CN113226914A - 用于液化天然气储罐的拐角部分的热绝缘结构 - Google Patents

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Abstract

公开一种用于液化天然气储罐的拐角部分的热绝缘结构。根据本发明，在液化天然气储罐中，具有：二级热绝缘壁，布置在船体的内壁中的每一个上且包括多个二级热绝缘板；二级密封壁，安装在二级热绝缘壁；一级热绝缘壁，布置在二级密封壁上且包括多个一级热绝缘板；及一级密封壁，安装在一级热绝缘壁，液化天然气储罐包括拐角部分组件，拐角部分组件在储罐的拐角部分处修整一级密封壁的边缘，从而完成储罐的密封。拐角部分组件包括端盖片，端盖片修整和密封安装在储罐的相应表面上的一级密封壁的四个边缘，在端盖片中，形成有端盖褶皱和长褶皱，端盖褶皱修整形成于一级密封壁中的褶皱且具有端盖形状，长褶皱在与端盖褶皱延伸的方向垂直的方向上延伸。

Description

用于液化天然气储罐的拐角部分的热绝缘结构
技术领域
本发明涉及一种用于液化天然气储罐的拐角部分的热绝缘结构，且更确切地说，涉及一种在金属薄膜的拐角部分处用于密封储罐的连接结构。
背景技术
一般来说，天然气通过岸上或海上气体管道以气态形式运输，或通过LNG运输船以液化天然气(liquefied natural gas；LNG)形式运输到远处的目的地。
LNG通过将天然气冷却到极低温度(约-163℃或小于-163℃)而获得，且其体积为气态天然气的体积的约1/600。因此，LNG适合于长距离海路运输。
设计成通过海路将LNG运载到岸上需求源的LNG运输船，或设计成通过海路将LNG运载到岸上需求源、再气化LNG且将再气化的LNG排放到岸上需求源的LNG再气化船舶(LNGregasification vessel；LNG RV)设置有能够承受LNG的极低温度的LNG储罐(也称为“货舱”)。
取决于货物载荷是否直接施加到储罐的绝缘体，可将LNG储罐分为独立型(Independent Type)和薄膜型(Membrane Type)。
薄膜型储罐分为GTT NO 96型罐和Mark III型，且独立式货舱分为MOSS型罐和IHI-SPB型罐。
薄膜型储罐具有以下结构：其中二级绝缘壁、二级密封壁、一级绝缘壁以及一级密封壁按规定次序依序堆叠在船体的内壁上。
绝缘壁用于防止外部热量侵入货舱中以防止LNG气化，且密封壁用于防止LNG从储罐泄漏。储罐具有双重热绝缘结构，以便允许二级密封壁即使在一级密封壁损坏时也能在预定时间段内防止LNG泄漏。
图1是典型NO 96型储罐的135°拐角部分的侧截面视图，且图2是在典型NO 96型储罐的135°拐角部分处的薄膜连接结构的视图。
参考图1，典型NO 96型储罐具有以下结构：其中各自由0.5毫米到0.7毫米厚的因瓦(Invar)薄膜构成的二级密封壁(120)和一级密封壁(140)堆叠在各自由绝缘箱(insulation box)构成的二级绝缘壁(110)和一级绝缘壁(130)上。
构成一级绝缘壁(130)和二级绝缘壁(110)中的每一个的绝缘箱需要具有高抗压强度和高硬度，以便支撑平坦因瓦薄膜(flat invar membrane)且可以填充有珍珠岩(perlite)粉末的木箱的形式制造。
在典型NO 96型储罐中，以135°的角度弯曲的拐角部分(倒角部分)设置有放置在储罐的内壁的倾斜表面上的密封壁(120)、密封壁(140)以及连接安置在邻近于倾斜表面的表面上的密封壁(120)、密封壁(140)的拐角钢(corner steel,150)。
如在密封壁(120)、密封壁(140)中，拐角钢(150)由因瓦(Invar)形成且对应于拐角部分的倾斜表面以135°的角度弯曲且在储罐的纵向方向上延伸。
设置到储罐的内壁的倾斜表面的密封壁(140)、密封壁(120)与邻近于其的表面通过拐角钢(150)彼此连接，从而完成典型NO 96型储罐的密封结构。
在典型NO 96型储罐中，由与拐角钢(150)相同种类的材料(因瓦)形成的密封壁(140)、密封壁(120)在135°拐角部分处焊接到拐角钢(150)，且密封壁(140)、密封壁(120)以及拐角钢(150)由于其材料特性而不需要波纹。
图3是典型MARK III型储罐的135°拐角部分的内部透视图，且图4是典型MARK III型储罐的135°拐角部分的侧截面视图。图5是设置到典型MARK III型储罐的拐角部分的拐角件和角件的视图，其中(a)示出用于储罐的135°拐角部分的拐角件和角件，且(b)示出用于储罐的90°拐角部分的拐角件和角件。
参考图3和图4，典型MARK III型储罐具有以下结构：其中由1.2毫米厚的不锈钢(SUS)薄膜构成的一级密封壁(240)、具有三重(triplex)结构的二级密封壁(未示出)以及各自由聚氨基甲酸酯泡沫(polyurethane foam)形成的一级绝缘壁(230)和二级绝缘壁(210)交替堆叠在船体H的内壁上。
一级密封壁(240)形成有面向储罐的内部的多个波纹，以便允许薄膜的变形对应于由存储于储罐中的低温LNG引起的热收缩。
具有波纹的一级密封壁(240)以合适的尺寸制造以插入到储罐中且焊接到储罐的整个区域上方的其它一级密封壁，使得形成于彼此耦合的相邻一级密封壁(140)上的波纹彼此连接。
储罐形成有在储罐的侧表面的上部和下部处以一定角度倾斜的倒角(chamfer)，以便减少存储于储罐中的货物(LNG)的晃动，且倒角中的每一个设置有拐角构件(250)，所述拐角构件(250)将安置在倒角中的每一个的倾斜表面上的一级密封壁(240)连接到安置在储罐的水平表面(底部表面/顶部表面)或侧表面上的一级密封壁(240)，从而完成储罐的密封结构。
拐角构件(250)包含：拐角件(251)，连接安置在储罐中的相邻表面上的一级密封壁(240)；角件(252)，连接形成于连接到拐角件(251)的相对端的一级密封壁(240)上的波纹的卷曲部分以密封波纹；以及木块(wooden block,253)，对应于一级绝缘壁(230)的高度放置以支撑拐角件(251)。
拐角件(251)以沿着拐角部分的边缘(edge)延伸的弯曲金属片的形式提供。拐角件(251)可通过以例如135°的角度弯曲的金属片实现，所述角度界定在储罐的倒角的倾斜表面与水平表面(底部表面/顶部表面)或侧表面之间。
拐角件(251)通过铆钉(rivet)或螺钉(screw)以机械方式紧固到木块(253)以固定到拐角部分。
拐角件(251)在其相对端处通过搭接焊分别焊接到安置在倒角的倾斜表面上的一级密封壁(240)及安置在储罐的水平表面(底部表面/顶部表面)或侧表面上的一级密封壁(240)。
此处，角件(252)用于密封波纹，所述波纹形成于连接到拐角件(251)的相对端的一级密封壁(240)上且处于开放状态。角件(252)具有在对应于形成于一级密封壁(240)上的波纹的开放状态下修整的波纹，以便连接两侧波纹的卷曲部分。
因为典型角件(252)上的波纹通过以135°弯曲单个波纹而形成，所以由于在角件(252)的急剧弯曲部分(波纹在所述部分相交)上的显著的应力集中，典型角件易受疲劳载荷的影响。
此外，波纹相交处的弯曲部分的几何形状使得难以制造典型角件(252)且难以在工作现场采用自动焊接。
此外，在包含拐角构件(250)的典型MARK III型储罐中，形成于储罐中的相邻表面上的密封壁的波纹通过角件(252)彼此连接，由此需要更严格的公差管理来匹配两侧波纹，从而导致包含焊接操作在内的所有工艺的生产率下降，尽管具有连续柔性的优点。
如图3和图4中所示出，在典型MARK III型储罐中，拐角构件(250)不仅应用于其中储罐的侧表面相对于其底部(顶部)表面以135°的角度倾斜的拐角部分，而且还应用于其中储罐的前壁或后壁相对于其底部(顶部)表面以90°的角度倾斜的拐角部分。
在图5中，(a)和(b)示出分别设置到储罐的135°拐角部分和90°拐角部分的拐角件(251)、拐角件(251')和角件(252)、角件(252')。针对应用于储罐的90°拐角部分的典型拐角构件(250)，拐角件(251)和角件(252)以90°弯曲形状提供。
发明内容
技术问题
本发明的方面是提供一种板型(panel type)绝缘系统，所述板型绝缘系统具有：改良结构，其中绝缘壁(insulation panel)由由聚氨基甲酸酯泡沫形成的绝缘板构成且二级密封壁由平坦因瓦薄膜(flat invar membrane)构成；以及针对绝缘系统适当设计的LNG储罐的拐角部分的薄膜连接结构。
技术解决方案
根据本发明的一个方面，提供一种用于LNG储罐的拐角部分的热绝缘结构，LNG储罐包含：二级绝缘壁，由布置在船体的内壁上的多个二级绝缘板构成；二级密封壁，安置在二级绝缘壁上；一级绝缘壁，由布置在二级密封壁上的多个一级绝缘板构成；以及一级密封壁，安置在一级绝缘壁上，所述热绝缘结构包含：拐角组件，在储罐的拐角部分处修整一级密封壁的边缘以完成储罐的密封，其中拐角组件包含端盖片，所述端盖片修整提供到储罐的每一表面的一级密封壁的四个拐角中的每一个以密封四个拐角，端盖片形成有：端盖波纹，具有端盖形状且修整形成于一级密封壁上的波纹；以及细长波纹，在与端盖波纹延伸的方向垂直的方向上延伸。
细长波纹可在端盖片上保持恒定高度的同时延伸，以便在所述端盖片的宽度方向上在端盖片的相对端处具有开放结构，且端盖片可设置成多个以在储罐的纵向方向和横向方向上连续布置，使得形成于端盖片上的细长波纹彼此连续连接且在储罐的纵向方向和横向方向上延伸。
拐角组件可更包含拐角修整片，所述拐角修整片修整和密封设置到储罐的每一表面的一级密封壁的四个拐角中的每一个，拐角修整片形成有修整形成于端盖片上的细长波纹的拐角修整波纹。
可独立修整安置在储罐中的相邻表面上的一级密封壁。
热绝缘结构可更包含：横向连接件，在横向方向上沿着储罐的前壁和后壁中的每一个的边缘延伸且支撑一级密封壁和二级密封壁；以及因瓦梁，在纵向方向上沿着储罐中的倒角(chamfer)表面的边缘延伸且支撑一级密封壁，其中端盖片在其一端处通过搭接焊焊接到横向连接件或因瓦梁，且在其另一端处焊接到一级密封壁。
一级密封壁可由不锈钢(SUS)薄膜构成，且端盖片和拐角修整片可由因瓦(Invar)材料形成。
横向连接件和因瓦梁可由因瓦(Invar)材料形成，且可通过由胶合板箱构成的绝缘箱支撑在船体的内壁上。
根据本发明的另一方面，提供一种用于LNG储罐的拐角部分的热绝缘结构，LNG储罐包含：二级绝缘壁，由布置在船体的内壁上的多个二级绝缘板构成；二级密封壁，安置在二级绝缘壁上；一级绝缘壁，由布置在二级密封壁上的多个一级绝缘板构成；以及一级密封壁，安置在一级绝缘壁上，所述热绝缘结构包含：端盖片，各自包含形成于平坦(flat)金属片上的端盖波纹且密封形成于一级密封壁上的波纹，使得可在不使储罐的拐角部分处的波纹(corrugation)弯曲的情况下密封储罐，作为用于密封一级密封壁的四个拐角中的每一个的构件，其中端盖片中的每一个形成有在与端盖波纹垂直的方向上延伸的细长波纹，使得形成于端盖片上的细长波纹彼此连续连接且在储罐的纵向方向和横向方向上延伸，此是由于端盖片在储罐的纵向方向和横向方向上连续布置。
可独立修整安置在储罐的每一表面上的一级密封壁。
热绝缘结构可更包含拐角修整片，所述拐角修整片修整在储罐的纵向方向和横向方向上连续布置的端盖片当中的安置在储罐的远端处的端盖片，所述拐角修整片形成有修整形成于端盖片上的细长波纹的拐角修整波纹。
有利影响
根据本发明的LNG储罐采用具有改良结构的板型(panel type)绝缘系统，其中绝缘壁由各自由聚氨基甲酸酯泡沫形成的绝缘板构成，且二级密封壁由平坦因瓦薄膜构成。
通过这种结构，本发明可通过将二级密封壁安装在二级绝缘壁上的焊接自动化来确保生产率提高，且通过使用由聚氨基甲酸酯泡沫形成的绝缘板来构造一级绝缘壁和二级绝缘壁来确保具有良好热绝缘。
此外，在根据本发明的板型(panel type)绝缘系统中，储罐的拐角部分处的绝缘壁具有绝缘箱(insulation box)与绝缘板(insulation panel)的组合结构，从而提供针对由于极低温度引起的热收缩后储罐的拐角部分处的绝缘壁的高度差的对策。
本发明提供一种拐角组件，包含在储罐的纵向方向和横向方向上延伸的细长波纹，从而防止由绝缘壁的高度差引起的问题。
根据本发明，一级密封壁的远端可易于通过包含多个波纹的端盖片进行密封，从而通过减小公差负担来提高生产率。本发明不需要大批量生产用于形成于典型一级密封壁上的波纹之间的连接的角件，且可将焊接量减少4倍或大于4倍。
此外，根据本发明，端盖片由因瓦薄膜构成，从而与包含具有弯曲形状的波纹的典型角件相比，减轻热应力在储罐的拐角部分上的集中，同时在疲劳寿命方面提供优势。
此外，根据本发明，构成用于修整储罐中的一级密封壁的拐角组件的端盖片和拐角修整片具有平坦边缘，从而通过简单的尺寸调整和在端口/右舷侧处进行切割来提高焊接自动化的适用性。
附图说明
图1是典型NO 96型储罐的135°拐角部分的侧截面视图。
图2是在典型NO 96型储罐的135°拐角部分处的薄膜连接结构的视图。
图3是典型MARK III型储罐的135°拐角部分的内部透视图。
图4是典型MARK III型储罐的135°拐角部分的侧截面视图。
图5是设置到典型MARK III型储罐的拐角部分的拐角件和角件的视图，其中(a)示出用于储罐的135°拐角部分的拐角件和角件，且(b)示出用于储罐的90°拐角部分的拐角件和角件。
图6是根据本发明的LNG储罐的热绝缘结构的内部透视图。
图7是设置到根据本发明的LNG储罐的拐角部分的拐角组件的视图。
图8(a)示出设置到根据本发明的LNG储罐的135°拐角部分的作为薄膜连接构件的平坦金属片，且(b)是用于示出由这种结构引起的问题的视图。
图9示出对集中于根据本发明的LNG储罐的拐角部分上的应力的模拟分析的结果，其中(a)示出应用图8中所示出的平坦金属片时的模拟分析的结果，且(b)示出应用根据本发明的包含细长波纹的拐角组件时的模拟分析的结果。
具体实施方式
从结合附图对以下实施例的详细描述，本发明的以上及其它方面、特征以及优点将变得显而易见。
在下文中，将参考附图详细描述本发明的实施例。在整个说明书中，相同部件将由相同附图标记表示。
本文中，术语“一级”和“二级”用于区分向储罐提供一级密封或绝缘的部件与向储罐提供二级密封或绝缘的部件。
另外，如本文中用于描述罐的部件，术语“上部”或“在……上方”是指罐的朝内方向，与重力的方向无关，且术语“下部”或“在……下方”是指罐的朝外方向，与重力的方向无关。
图6是根据本发明的LNG储罐的热绝缘结构的内部透视图。
参考图6，根据本发明的LNG储罐包含：二级绝缘壁(310)，由布置在船体(H)的内壁上的多个二级绝缘板构成；二级密封壁(320)，安置在二级绝缘壁(310)上；一级绝缘壁(330)，由布置在二级密封壁(320)上的多个一级绝缘板构成；以及一级密封壁(340)，安置在一级绝缘壁(330)上。
构成二级绝缘壁(310)的多个二级绝缘板以各自具有六面体形状的单元板的形式提供，且在储罐的纵向方向和横向方向上布置在船体(H)的内壁上以构成二级绝缘壁(310)。
同样地，构成一级绝缘壁(330)的多个一级绝缘板以各自具有六面体形状的单元板的形式提供，且在储罐的纵向方向和横向方向上布置在二级密封壁(320)上以构成一级绝缘壁(330)。
一级绝缘板和二级绝缘板可以各自具有粘合到聚氨基甲酸酯泡沫(PUF)的上部表面或下部表面或其上部表面和下部表面两者的胶合板片的夹层板(sandwich panel)的形式实现，且可经制造为具有约1:3的宽度对长度比和相同尺寸的单元板。
构成一级绝缘壁(330)和二级绝缘壁(310)的一级绝缘板和二级绝缘板优选地由具有比典型聚氨基甲酸酯泡沫更高的硬度的硬质聚氨基甲酸酯泡沫(rigid polyurethanefoam；RPUF)形成，以便使用平坦因瓦薄膜来构成将在下文描述的二级密封壁(320)。
二级绝缘壁(310)可通过螺柱或粘合剂(如环氧胶泥(epoxy mastic)树脂等)固定到船体(H)的内壁，且一级绝缘壁(330)可固定到二级密封壁(320)的上部表面，以便通过将一级绝缘板耦合到安置在二级绝缘板的上部表面上的固定器件(securing device)来接触其上部表面，其中二级密封壁(320)插入于一级绝缘壁(330)与二级绝缘壁(310)之间。
二级密封壁(320)可由平坦(Invar)因瓦薄膜构成。
二级密封壁(320)可固定到二级绝缘壁(310)的上部表面，以便通过将多个因瓦列板(invar strake)焊接到安置在二级绝缘板的上部表面上的舌形(tongue)构件而不在其间产生间隙来接触所述二级绝缘壁(310)的上部表面。因瓦列板是具有窄宽度的带状的金属板。
根据本发明的LNG储罐是板型(panel type)的，一级绝缘壁(330)和二级绝缘壁(310)中的每一个以绝缘板的形式提供，所述绝缘板具有粘合到聚氨基甲酸酯泡沫的上部表面和/或下部表面的木质胶合板片，且二级密封壁(320)由平坦因瓦薄膜构成。
通常，平坦因瓦薄膜具有较小的热收缩系数且不适用于绝缘板由聚氨基甲酸酯泡沫形成的板型绝缘系统。
对于应用平坦因瓦薄膜，有必要使用在热收缩后展现较小变形且具有高硬度的绝缘箱来构成支撑薄膜的绝缘壁，如在典型NO 96型储罐中。
然而，根据本发明，热绝缘结构具有用于增强二级绝缘壁(310)的硬度的结构，从而提供由各自由聚氨基甲酸酯泡沫形成的绝缘板构成的二级绝缘壁(310)，同时能够使用平坦因瓦薄膜构成二级密封壁(320)。
确切地说，根据本发明的储罐更包含横向连接件(transverse connector,351)，所述横向连接件(351)设置到储罐的拐角部分且支撑二级密封壁(320)的相对端。
横向连接件(351)为沿着储罐的前壁和后壁中的每一个的边缘安置的网格形结构，且用于支撑一级密封壁(340)和二级密封壁(320)中的每一个的相对端，使得施加到一级密封壁(340)和二级密封壁(320)的载荷可穿过其传送到船体(H)。
横向连接件(351)由具有高硬度的因瓦(Invar)形成，且通过将横向连接件(351)焊接到形成于船体的内壁上的锚定棒(anchoring bar)而固定到储罐的拐角部分。一级密封壁(340)和二级密封壁(320)中的每一个的两个远端通过焊接固定到横向连接件(351)且由横向连接件(351)支撑，由此施加到一级密封壁(340)和二级密封壁(320)的载荷可通过横向连接件传送到船体(H)。
具有高硬度的绝缘箱(B)(一些未示出)可安置在横向连接件(351)中及横向连接件(351)与船体(H)之间以支撑横向连接件(351)。绝缘箱(B)可通过用珍珠岩粉末填充胶合板箱来制作。
因此，根据本发明，施加到一级密封壁(340)和二级密封壁(320)的载荷可通过安置在储罐的拐角部分处的横向连接件(351)部分地减小，从而使得有可能使用具有比绝缘箱更低的硬度的绝缘板来形成支撑由平坦因瓦薄膜构成的二级密封壁(320)的二级绝缘壁(310)。
因此，本发明使得能够在将二级密封壁(320)安装在二级绝缘壁(310)上后形成直的焊接线(welding line)，从而通过焊接自动化来提高生产率。
此外，根据本发明，一级绝缘壁(330)和二级绝缘壁(310)中的每一个由由聚氨基甲酸酯泡沫形成的绝缘板构成，从而保持良好热绝缘。在根据本发明的LNG储罐中，与绝缘壁以绝缘箱的形式提供的典型NO 96型储罐相比，当保持相同的绝缘效果的同时，一级绝缘壁的厚度可减少约40％或大于40％，且二级绝缘壁的厚度可减少约20％或大于约20％。
一级密封壁(340)用于在直接接触LNG的同时密封LNG，且优选地由具有比因瓦(Invar)更高的热收缩系数的不锈钢(SUS)薄膜构成。一级密封壁(340)可形成有面向储罐的内部的多个波浪形波纹以吸收由于LNG的极低温度而引起的收缩。
一级密封壁(340)可安置在一级绝缘壁(330)上，以通过将由不锈钢(SUS)形成的多个单元薄膜(341)焊接到安置在一级绝缘板的上部表面的锚定条(anchor strip)而不在其间产生间隙来密切地接触所述一级绝缘壁(330)的上部表面。
如上文所描述，横向连接件(351)设置到沿着储罐的前壁和后壁中的每一个的边缘以90°的角度形成的拐角部分，且在储罐的横向方向上延伸以支撑一级密封壁(340)和二级密封壁(320)中的每一个的相对端。
三面体(352)设置到储罐的拐角部分，在所述拐角部分处，储罐的倒角表面与水平表面和竖直表面相交且将两个横向连接件(351)彼此连接。
在储罐的纵向方向上延伸的因瓦梁(353)设置到在储罐的倒角表面与储罐的水平表面(底部表面/顶部表面)或侧表面之间以135°的角度形成的拐角部分(倒角部分)。因瓦梁(353)是连接设置到储罐的前壁侧的三面体(352)和设置到其后壁侧的三面体(未示出)的构件。
三面体(352)和因瓦梁(353)可以以135°的角度弯曲的形状的形式提供，以便对应于倒角的倾斜度。三面体(352)和因瓦梁(353)两者均可由具有低热收缩系数和高硬度的因瓦(Invar)形成，且可通过绝缘箱(B)支撑在船体(H)的内壁上。绝缘箱(B)可以填充有珍珠岩粉末的胶合板箱的形式提供以具有高抗压强度和硬度。
总之，根据本发明的LNG储罐具有以下结构：其中具有高硬度的绝缘箱(B)沿着构成储罐的每一表面的边缘安置以支撑沿着储罐的每一拐角部分安置的构件(横向结构、三面体或因瓦梁)，且由聚氨基甲酸酯泡沫形成的绝缘板安置在绝缘箱(B)的内部。
接着，参考图6，可看出，在构成一级密封壁(340)的多个单元薄膜(341)当中，在储罐的纵向方向上安置在最外侧处的单元薄膜(341)连接到横向结构(351)，且在其横向方向上安置在最外侧处的单元薄膜(341)连接到因瓦梁(353)。
单元薄膜(341)具有以下结构：其中多个波纹形成于在储罐的纵向方向和横向方向上通常具有矩形形状的不锈钢(SUS)薄膜片上。波纹在储罐的纵向方向和横向方向上以恒定间隔连续配置。
根据本发明的LNG储罐包含拐角组件(corner assembly,360)，所述拐角组件(360)将安置在一级密封壁(340)上的单元薄膜(341)连接到储罐的拐角部分处的横向连接件(351)或因瓦梁(353)以完成储罐的密封。
接着，参考图6和图7，将描述根据本发明的用于LNG储罐的拐角部分的热绝缘结构。图7是设置到根据本发明的LNG储罐的拐角部分的拐角组件的视图。
参考图6和图7，根据本发明，拐角组件(360)包含端盖片(361,endcap sheet)，所述端盖片(361)修整安置在储罐的拐角部分处的一级密封壁(340)上的单元薄膜(410)。
端盖片(361)将安置在一级密封壁(340)的最外侧处的单元薄膜(341)连接到储罐中的横向结构(351)或因瓦梁(353)，且在其一端处通过搭接焊连接到横向结构(351)或因瓦梁(353)，且在其另一端处连接到单元薄膜(341)。
端盖片(361)可以具有形成于其上的多个端盖波纹(c1)的平坦(flat)金属片的形式提供。
端盖波纹(c1)可以端盖形状提供。即，端盖波纹(c1)的一侧可在端盖片(361)的内部修整，且端盖波纹(c1)的另一侧可延伸到端盖片(361)的另一端，且可在开放状态下修整以便保持波纹形状。
每一端盖片(361)上的端盖波纹(c1)可对应于待连接到其上的单元薄膜(341)的波纹而形成，使得端盖片(361)可焊接到单元薄膜(341)，其中对应波纹彼此接合。
因此，端盖波纹(c1)可以恒定间隔形成于端盖片(361)上，以便对应于以恒定间隔形成于单元薄膜(341)上的波纹。
如图6中所示出，因为端盖片(361)可在单元薄膜(341)的纵向方向上或在单元薄膜(341)的横向方向上连接到与其相邻的单元薄膜(341)，所以期望形成于单元薄膜(341)上的波纹之间的横向距离与其间的纵向距离相同。
优选地，端盖片(361)由具有低热膨胀系数的因瓦(Invar)形成。因为因瓦具有比不锈钢(SUS)低7倍的物理属性，所以因瓦可抑制热变形和热集中。
另外，即使考虑焊接到由不锈钢(SUS)形成的一级密封壁(340)，不锈钢(SUS)与因瓦(Invar)之间的焊接热优选于不锈钢(SUS)之间的焊接。
端盖片(361)可更包含在其宽度方向上延伸的细长波纹(c2)。细长波纹(c2)在与端盖波纹(c1)的延伸方向垂直的方向上形成，且在保持恒定高度的同时在端盖片(361)上延伸。
因此，细长波纹(c2)在端盖片(361)的宽度方向上的相对端处具有开放结构，且相邻端盖片(361)可通过搭接焊彼此连接，其中细长波纹(c2)彼此接合。
根据本发明，拐角组件(360)更包含拐角修整片(362)，所述拐角修整片(362)修整在储罐的纵向方向和横向方向上布置的端盖片(361)当中的安置在储罐的远端处的端盖片(361)。
拐角修整片(362)用于密封一级密封壁(340)的整体结构中的顶点且包含拐角修整波纹(c3)，由于多个端盖片(361)在储罐的纵向方向和横向方向上连续布置，所述拐角修整波纹(c3)对应于在储罐的纵向方向和横向方向上延伸的细长波纹(c2)而形成，以修整细长波纹(c2)。
拐角修整片(362)可包含：第一拐角修整片(362a)，用以修整在储罐的横向方向上延伸的细长波纹(c2)；以及第二拐角修整片(362b)，用以修整在储罐的纵向方向上延伸的细长波纹(c2)。
第一拐角修整片(362a)和第二拐角修整片(362b)可提供为单独部件(如附图中所示出)或可提供为集成部件。
虽然在这一实施例中，端盖片(361)示出为包含多个端盖波纹(c1)，但应理解，本发明不限于此。或者，端盖片(361)可沿着图7中的虚线所指示的线切割，使得一个端盖片(361)包含单个端盖波纹(c1)。
接着，将通过安置在根据本发明的LNG储罐的拐角部分处的拐角组件(360)中在储罐的纵向方向和横向方向上延伸的细长波纹(c2)的效果而给出以下描述。
图8示出设置到根据本发明的LNG储罐的135°拐角部分的作为薄膜连接构件的平坦金属片(flat metal sheet)。
如上文所描述，根据本发明的LNG储罐具有以下结构：其中绝缘箱(B)安置在构成储罐的每一表面的拐角处，且由聚氨基甲酸酯泡沫形成的绝缘板(330)插入于绝缘箱(B)与储罐的表面之间。即，绝缘箱(B)和绝缘板(330)在根据本发明的LNG储罐的拐角部分处彼此相邻地安置。
在这种结构中，由于绝缘箱(B)与绝缘板(330)之间的热收缩差异，在低温下在绝缘箱(B)和绝缘板(330)之间出现高度差。
此处，在其中安置在储罐的拐角部分处的相邻表面上的一级密封壁(340)通过平坦金属片彼此连接的结构中，应力集中于绝缘箱(B)与绝缘板(330)之间的高度差上，从而产生提升金属片的力，如图8(b)中所示出。所述力可造成金属片的严重变形或移位，且在严重情况下，可导致储罐的气密性降低或对储罐的损坏。
根据本发明的LNG储罐允许独立实现修整安置在储罐的倒角表面上的一级密封壁(340)及修整安置在邻近于倒角表面的表面上的一级密封壁(340)，且包含端盖片(361)上修整一级密封壁(340)的细长波纹(c2)，以克服由储罐的拐角部分处的绝缘箱(B)和绝缘板(330)之间的高度差引起的问题。
此外，根据本发明，细长波纹(c2)形成于端盖片(361)上以在与由端盖波纹(c1)吸收的热收缩方向垂直的方向上的吸收热收缩，从而进一步减轻储罐的拐角部分上的热应力集中。
图9示出对集中于根据本发明的LNG储罐的拐角部分上的应力的模拟分析的结果，其中(a)示出应用图8中所示出的平坦金属片(flat metal sheet)时的模拟分析的结果，且(b)示出应用包含细长波纹的拐角组件360时的模拟分析的结果。
比较图9(a)和图9(b)的分析结果，可看出，与图9(a)相比，图9(b)示出集中于储罐的拐角部分上的热应力的显著减轻。
在图1中所示出的典型NO 96型储罐中，因为密封壁不包含波纹且所有绝缘壁具有具备相同硬度的木箱结构，所以基本上不会像本发明中那样出现高度差。
此外，在图3和图4中所示出的典型MARK III型储罐中，因为储罐的拐角绝缘壁由不包含木块(253)的相同聚氨基甲酸酯泡沫(PUF)形成，所以基本上不会像本发明中那样出现高度差。
然而，在根据本发明的LNG储罐中，因为拐角部分设置有如上文所描述的绝缘箱(B)和绝缘板(330)、绝缘板(130)，所以有必要克服由其间的高度差引起的问题。因此，根据本发明的储罐包含拐角组件(360)，所述拐角组件(360)包含在储罐的纵向方向和横向方向上延伸的细长波纹(c2)，从而防止出现由高度差引起的问题。
根据本发明，拐角组件(360)可通过具有形成于其上的波纹以允许在端口/右舷侧进行切割的平坦薄膜板来实现，从而减少公差负担，同时提高在工作现场的应用效率。
即，端盖片(361)和拐角修整片(362)通常具有平坦边缘以允许简单的尺寸调整，从而使得能够根据工作现场的安装公差通过直接切割进行应用。
此外，典型MARK III型储罐需要大批量生产的不同类型的角件以应用于90°拐角部分和135°拐角部分，而根据本发明的LNG储罐允许安置在90°拐角部分和135°拐角部分处的薄膜通过相同端盖片进行修整，且因此可使焊接量减少四倍或大于四倍，从而实现储罐制造中生产率的显著提高。
本领域的技术人员将显而易见，本发明不限于上文描述的实施例，且可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改、改变、更改以及等效实施例。因此，这种修改、改变、更改以及等效实施例属于权利要求的精神和范围。

Claims (10)

1.一种热绝缘结构，用于液化天然气储罐的拐角部分，所述液化天然气储罐包含：二级绝缘壁，由布置在船体的内壁上的多个二级绝缘板构成；二级密封壁，安置在所述二级绝缘壁上；一级绝缘壁，由布置在所述二级密封壁上的多个一级绝缘板构成；以及一级密封壁，安置在所述一级绝缘壁上，所述热绝缘结构包括：
拐角组件，在所述储罐的拐角部分处修整所述一级密封壁的边缘以完成所述储罐的密封，
其中所述拐角组件包括端盖片，所述端盖片修整提供到所述储罐的每一表面的所述一级密封壁的四个拐角中的每一个以密封所述四个拐角，
所述端盖片形成有：端盖波纹，具有端盖形状且修整形成于所述一级密封壁上的波纹；以及细长波纹，在与所述端盖波纹延伸的方向垂直的方向上延伸。
2.根据权利要求1所述的热绝缘结构，其中：
所述细长波纹在所述端盖片上保持恒定高度的同时延伸，以便在所述端盖片的宽度方向上在所述端盖片的相对端处具有开放结构；且
所述端盖片经设置成多个以在所述储罐的纵向方向和横向方向上连续布置，使得形成于所述端盖片上的所述细长波纹彼此连续连接且在所述储罐的所述纵向方向和所述横向方向上延伸。
3.根据权利要求2所述的热绝缘结构，其中所述拐角组件更包括：
拐角修整片，修整和密封设置到所述储罐的每一表面的所述一级密封壁的所述四个拐角中的每一个，
所述拐角修整片形成有修整形成于所述端盖片上的所述细长波纹的拐角修整波纹。
4.根据权利要求3所述的热绝缘结构，其中独立修整安置在所述储罐中的相邻表面上的所述一级密封壁。
5.根据权利要求4所述的热绝缘结构，更包括：
横向连接件，在所述横向方向上沿着所述储罐的前壁和后壁中的每一个的边缘延伸，且支撑所述一级密封壁和所述二级密封壁；以及
因瓦梁，在所述纵向方向上沿着所述储罐中的倒角(chamfer)表面的边缘延伸且支撑所述一级密封壁，
其中所述端盖片在其一端处通过搭接焊焊接到所述横向连接件或所述因瓦梁，且在其另一端处焊接到所述一级密封壁。
6.根据权利要求5所述的热绝缘结构，其中所述一级密封壁由不锈钢(SUS)薄膜构成，且所述端盖片和所述拐角修整片由因瓦(Invar)材料形成。
7.根据权利要求6所述的热绝缘结构，其中所述横向连接件和所述因瓦梁由因瓦(Invar)材料形成，且通过由胶合板箱构成的绝缘箱支撑在所述船体的所述内壁上。
8.一种热绝缘结构，用于液化天然气储罐的拐角部分，所述液化天然气储罐包含：二级绝缘壁，由布置在船体的内壁上的多个二级绝缘板构成；二级密封壁，安置在所述二级绝缘壁上；一级绝缘壁，由布置在所述二级密封壁上的多个一级绝缘板构成；以及一级密封壁，安置在所述一级绝缘壁上，所述热绝缘结构包括：
端盖片，各自包括形成于平坦(flat)金属片上的端盖波纹且密封形成于所述一级密封壁上的波纹，使得可在不使所述储罐的拐角部分处的所述波纹(corrugation)弯曲的情况下密封所述储罐，作为用于密封所述一级密封壁的四个拐角中的每一个的构件，
其中所述端盖片中的每一个形成有在与所述端盖波纹垂直的方向上延伸的细长波纹，使得形成于所述端盖片上的所述细长波纹彼此连续连接且在所述储罐的纵向方向和横向方向上延伸，此是由于所述端盖片在所述储罐的所述纵向方向和所述横向方向上连续布置。
9.根据权利要求8所述的热绝缘结构，其中独立修整安置在所述储罐的每一表面上的所述一级密封壁。
10.根据权利要求9所述的热绝缘结构，更包括：
拐角修整片，修整在所述储罐的所述纵向方向和所述横向方向上连续布置的所述端盖片当中的安置在所述储罐的远端处的端盖片，
所述拐角修整片形成有修整形成于所述端盖片上的所述细长波纹的拐角修整波纹。
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