支承表面21的中心部分相对于第二级波纹部10的对称平面对称。
在图2所示的实施方式中，第二级波纹部10的内部面16的中心部分在顶点18的两侧上由第二级波纹部10的所述内部面16形成的弯曲点界定。因此，支承表面21覆盖第二级波纹部10的内部面16，从位于第二级波纹部10的顶点18的一侧的第一弯曲点直至位于第二级波纹部10相对于所述顶点18的另一侧的弯曲点。
支承表面21与第二级波纹部10的内部面16之间的协作使得可以将第一级增强构件20保持成在第二级波纹部10上与第一级波纹部14的外部面17相反。此外，这种协作使得可以向第一级增强构件20提供紧固，使得所述第一级增强构件20可以增强第一级波纹部14，如下文所解释的。
增强表面22面朝第一级波纹部14的外部面17。以与第二级波纹部10的内部面16和支承表面21之间的形状互补类似的方式，增强表面22具有的形状与第一级波纹部14的外部面17的形状互补。因此，增强表面22具有面朝第一级波纹部14的外部面17的凸面。此外，增强表面22具有中心部分，该中心部分的曲率半径与第一级波纹部14的外部面17的中心部分的曲率半径相同。所述中心部分相对于第一级波纹部14的对称平面对称。外部面17的中心部分包括所述外部面17的被定位成与第一级波纹部14的顶点19一致的点，并在所述顶点19的两侧由第一级波纹部14的外部面17的弯曲点界定。
为了便于将第一级密封膜5安装在罐中，可以设置间隙将增强表面22与第一级波纹部14的外部面17隔开。这种间隙使得可以容纳第一级密封膜5的组装和安装公差。
第一级增强构件20在所述第一级增强构件20的一位置处的厚度被限定位在所述位置处将支承表面21与增强表面22隔开的最小距离。第一级增强构件20在其中部即其对称平面处具有最大厚度。第一级增强构件20的厚度从第一级增强构件20的中部朝向其端部23减小。端部23包括将增强表面22与支承表面21连接起来的平坦表面24。
在图2中，平坦表面24沿罐壁的厚度方向距第二级密封膜3的平坦部分11一距离。因此，第二级波纹部10的基部，即第二级波纹部10的位于所述第二级波纹部10的中心部分的两侧的部分，未被第一级增强构件20覆盖。
第二级波纹部10的基部未被第一级增强构件20覆盖允许第二级波纹部10的所述基部响应于应力——诸如与船的船桁体的热收缩或者变形相关联的张力——进行变形。换言之，第二级波纹部可以变形，以吸收第二级密封膜3的变形，这种变形不会被第一级增强构件20阻碍。
在一种实施方式中，该实施方式未示出，这种变形是可能的，因为支承表面21与第二级波纹部10的内部面16之间的曲率半径不同，存在将第二级波纹部10的基部与支承表面21隔开的间隙，以允许在不受第二级波纹部10的阻碍的情况下变形。
将支承表面21与第二级波纹部10的内部面16隔开的这种间隙的尺寸根据若干参数来设置。这种间隙的尺寸根据第一增强构件20和第二级波纹部10的制造和安装公差来设置。这种间隙的尺寸还根据第一级增强构件20的热收缩行为以及第二级波纹部10的变形行为来设置。第二级波纹部10的变形行为根据第二级波纹部10的热收缩行为和所述第二级波纹部10在可能在罐中出现的应力的作用下的行为确定。通常，这种间隙的尺寸优选地设置成满足下述等式：
间隙>tol+TCreinf–Ouvseccor
其中，tol代表第一级增强构件20和第二级波纹部10的制造和安装公差，TCreinf代表第一级增强构件20在热收缩的作用下的尺寸变化，例如在环境温度下第二级波纹部10在罐中的状态与在罐填充有LNG的情况下第二级波纹部10的状态之间的尺寸变化，以及Ouvseccor代表由于罐中的热收缩和应力导致的第二级波纹部10的尺寸变化。这种间隙允许第二级波纹部10相对于第一级增强构件20自由地变形，第二级波纹部10能够在不受第一级增强构件20的支承表面21的约束的情况下变形。
在该第一实施方式中，第一级增强构件20是固体的。在第一级波纹部14变形期间，第一级增强构件20的增强表面22支撑第一级波纹部14，因此限制其变形以及可能由于所述变形导致的退化。此外，增强表面22与第一级波纹部14的外部面17之间的形状互补允许均匀地增强第一级波纹部14。
在该第一实施方式中，第二级增强构件25容纳在第二级波纹部10下。该第二级增强构件25具有搁置在第二级热绝缘屏障2上的平坦外部壁26。该第二级增强构件25还具有在外部壁26上方延伸的包封件27。该包封件27匹配第二级波纹部10的外部面28的形状。第二级波纹部10的外部面28与第二级增强构件25接触。以与其和第一级增强构件20的协作类似的方式，第二级波纹部10的外部面28具有与第二级增强构件25协作的中心部分，所述中心部分包含第二级波纹部10的外部面28的被定位成与顶点18一致的点，并在所述顶点的两侧上由所述外部面28的弯曲点界定。
第二级增强构件25是中空的。因此其允许气体例如惰性气体诸如氮气在第二级热绝缘屏障2中循环。此外，第二级增强构件25包括内部腹板29，使得可以增强所述第二级增强构件25。
在第一级波纹部14变形期间，第一级增强构件20通过支承表面21与第二级波纹部10之间的协作被支撑。第二级波纹部10的被第二级增强构件25增强的内部面16为第一级增强构件20形成坚固且可靠的支承表面，允许第一级增强构件20可靠地增强第一级波纹部14。
在下文图3至图5的描述中，相同的元件或者实现与上文参照图1和图2描述的元件相同功能的元件具有相同的附图标记。
图3示出了第一级增强构件20的第一替代实施方式。图3中示出的一些元件有意地展示为有间隔，可以理解存在间隔仅是为了更容易理解图3。
在该第一变型中，保持构件30与第一级增强构件20协作，以使其在第二级波纹部10上保持在位。保持构件30包括柔性带31。该柔性带31的端部在第二级波纹部10的两侧锚固在第一级热绝缘屏障4上。更特别地，柔性带31的端部锚固在第一级热绝缘屏障4的刚性板12的侧边缘32上，所述侧边缘32界定通道13，第二级波纹部10容纳在该通道中。
柔性带31的这些端部可以以多种方式锚固在第一级热绝缘屏障4上，例如通过订钉45、螺栓、钉子或任何其他适合的装置。
柔性带31插入在第一级波纹部14的外部面17与增强表面22之间。柔性带31覆盖第一级增强构件20的增强表面22。该柔性带31被预加应力，以沿第二级波纹部10的方向在第一级增强构件20上施加紧固。支承表面21与第二级波纹部10的内部面16之间的形状互补使得可以确保第一级增强构件20在柔性带31施加的该紧固的作用下被正确地定位在第二级波纹部10上。
这种柔性带31可以由多种材料制成。
在一种优选的实施方式中，该柔性带31由织物制造，例如由纺织物诸如棉制造，基于矿物纤维制造，例如由玻璃纤维制造，或者由合成纤维(PA、PE、PEI……)制造。由织物制成的这种柔性带31在其端部锚固在第一级热绝缘屏障4期间被张紧，因此允许第一级增强构件20支承在第二级波纹部10上。
在一种实施方式中，柔性带31由弹性材料制成，例如由橡胶或任何其他材料制成。
图4示出了第一级增强构件20的第一实施方式的第二替代实施方式。该第二变型与图3所示的第一变型的不同之处在于，柔性带31是金属带33，其端部形成弹性脚部34。
金属带33包括与第一级增强构件20的增强表面22的形状匹配的中心部分35。弹性脚部34沿第一级热绝缘屏障4的刚性板12的侧边缘32的方向从中心部分35的端部侧向突出。这些弹性脚部34具有“S”形状的截面，以便包括：与中心部分35连接的部分36，所述连接部分36延续对应中心部分的端部；间隔部分37，间隔部分沿侧边缘32的方向从连接部分36延伸；以及支承部分38，支承部分从间隔部分37延伸并被布置成弹性地支承抵靠侧边缘32。
这些弹性脚部34被布置成支承在侧边缘32上，并保持金属带33定位成支承在第二级波纹部10上。因此，金属带33通过弹性脚部34在界定该通道13的侧边缘32上的支承和摩擦力使第一级增强构件20在第二级波纹部10的内部面16上保持在位。
在一种未示出的替代实施方式中，弹性脚部34被布置成支承在第一级热绝缘屏障4的孔中。这种孔可以形成在刚性板12的内部面上，刚性板12的所述内部面面朝第一级密封膜5。该孔还可以形成在刚性板12的外部面上，所述外部面面朝第二级密封膜3。
图5示出了第一级增强构件20的第二实施方式。第一级增强构件20的该第二实施方式与上文参照图2至图4示出的第一实施方式的不同之处在于，第一级增强构件20的端部23形成平坦脚部39。此外，第一级增强构件20的支承表面21与第二级波纹部12的内部面16的整体匹配，使得平坦脚部39部分地覆盖第二级密封膜3的平坦部分11。换言之，第一级增强构件20具有支承表面21，支承表面的曲率半径与第二级波纹部10的内部面16的曲率半径相同，并在第二级波纹部10的两侧上延伸，同时在第二级波纹部10的两侧搁置在第二级密封膜3上。
在该第二实施方式中，第一级热绝缘屏障4包括孔40。该孔40形成在第一级热绝缘屏障4的下部面41上，以在所述第一级热绝缘屏障4与第二级密封膜3之间创建空间。第一级增强构件20的平坦脚部39容纳在该孔中40，使得所述脚部39插入在第一级热绝缘屏障4与第二级密封膜3之间。因此，通过抵接在第一级热绝缘屏障4的孔40的底部上并支承在第二级密封膜3的平坦部分11上，且因此间接地支承在第二级热绝缘屏障2上，第一级增强构件20被保持在位。
在由刚性层压板12组成的第一级热绝缘屏障4的情况下，孔40例如形成在这些刚性板12的外部面上，即，形成在搁置于第二级密封膜3的平坦部分11上的面上。
第一级增强构件20间接支承在第二级热绝缘屏障2上使得可以使第一级增强构件20保持在位。特别地，在第一级波纹部14变形期间，第一级增强构件20支承在第二级密封膜3和第二级热绝缘屏障2上允许第一级增强构件20在不对第二级波纹部10造成应力的情况下实现增强第一级波纹部14的功能。换言之，在该第二实施方式中第一级增强构件20的支承通过搁置在第二级密封膜3的平坦部分11上的脚部39来确保，而不是通过如第一实施方式中支承在第二级波纹部10上的支承表面21来确保。
以未示出的方式，在该第二实施方式中，可以设置间隙将第一级增强构件20的支承表面21与第二级波纹部10的内部面16隔开。这种间隙以与上文参照第一实施方式描述的间隙类似的方式产生，以允许第二级波纹部10在不受第一级增强构件20的阻碍的情况下变形。
因此，第二级波纹部10受到的应力较小，甚至没有应力，以允许第一级增强构件20实现其增强第一级波纹部14的功能。因此，在该第二实施方式中，可以不使用第二级增强构件25，如图5所示的。
此外，在该第二实施方式中，第一级增强构件20是中空的。内部壁42形成增强表面22，外部壁43形成支承表面21，这些壁42和43在第一级增强构件20的端部处连接，以形成平坦脚部39。内部腹板44连接内部壁42和外部壁43，以增强该中空第一级增强构件20。这些内部腹板44例如大致垂直于外部壁43延伸。
第二级波纹部10的内部面16与第一级增强构件20的支承面21之间的互补性使得可以确保侧向保持第一级增强构件20。通常，该互补性使得可以使第一级增强构件20在第二级波纹部10上居中。
作为替代方案，以未示出的方式，第一级增强构件20由两个第一半增强件构成，两个第一半增强件在穿过第一级波纹部14和第二级波纹部10的顶点18、19的平面处隔开，以允许在不受第二级波纹部10阻碍的情况下变形。半增强件可以在波纹部10、14的顶点18、19处是自由的，通过容纳在孔40中的脚部39平移锁定。两个半增强件还可以通过垂直于图5的剖面的轴向枢转链接件连接。
上文描述的用于生产密封热绝缘罐的技术可以用在各种类型的储蓄器中，例如用以在陆上设施或浮式构造诸如甲烷携载船等中形成LNG储蓄器的第一级密封膜。
参照图6，甲烷携载船70的剖面图示出了安装在船的双层船壳72中的整体为棱形形状的密封绝缘罐71。罐71的壁包括：第一级密封屏障，第一级密封屏障意在与罐中包含的LNG接触；第二级密封屏障，第二级密封屏障布置在第一级密封屏障与船的双侧船壳72之间；以及两个绝缘屏障，两个绝缘屏障分别布置在第一级密封屏障与第二级密封屏障之间和第二级密封屏障与双层船壳72之间。
以本身已知的方式，布置在船的上甲板上的装载/卸载管线73可以通过适合的连接器连接至海运或港口码头，以将LNG货物从罐71传递或传递至罐。
图6示出了海运码头的实施例，该海运码头包括装载和卸载站75、水下管道76和陆上装置77。装载和卸载站75是固定的陆上装置，包括移动臂74和塔78，该塔支撑移动臂74。移动臂74携载一捆绝缘柔性管79，绝缘柔性管可以连接至装载/卸载管线73。可定向的移动臂74适于所有规格的甲烷携载器。连接管道(未示出)延伸进入塔78内。装载和卸载站75使得可以从陆上装置77装载至甲烷携载器70和从甲烷携载器卸载或至陆上装置。后者包括液化气体储存罐80和通过水下管道76连接至装载或卸载站75的连接管道81。水下管道76使得可以在装载或卸载站75与陆上装置77之间长距离例如5km传递液化气体，这使得可以使甲烷携载船70在装载和卸载操作期间与岸边保持大的距离。
为了产生用于传递液化气体所需的压力，使用船70上的泵和/或装载陆上装置77中的泵和/或装在装载和卸载站75中的泵。
虽然已联系若干特别实施方式对本发明进行了描述，但清楚的是，并不限制本发明，本发明包括描述的方式的所有技术同等物及其组合，如同组合落入本发明的范围内一般。
动词“包括”或“包含”及其变形形式的使用不排除存在权利要求中提到的元件或步骤以外的元件或步骤。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，除非另有说明。
在权利要求中，括号中的任何附图标记均不应理解为对权利要求的限制。

Claims (14)

1.一种密封热绝缘罐，所述密封热绝缘罐意在安装在支撑结构(1)中，所述密封热绝缘罐从所述密封热绝缘罐的外部朝向所述密封热绝缘罐的内部包括：意在锚固在所述支撑结构(1)上的第二级热绝缘屏障(2)；搁置在所述第二级热绝缘屏障(2)上的第二级密封膜(3)；搁置在所述第二级密封膜(3)上的第一级热绝缘屏障(4)；以及搁置在所述第一级热绝缘屏障(4)上的第一级密封膜(5)，
所述第一级密封膜(5)包括朝向所述密封热绝缘罐的内部突出的第一级波纹部(14)，所述第二级密封膜(3)包括朝向所述密封热绝缘罐的内部突出的第二级波纹部(10)，所述第一级波纹部(14)和所述第二级波纹部(10)沿厚度方向叠置，
所述第一级热绝缘屏障(4)具有通道(13)，所述第二级波纹部(10)被容纳在所述通道(13)中，所述第一级热绝缘屏障(4)沿所述厚度方向的尺寸比所述第二级波纹部(10)沿所述厚度方向截取的尺寸小，使得所述第二级波纹部(10)延伸通过所述通道(13)并部分地容纳在所述第一级波纹部(14)中，
所述密封热绝缘罐还包括第一级增强构件(20)，所述第一级增强构件沿所述厚度方向插入到叠置的第二级波纹部(10)与第一级波纹部(14)之间，以便增强所述第一级波纹部(14)，
所述第一级热绝缘屏障(4)还包括孔(40)，
所述第一级增强构件包括一对平坦脚部(39)，所述一对平坦脚部从所述第一级增强构件(20)的端部侧向地突出，所述平坦脚部(39)被容纳在所述第一级热绝缘屏障(4)的相应的所述孔(40)中，以便阻挡所述第一级增强构件(20)沿所述密封热绝缘罐的厚度方向移位，其中所述平坦脚部(39)覆盖所述第二级密封膜(3)的平坦部分(11)。
2.根据权利要求1所述的密封热绝缘罐，其中，所述第一级增强构件(20)具有凹形支承表面(21)，所述凹形支承表面的凹面面朝所述第二级波纹部(10)，所述支承表面(21)匹配所述第二级波纹部(10)的相对定位的内部面(16)。
3.根据权利要求2所述的密封热绝缘罐，其中，所述支承表面(21)具有的曲率半径与所述第二级波纹部(10)的所述内部面(16)的曲率半径相同或近似。
4.根据权利要求2或3所述的密封热绝缘罐，其中，所述支承表面(21)的曲率半径使得所述支承表面(21)部分地覆盖所述第二级波纹部(10)的所述内部面(16)。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的密封热绝缘罐，其中，所述第一级增强构件(20)具有凸形增强表面(22)，所述凸形增强表面的凸面面朝所述第一级波纹部(14)，并且具有的曲率半径与所述第一级波纹部(14)的外部面(17)的曲率半径匹配。
6.根据权利要求1至3中的任一项所述的密封热绝缘罐，其中，所述第一级增强构件(20)的厚度沿所述第一级增强构件(20)的侧向端部的方向减小。
7.根据权利要求1至3中的任一项所述的密封热绝缘罐，其中，所述第一级增强构件(20)是中空的，并包括内部增强腹板(44)。
8.根据权利要求1至3中的任一项所述的密封热绝缘罐，所述密封热绝缘罐还包括保持装置(30)，所述保持装置被布置成在所述第一级增强构件(20)上沿所述第二级波纹部(10)的方向施加紧固，以保持所述第一级增强构件(20)支承抵靠所述第二级波纹部(10)。
9.根据权利要求8所述的密封热绝缘罐，其中，所述保持装置包括柔性构件(31，33)，所述柔性构件锚固在所述第一级热绝缘屏障(4)上并连接至所述第一级增强构件(20)，以便在所述第一级增强构件(20)上沿所述第二级波纹部(10)的方向施加紧固力。
10.根据权利要求1至3中的任一项所述的密封热绝缘罐，所述密封热绝缘罐还包括第二级增强构件(25)，所述第二级增强构件沿所述密封热绝缘罐的厚度方向插入到第二级波纹部(10)与所述第二级热绝缘屏障(2)之间，以便增强所述第二级波纹部(10)。
11.根据权利要求10所述的密封热绝缘罐，其中，所述第二级增强构件(25)具有的外部形状与所述第二级波纹部(10)的突出到所述第一级波纹部(14)中的部分的内部形状匹配。
12.一种用于运输冷却液体产品的船(70)，所述船包括双层船壳(72)和布置在所述双层船壳中的根据权利要求1至11中的任一项所述的密封热绝缘罐(71)。
13.一种用于冷却液体产品的传输系统，所述传输系统包括：根据权利要求12所述的船(70)；绝缘管线(73，79，76，81)，所述绝缘管线被布置成将安装在所述船的船壳中的密封热绝缘罐(71)连接至浮式或陆上储存设施(77)；以及泵，所述泵用于将冷却液体产品的流从所述浮式或陆上储存设施递送通过所述绝缘管线到达所述船的所述船壳，或者将冷却液体产品的流从所述船的所述船壳递送通过所述绝缘管线到达所述浮式或陆上储存设施。
14.一种用于装载或卸载根据权利要求12所述的船(70)的方法，其中，将冷却液体产品从浮式或陆上储存设施(77)运送通过绝缘管线(73，79，76，81)到达所述船的密封热绝缘罐(71)，或者从所述船的所述密封热绝缘罐运送通过所述绝缘管线到达所述浮式或陆上储存设施。
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