CN114738659A - 包括桥接元件的密封热绝缘罐 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种罐,其包括:含有热绝缘板(2)和密封膜的热绝缘屏障,在两个相邻的绝缘板(2)之间界定了板间空间,所述热绝缘屏障包括容纳在所述板间空间中的至少一个绝缘接头(13)、以及布置在所述绝缘接头(13)上方并跨越两个绝缘板(2)的至少一个桥接元件(20),并且其中所述桥接元件(20)包括桥接板(22),其延伸以跨越所述两个绝缘板(2、6)并且固定到所述两个绝缘板(2、6)的内表面,所述桥接元件(20)还包括绝缘条(23),所述绝缘条(23)在横向方向上具有比所述桥接板(22)更小的尺寸,并且在厚度方向上被压缩在所述桥接板(22)和所述绝缘接头(13)之间。

Description

包括桥接元件的密封热绝缘罐
技术领域
本发明涉及具有膜的密封热绝缘罐的领域。特别地,本发明涉及用于储存和/或运输低温液化气的密封热绝缘罐的领域,例如用于运输液化石油气(也称为LPG)的罐,其具有,例如,在-50℃和0℃之间的温度,或用于在大气压下在大约-162℃的温度下运输液化天然气(LNG)。这些罐可以安装在岸上或浮动结构上。在浮动结构的情况下,罐可设计成用于运输液化气体或接收用作燃料以推进浮动结构的液化气体。
背景技术
文件WO2016046487中公开了一种包括多层结构的罐,该多层结构特别地具有保持在承载结构上的次级热绝缘屏障和抵靠该次级热绝缘屏障的次级密封膜。
次级密封膜由多个金属片材组成,这些金属片材包括向罐的外部突出的波纹,从而允许次级密封膜在由储存在罐中的流体产生的热应力和机械应力的作用下变形。次级热绝缘屏障由与承载结构并列的多个绝缘板组成。此外,为了确保热绝缘屏障的绝缘特征的连续性,将绝缘接头插入到由相邻的绝缘板界定的板间空间中。
当冷却罐时,即当罐用液化天然气填充时,次级热绝缘屏障的绝缘板有缩回的趋势,使得它们彼此分离。由于船舶双层船体的变形,绝缘板也可能彼此分离。更具体地,绝缘板与次级热绝缘屏障的分离导致次级密封膜的明显的应力。
为了解决这个问题,文件WO2016046487提供连接两个相邻绝缘板的桥接元件的用途。因此,每个桥接元件被布置成跨越至少两个相邻的绝缘板,并且一方面固定到所述两个绝缘板中的一个的内表面的边缘,另一方面固定到另一绝缘板的内表面的相对的边缘,以抵消相邻的绝缘板的分离。桥接元件因此位于板间空间上方。
如果次级密封膜处于非常低的温度,并且承载结构处于环境温度,观察到随着正在冷却的气体(或气体混合物)在次级密封膜和次级热绝缘屏障之间的循环以及相对于竖直方向上升的正在加热的气体在次级热绝缘屏障和承载壁之间的循环而发生热虹吸现象。正在冷却的气体循环和正在加热的气体循环形成闭合回路,该回路通过穿过罐壁的对流来促进热传递。
这种热虹吸效应不允许热绝缘屏障以有效率的方式发挥其热绝缘作用,因此可能由于罐的内容物的极端温度传递到罐的外部结构而损坏罐的外部结构。
本发明的一些方面旨在解决这个问题。
发明内容
形成本发明基础的构想是限制或甚至防止由于热虹吸效应而建立气体循环,同时避免密封膜上的过度应力。
根据一个实施例,本发明提供一种固定到承载结构的用于储存流体的密封热绝缘罐,其中罐壁包括至少一个热绝缘屏障和至少一个密封膜,所述热绝缘屏障包括绝缘板,所述绝缘板具有朝向所述罐内部的内表面,所述密封膜包括以密封方式彼此焊接且由绝缘板的内表面支撑的多个金属片材,所述绝缘板彼此并列,在两个相邻的绝缘板之间界定板间空间,所述板间空间在所述板间空间的纵向方向上延伸,
所述热绝缘屏障包括容纳在所述板间空间中并在所述板间空间的纵向方向上延伸的至少一个热绝缘接头、以及布置在所述热绝缘接头上方的至少一个桥接元件,
并且其中所述桥接元件包括桥接板,所述桥接板延伸以在所述板间空间的横向方向上跨越所述两个相邻的绝缘板,并且被固定到所述两个绝缘板的内表面以抵消所述两个绝缘板的分离,所述桥接元件还含有组装到所述桥接板的外表面的绝缘条,所述绝缘条在横向方向上具有比所述桥接板更小的尺寸以容纳在所述板间空间中,并在所述热绝缘屏障的厚度方向上被压缩在所述桥接板和所述绝缘接头之间。
由于这些特征,所述桥接元件确保所述绝缘板之间的机械连接,这防止所述绝缘板相互分离,使得所述密封膜受到较小的应力,特别是在罐的冷却期间受到较小的应力。此外,在所述桥接板和所述绝缘接头之间被压缩的所述绝缘条可以填充这两个元件之间的空闲空间,从而阻塞可能的气体循环通道。因此,所述桥接元件可以限制或甚至防止由于罐的该区域中的热虹吸效应而建立气体循环。
根据实施例,这种罐可以包括以下特征中的一个或多个。
根据一个实施例,所述绝缘条在横向方向上的尺寸小于或等于所述板间空间在横向方向上的尺寸,优选地等于所述板间空间在横向方向上的尺寸。
根据一个实施例,波纹系列是第一波纹系列,并且波纹状的金属板包括平行于所述板间空间的纵向方向延伸的第二平行波纹系列和位于所述波纹之间的平面部分。
根据一个实施例,所述桥接元件在波纹系列中的两个连续的波纹之间延伸。
根据一个实施例,桥接元件位于密封膜的平面部分的下方。
根据一个实施例,所述热绝缘屏障包括桥接元件链,所述桥接元件链在所述板间空间的纵向方向上延伸,并且包括相互固定并布置成跨越两个相邻的绝缘板的多个桥接元件。
根据一个实施例,所述链的两个相邻的桥接元件使用柔性腹板彼此固定。
根据一个实施例,所述桥接元件链的所述桥接元件的所述绝缘条由在纵向方向上沿着所述桥接元件链的整个长度延伸的连续的绝缘条组成,两个相邻的桥接元件使用所述连续的绝缘条相互连接。
根据一个实施例,其中,所述柔性腹板在纵向方向上沿着所述桥接元件链的整个长度是连续的。
根据一个实施例,所述金属片材是波纹状的,并且包括平行于所述板间空间的横向方向延伸的平行的波纹系列,并且所述桥接元件链的第一桥接元件在所述波纹系列中的两个连续波纹之间延伸,波浪形密封件在所述密封膜和所述热绝缘屏障之间位于所述桥接元件链的所述第一桥接元件和第二桥接元件之间并垂直于所述波纹系列的波纹。
根据一个实施例,所述第一桥接元件通过所述波浪形密封件固定到所述第二桥接元件。
根据一个实施例,所述桥接元件链含有多个柔性腹板,每个柔性腹板将两个相邻的桥接元件相互固定。
根据一个实施例,所述柔性腹板在第一端部固定到所述桥接元件中的一个,并且在与所述第一端部相对的第二端部固定到所述桥接元件中的另一个。
根据一个实施例,所述罐包括至少一个密封件或多个密封件,所述密封件在所述密封膜和所述热绝缘屏障之间、垂直于所述波纹系列中的波纹定位。
根据一个实施例,所述罐包括在所述波纹系列中的每个波纹上的至少一个波浪形密封件或多个密封件。
根据一个实施例,所述波纹系列在承载结构的方向上突出到所述罐的外部,并且所述两个绝缘板中的每一个在内表面上具有接收所述波纹系列的凹槽系列,所述两个相邻的绝缘板的凹槽在所述板间空间的横向方向上对齐,其中所述波浪形密封件定位成在横向方向上与所述凹槽系列当中的凹槽对齐。
因此,密封件或者位于所述凹槽中的一个中,或者位于两个相邻的绝缘板的两个凹槽之间的接合处的板间空间的区域中。
根据一个实施例,所述至少一个波浪形密封件或每个波浪形密封件位于板间空间的区域中并且与所述凹槽系列中的凹槽对齐。
根据一个实施例,所述波浪形密封件固定到柔性腹板。
根据一个实施例,所述波纹系列朝向罐的内部突出,并且所述至少一个波浪形密封件位于所述桥接板上并且位于所述板间空间的区域中。
根据一个实施例,所述波浪形密封件包括由可压缩材料制成的芯部和覆盖所述芯部的外壳。
根据一个实施例,波浪形密封件由绝缘带的、与所述波纹系列中的波纹垂直定位的一部分形成。
根据一个实施例,所述两个绝缘板的内表面设有金属板,金属片材焊接到所述金属板上,并且位于所述金属板的延伸部中的所述桥接元件中的至少一个的内表面设有热保护条,所述热保护条设计成在焊接波纹状的金属片材的过程中保护所述桥接元件。
根据一个实施例,所述绝缘接头包括可压缩绝缘芯部和覆盖所述绝缘芯部的外壳,所述绝缘接头在所述板间空间的横向方向上以压缩的状态被容纳在所述板间空间中。
根据一个实施例,所述两个绝缘板中的每一个包括绝缘聚合物泡沫层和形成所述绝缘板的内表面的刚性内板。
根据一个实施例,第一波纹系列和第二波纹系列在承载结构的方向上突出到所述罐的外部。
根据一个实施例,第一波纹系列和第二波纹系列向着所述罐的内部突出。
根据一个实施例,每个绝缘板具有长方体的形状。
根据一个实施例,每个绝缘板在其内表面上具有接收第一波纹系列的第一凹槽系列和接收第二波纹系列的第二凹槽系列。
根据一个实施例,所述芯部由纤维无纺材料、颗粒材料或泡沫制成。
根据一个实施方案,所述芯部由选自以下的材料制成:矿棉、三聚氰胺泡沫、聚酯填料(作为垫子或绵羊的羊毛纤维)、聚氨酯泡沫、聚乙烯填料或其组合。
根据一个实施例,所述密封件通过粘合剂结合而固定至所述腹板。
根据一个实施例,所述外壳优选地由相对于气体不密封并且易于产生明显压降的材料制成。
根据一个实施例,所述外壳包括由矿物或例如玻璃纤维的合成纤维组成的织造或非织造织物腹板。这种腹板可能与铝片材或塑料薄膜结合,该片材或该薄膜优选地被穿孔以避免完全密封。
根据一个实施例,所述腹板由编织的玻璃纤维织物制成。
根据一个实施例,每个桥接板都具有抵靠在所述相邻的绝缘板的内表面上的外表面和承载所述密封膜的内表面。
根据一个实施例,所述绝缘板的内表面包括沿着所述内表面的边缘形成的凹口,所述桥接板固定在所述凹口内。
根据一个实施例,所述桥接板的厚度等于所述凹口的深度。
根据一个实施例,所述桥接板通过粘合剂结合、螺纹连接和/或钉合而固定在所述两个相邻的绝缘板中的每一个的内表面上。
根据一个实施例,所述绝缘板的桥接板和/或刚性内板由胶合板或复合材料制成。
根据一个实施例,聚合物泡沫层是聚氨酯泡沫层,优选地用纤维增强,例如用玻璃纤维增强。
根据一个实施例,所述绝缘条由聚合物泡沫制成,例如由聚氨酯泡沫制成。所述绝缘条也可以由在压缩材料中制成,例如被薄膜包裹的聚乙烯填料或矿棉。
这样的罐可以形成陆上储存设施的一部分,例如用于储存LNG,或安装在浮动、海上或深水结构中,特别是液化天然气运输船、浮动储存和再气化单元(FSRU)、浮动生产卸载储存装置(FPSO)等。这种罐还可以用作任何类型船舶中的燃料储存器。
根据一个实施例,本发明还提供一种用于制造用于密封热绝缘罐的热绝缘屏障的方法,所述方法包括:
-提供多个绝缘板,
-相邻地布置所述绝缘板,使得两个相邻的绝缘板界定板间空间,所述板间空间在纵向方向上延伸,
-提供绝缘接头,
-将所述绝缘接头插入所述板间空间,
-提供桥接元件,其包括桥接板和预组装在所述桥接板上的绝缘条,所述绝缘条在横向方向上的尺寸小于所述桥接板在横向方向上的尺寸,
-将桥接元件定向成使得横向方向垂直于所述板间空间的纵向方向,
-将所述桥接板一方面固定到所述两个绝缘板中的一个的内表面,另一方面固定到所述两个绝缘板中另一个的内表面,同时沿厚度方向压缩所述桥接板和所述绝缘接头之间的绝缘条。
根据一个实施例,一种用于运输冷液体产品的船舶包括双层船体和布置在所述双层船体中的上述罐。
根据一个实施例,本发明还提供一种用于输送冷液体产品的系统,所述系统包括:根据上述船舶;布置成将安装在所述船舶的船体中的罐连接到浮动或陆上储存设施的绝缘管道;泵,所述泵用于驱动冷液体产品通过所述绝缘管道从所述浮动或陆上储存设施流至所述船舶的罐,或从所述船舶的罐流至所述浮动或陆上储存设施。
根据一个实施例,本发明还提供一种用于装载或卸载这种船舶的方法,其中冷液体产品通过绝缘管道从浮动或陆上存储设施传输到所述船舶的所述罐,或从所述船舶的所述罐传输到所述浮动或陆上存储设施。
附图说明
本发明将更清楚地被理解,并且其进一步的目的、细节、特征和优点将在本发明的多个特定实施例的以下描述的过程中更清楚地显现,这些实施例在参考附图的情况下仅以说明性的、非限定的方式提供。
图1示出罐壁的透视剖视图。
图2是根据一个实施例的桥接元件链的透视图。
图3是根据一个实施例的热绝缘屏障的绝缘板和桥接元件链的分解透视图,其被设计成被定位成跨越两个相邻的绝缘板的行。
图4是设置有桥接元件链的热绝缘屏障的局部透视图。
图5是沿图4的线V-V的截面图,其中示出定位在热绝缘屏障上的密封膜。
图6是沿图4的VI-VI线的截面图。
图7是根据另一实施例的设有桥接元件和密封件的罐壁的示意性截面图。
图8是根据实施例的设密封件的柔性腹板的示意性透视图。
图9是液化天然气运输船的罐和用于该罐的装载/卸载终端的示意性剖视图。
具体实施方式
按照惯例,术语“外部”和“内部”用于定义一个元素相对于另一个元素的相对位置,参考罐的内部和外部。
根据实施例的用于储存流体的密封热绝缘罐的多层结构已经在图1中示出。
罐的每个壁从罐的外部到内部包括:次级热绝缘屏障1,次级热绝缘屏障1包括并列的并且通过次级保持构件锚定到承载结构3的绝缘板2,由次级热绝缘屏障1的绝缘板2支撑的次级密封膜4;主热绝缘屏障5,主热绝缘屏障5包括并列的并且通过主保持构件19锚定到次级热绝缘屏障1的绝缘板2的绝缘板6,以及主密封膜7,主密封膜7由主热绝缘屏障5的绝缘板6支撑并设计成与包含在罐中的低温流体接触。
承载结构3可以特别地是自支撑金属片材,或更一般地,具有适当机械性质的任何类型的刚性壳体。承载结构3特别地可以由船舶的船体或双层船体形成。承载结构3包括限定罐的整体形状的多个壁,通常为多面体形状。
次级热绝缘屏障1包括通过树脂珠(未示出)和/或焊接到承载结构3的螺柱锚定到承载结构3的多个绝缘板2。当树脂珠单独确保绝缘板2的锚固时,树脂珠必须具有足够的粘性,但当绝缘板2通过螺柱锚固时树脂珠不一定具有粘性。绝缘板2具有大致长方体的形状。
特别地如图3至图7所示,绝缘板2、6均包括绝缘聚合物泡沫层9,在其内表面上设有刚性内板10,并且可能在其外表面上设有刚性外板(未图示)。刚性内板和外板10例如是胶合板,其粘性结合到所述绝缘聚合物泡沫层9上。绝缘聚合物泡沫特别地可以是基于聚氨酯的泡沫。聚合物泡沫有利地由有助于降低其热收缩的玻璃纤维增强。
绝缘板2、6成排并列,这些排平行并且通过确保功能性安装间隙的板间空间12彼此分开。板间空间12填充有绝缘接头13,具体如图5和图6所示,例如玻璃棉、岩棉或软的合成开放式泡沫,并且被包裹在牛皮纸中。绝缘接头13有利地由多孔材料制成,以便在绝缘板2之间的板间空间12中产生气体流动的空间。这种用于气体流动的空间有利地用于允许惰性气体(例如氮气)在次级热绝缘屏障1的内部循环,从而将其保持在惰性气氛中,由此避免这样的情况:可燃气体处于爆炸浓度范围中和/或为了增加次级热绝缘屏障的绝缘能力而在负压下放置次级热绝缘屏障。这种气体循环对于促进检测可燃气体的可能的泄漏也很重要。板间空间12具有例如约30mm的宽度。绝缘接头13因此被放置在对应于绝缘板2、6的最长长度的纵向方向上,而绝缘接头13被放置在垂直于纵向方向的横向方向上。绝缘接头13的尺寸设计成使得其朝向次级密封膜4的内表面与绝缘聚合物泡沫层9的界限对齐,如图6所示。
图3和图4以详细方式示出根据一个实施例的内板10。内板10具有相互垂直的两个系列的凹槽14、15,以形成凹槽网络。所述凹槽14、15系列中的每一者平行于绝缘板2的两个相对的侧面。凹槽14、15被设计成接收形成于次级密封屏障4的金属片材上的、突出到罐外部的波纹。在所示的实施例中,内板10包括在绝缘板2的纵向方向上延伸的三个凹槽14和在绝缘板2的横向方向上延伸的九个凹槽15。
凹槽14、15穿过内板10的整个厚度,并因此通向绝缘聚合物泡沫层9的区域。此外,在凹槽14、15之间相交的区域中,绝缘板2包括形成在绝缘聚合物泡沫层9中的间隙孔口16。间隙孔口16允许容纳在次级密封屏障4的金属片材的波纹之间的交叉处形成的节点区域。这些节点区域具有朝向罐外部突出的顶点。
此外,内板10设有金属板17、18,用于将次级密封膜4的波纹状的金属片材的边缘锚定在绝缘板2上。金属板17、18在平行于绝缘板2的两个相对侧面的两个垂直方向上延伸。例如,金属板17、18通过例如螺钉、铆钉或U形钉固定到绝缘板2的内板10。金属板17、18被放置在内板10中形成的凹陷中,使得金属板17、18的内表面与内板10的内表面接触。
内板10还设有螺柱19,螺柱19朝向罐的内部突出并设计成确保主热绝缘屏障5固定到次级热绝缘屏障1的绝缘板2上。金属螺柱19穿过形成在金属板17中的孔口。
此外,内板10沿其边缘在两个连续凹槽14、15之间的每个间隔中具有凹口21,凹口21被设计成接收桥接元件20,桥接元件20将在下文中更详细地描述。
如图1和图5中所示,观察到次级密封膜4包括多个波纹状的金属片材24,每个波纹状的金属片材具有基本矩形的形状。波纹状的金属片材24相对于次级热绝缘屏障1的绝缘板2偏移地布置,使得每个所述波纹状的金属片材24共同在四个相邻的绝缘板2上方延伸。
每个波纹状的金属片材24具有在横向方向上延伸的第一平行波纹系列25和在纵向方向上延伸的第二平行波纹系列26。波纹系列25、26的每一个都平行于波纹状的金属片材24的两个相对的边缘。波纹25、26朝向罐的外部,即在承载结构3的方向上突出。波纹状的金属片材24包括在波纹25、26之间的多个平坦表面。金属片材在两个波纹25、26之间的每个交叉处的区域中包括节点区域。在所示的实施例中,第一波纹系列和第二波纹系列的波纹25、26具有相同的高度。然而,可以规定,第一波纹系列的波纹25具有比第二波纹系列的波纹26更大的高度,反之亦然。
如图5所示,波纹状的金属片材24的波纹25、26容纳在形成在绝缘板2的内板10中的凹槽14、15中。相邻的波纹状的金属片材24彼此搭接焊接。波纹状的金属片材24与金属板17、18的锚固通过点焊进行。
波纹状的金属片材24由例如
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合金制成:即铁和镍的合金,其膨胀系数通常在1.2×10-6和2×10-6K-1之间或者在具有高比例的锰的铁的合金中,其膨胀系数通常为约7×10-6K-1。替选地,波纹状的金属片材24也可由不锈钢或铝制成。
主热绝缘屏障5包括多个绝缘板6,其具有基本上长方体的形状。此处的绝缘板6相对于次级热绝缘屏障1的绝缘板2偏移,使得每个绝缘板6在次级热绝缘屏障1的四个绝缘板2上延伸。绝缘板6包括与次级热绝缘屏障1的绝缘板2类似的结构。
图1中可见的主密封膜7是通过组装多个波纹状的金属片材27而获得的。每个波纹状的金属片材27具有在纵向方向上延伸的第一平行波纹28(也被称为顶部波纹)的系列和在横向方向上延伸的第二平行波纹29(也被称为底部波纹)的系列。节点区域具有类似于次级密封膜4的波纹状的金属片材24的节点区域的结构。波纹28、29朝向罐的内部突出。波纹状的金属片材27例如由不锈钢或铝制成。
桥接元件20将在下文中相对于上述次级热绝缘屏障1和次级密封膜4进行描述。显然,桥接元件20也可以用在主热绝缘屏障5和主密封膜之间的区域中。最后,这些桥接元件20还可用于设有单个密封膜的罐。
桥接元件20具体地示于图2至图7中。在这些图中,每个桥接元件20都包括桥接板22,桥接板22被布置成通过跨越绝缘板2之间的板间空间12而跨越两个相邻的绝缘板2。每个桥接板22固定到两个相邻的绝缘板2中的每一个上以抵消它们的相互分离。桥接板22具有长方体的形状并且例如由胶合板构成。
桥接板22的外表面被固定到凹口21的底部。凹口21的深度基本上等于桥接板22的厚度,使得桥接板22的内表面基本上达到绝缘板2的内板10的其他平面区域的水平。因此,桥接板22能够确保次级密封膜4的桥接的连续性。
为了保证相邻的板之间的接合应力的良好分布,多个桥接板22沿着绝缘板2的内板10的每个边缘延伸,一个桥接板22布置在平行凹槽系列中的两个相邻的凹槽14、15之间的每个间隔中。
有利地,桥接板22在两个相邻的凹槽14、15之间的间隔的基本上整个长度上延伸。此外,板间空间12两侧的凹口21形成用于桥接板22的壳体,即形成在两个绝缘板2的凹口21的边缘之间的空间。壳体的横向尺寸略微大于桥接板22的横向尺寸,以便在将桥接板22插入壳体期间没有安装和/或制造公差。
金属板22、18通过任何适合的方式固定到绝缘板2的内板10。例如并且如图3所示,在桥接板22的外表面和绝缘板2的内板10之间的凹口21中施用粘合剂40可以以令人满意的方式将桥接板22固定到绝缘板2。
每个桥接元件20还包括绝缘条23,绝缘条23例如通过粘合剂结合而固定到桥接板22的外表面上。在将桥接元件20组装到绝缘板2期间,绝缘条23被容纳在桥接板22和绝缘接头13之间的板间空间12中,并且在这两个元件之间被压缩。为了容易地容纳在面板间空间12中,绝缘条23在横向方向上的尺寸等于面板间空间12在横向方向上的尺寸。绝缘条23例如由聚合物泡沫如聚氨酯泡沫制成。绝缘条23例如在纵向方向上的尺寸等于桥接板22的纵向方向上的尺寸。
此外,如图2和图3中特别示出的实施例所示,跨越两个相同的相邻的绝缘板2上的桥接元件20成对连接以形成在板间空间12的纵向方向上延伸的桥接元件链30。然而,在未示出的另一实施例中,桥接元件20可以全部相对于彼此独立。
桥接元件链30的两个相邻的桥接元件20使用柔性腹板31例如通过钉和彼此固定,特别是在图2中所示。波浪形密封件32例如通过粘合剂结合而固定到这些柔性腹板31中的每一个,特别是在图8中所示。波浪形密封件32可以阻塞位于波纹和绝缘板2之间的通道,同时柔性腹板31在两个桥接元件20之间产生机械连接。波浪形密封件32因此与柔性腹板31一样被放置在板间空间的区域中和两个凹槽14的延伸部中,以便定位在波纹和绝缘接头13之间。
此外,根据图3中特别示出的实施例,位于固定到绝缘板2的金属板17、18的方向的延伸部的桥接板22设有热保护条,热保护条被固定到所述桥接板22的内表面,并设计成在焊接形成密封膜的板的过程中保护桥接元件22。因此,包括热保护条45的桥接板22不具有金属板17。
在图3中,已经示出桥接元件链30在利用粘合剂40在凹口21的区域中在绝缘板2上的粘合剂结合步骤的过程中,同时在图4中桥接元件链30已经被固定至绝缘板2。
在一个未示出的实施例中,波浪形密封件32也可以容纳在凹槽14系列当中的凹槽中,无论是在板间空间12的区域中还是在绝缘板2中的一个上。波形密封件32因此以不依赖于柔性腹板31或桥接元件20的方式定位。
如图8所示,在一个实施例中,波浪形密封件32由可压缩材料制成的芯部33和覆盖芯部33的外壳34形成。芯部33例如由矿棉、聚氨酯泡沫或聚乙烯填料形成,并且可以使波浪形密封件32可变形,从而使其适应波纹和凹槽14之间的空闲空间。更具体地,由于凹槽14中的波纹的定位缺乏确定性,特别是由于安装和制造公差,因此有利的是设置波浪形密封件32,其尺寸大于波纹和凹槽14之间的空间并具有与波纹和凹槽14之间的空间互补的形状,使得所述波浪形密封件由此被压缩以填充整个空间。
外壳34进而由例如玻璃纤维织造织物制成,并且具有接收芯部33的作用和降低穿过形成在波纹和凹槽14之间的通道的流体的流动压力的作用。更具体地,具有这种外壳34的波浪形密封件32可以产生例如约3Pa至5Pad的压降。
在图2至图5所示的实施例中,柔性腹板可以形成外壳34的一部分,即外壳34的外部腹板39,因此在该实施例中柔性腹板和波浪形密封件32将以一件式形成。更具体地,外壳34由与次级密封膜4接触的内部腹板40和与绝缘板2接触的外部腹板39形成。两个腹板39、40例如在它们的整个周边上彼此固定以形成用于由可压缩材料制成的芯部33的封闭的容纳部。波浪形密封件32的外部腹板39例如以粘合结合或钉合的方式固定到桥接元件链30的两个相邻的桥接板22上。
图5和图6是图4的截面图,其中允许在两个不同截面方向上相对于彼此更清楚地区分不同元件的相对布置。
图5中还示出次级密封膜4的波纹状的金属片材24,其波纹25和26布置在次级热绝缘屏障1的绝缘板2的凹槽14、15中。因此,图5是在所述板间空间12的区域中的板间空间的纵向方向上产生的截面。
因此,可以区分其端部已经被倒角的桥接板22,被钉合到这些倒角的表面上的柔性腹板31、39。绝缘条23在其端部延伸到桥接板22的倒角端部,以获得V形截面的柔性腹板31、39,V形的底部搁置在绝缘接头13上。柔性腹板31、39因此通过其端部连接两个相邻的桥接板22。波浪形密封件32放置在柔性腹板31上并且在柔性腹板31、39和波纹25之间被压缩。
图6是在板间空间12的横向方向上产生的截面。在该图中,因此可以区分在桥接板22和绝缘接头13之间被压缩的绝缘条13与在厚度方向和横向方向上填充整个空闲空间的绝缘接头13。桥接板22在其两侧容纳在两个相邻的绝缘板2的两个凹口21中。
桥接元件链30和桥接元件20已经在上文中相对于在绝缘板2的较长长度的方向上延伸的板间空间进行了描述。自然显而易见的是,这种桥接元件链30或未连接的桥接元件20也可以用在沿绝缘板2的宽度方向延伸的板间空间上。
此外,图2至图6已经描述了适用于具有朝向罐的外部突出的波纹25、26的密封膜并由此适用于设有凹槽14、15的绝缘板2的桥接元件20。图7示出另一实施例,其中桥接元件20已经适用于具有朝向罐的内部突出的波纹25、26的密封膜,因此绝缘板2不包括任何凹槽。
在图7的这个实施例中,波纹25定位成与板间空间12和绝缘接头13的对齐。如在图6的实施例中所示,桥接板22容纳在绝缘板2的刚性内板10的两个凹口21之间。绝缘条23以相同的方式填充绝缘接头13和桥接板22之间的空间。相反地,由于密封膜的不同设计和波纹25对齐的定位,波浪形密封件32是与图5所示的不同的设计的结果。更具体地,在该实施例中,波浪形密封件32固定到桥接板22并且具有与波纹25互补的形状。有利地,将波浪形密封件32固定到桥接板22允许波浪形密封件32在横向方向上的相对位移,从而允许波浪形密封件32相对于波纹居中,以不受安装和制造公差的影响。
参考图9,液化天然气运输船70的剖视图示出安装在该船的双层船体72中的大致棱柱形状的密封绝缘罐71。罐71的壁包括设计成与罐中包含的LNG接触的主密封屏障、布置在主密封屏障和船的双层船体72之间的次级密封屏障、以及分别布置在主密封屏障和次级密封屏障之间和在次级密封屏障和双层船体72之间的两个绝缘屏障。
以本身已知的方式,布置在船的上层驾驶台上的装载/卸载管道73可以通过适当的连接器连接到海运或港口码头以从罐71传输LNG货物,或将LNG货物传输到罐71。
图9示出了包括装载和卸载点75、水下导管76和陆上设施77的海运码头的示例。装载和卸载点75是固定的海上设施,包括移动臂74和支撑移动臂74的柱78。移动臂74承载一束绝缘软管79,其能够连接到装载/卸载管道73。可定向的移动臂74适用于所有类型的液化天然气运输船。未示出的连接导管在柱78内部延伸。装载和卸载点75允许液化天然气运输船70从陆上设施77装载和卸载,或装载和卸载到陆上设施77。该陆上设施包括液化气储罐80和通过水下导管76连接到装载或卸载点75的连接导管81。水下导管76允许液化气在装载或卸载点75和陆上设施77之间的长距离传输,例如5km,这可以将液化天然气运输船70在装载和卸载作业期间保持在特别远的距离。
为了产生传输液化气所需的压力,使用安装在船舶70上的泵和/或安装在陆上设施77处的泵和/或安装在装载和卸载点75处的泵。
虽然已经结合多个具体实施例描述了本发明,但显然不以任何方式受限于此,并且如果技术手段落入本发明的范围内,除了所描述的手段的组合之外,本发明还包括所描述的手段的所有技术等效物。
使用动词“包含”、“含有”或“包括”和类似词语形式并不排除权利要求中引用的其他元素或其他步骤的存在。
在权利要求中,括号内的任何引用不应被解释为对权利要求的限制。

Claims (20)

1.一种固定到承载结构上的用于储存流体的密封热绝缘罐,其中罐壁包括至少一个热绝缘屏障(1、5)和至少一个密封膜(4、7),所述热绝缘屏障(1、5)包括绝缘板(2、6),所述绝缘板(2、6)具有朝向所述罐内部的内表面,所述密封膜(4、7)包括多个金属片材(24、27),所述多个金属片材以密封的方式相互焊接并由所述绝缘板(2、6)的内表面支撑,
所述绝缘板(2、6)相互并列,在相邻的两个绝缘板(2、6)之间界定了板间空间(12),所述板间空间(12)沿所述板间空间的纵向方向延伸,
所述热绝缘屏障包括容纳在所述板间空间(12)中并在所述板间空间的纵向方向上延伸的至少一个热绝缘接头(13)、以及布置在所述热绝缘接头(13)上方的至少一个桥接元件(20),
并且其中所述桥接元件(20)包括桥接板(22),所述桥接板(22)延伸以在所述板间空间的横向方向上跨越所述两个相邻的绝缘板(2、6),并且被固定到所述两个绝缘板(2、6)的内表面以抵消所述两个绝缘板(2、6)的分离,所述桥接元件(20)还含有组装到所述桥接板(22)的外表面的绝缘条(23),所述绝缘条(23)在横向方向上具有比所述桥接板(22)更小的尺寸以容纳在所述板间空间(12)中,并在所述热绝缘屏障的厚度方向上被压缩在所述桥接板(22)和所述绝缘接头(13)之间。
2.根据权利要求1所述的罐,其中,所述绝缘条(23)在横向方向上的尺寸小于或等于所述板间空间(12)在横向方向上的尺寸,优选地等于所述板间空间(12)在横向方向上的尺寸。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的罐,其中,所述热绝缘屏障包括桥接元件链(30),所述桥接元件链(30)在所述板间空间(12)的纵向方向上延伸,并且包括相互固定并布置成跨越两个相邻的绝缘板(2、6)的多个桥接元件(20)。
4.根据权利要求3所述的罐,其中,所述桥接元件链(30)的所述桥接元件的所述绝缘条(23)由在纵向方向上沿着所述桥接元件链(30)的整个长度延伸的连续的绝缘条组成,两个相邻的桥接元件(20)使用所述连续的绝缘条相互连接。
5.根据权利要求4所述的罐,其中,所述链的两个相邻的桥接元件(20)使用柔性腹板(31、39)彼此固定。
6.根据权利要求5所述的罐,其中,所述桥接元件链(30)含有多个柔性腹板,每个柔性腹板(31、39)将两个相邻的桥接元件(20)相互固定。
7.根据权利要求5或6所述的罐,其中,所述柔性腹板(31、39)在第一端部固定到所述桥接元件(20)中的一个,并且在与所述第一端部相对的第二端部固定到所述桥接元件(20)中的另一个。
8.根据权利要求5所述的罐,其中,所述柔性腹板(31)在纵向方向上沿着所述桥接元件链(30)的整个长度是连续的。
9.根据权利要求3至8中任一项所述的罐,其中,所述金属片材是波纹状的,并且包括平行于所述板间空间(12)的横向方向延伸的平行波纹(25、26)系列,其中所述桥接元件链(30)的第一桥接元件(20)在所述波纹(25、26)系列中的两个连续波纹之间延伸,波浪形密封件(32)在所述密封膜和所述热绝缘屏障之间位于所述桥接元件链(30)的所述第一桥接元件(20)和第二桥接元件之间、垂直于所述波纹(25、26)系列中的波纹。
10.根据权利要求9所述的罐,其中,所述第一桥接元件(20)通过所述波浪形密封件(32)固定到所述第二桥接元件(20)。
11.根据权利要求9或10并结合权利要求5所述的罐,其中,所述波浪形密封件(32)固定到柔性腹板(31)上。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的罐,其中,所述波纹(25、26)系列在承载结构的方向上突出到所述罐的外部,并且所述两个绝缘板(2、6)中的每一个在内表面上具有接收所述波纹(25、26)系列的凹槽(14、15)系列,所述两个相邻的绝缘板(2、6)的凹槽(14、15)在所述板间空间的横向方向上对齐,其中所述波浪形密封件(32)定位成在横向方向上与所述凹槽(14、15)系列当中的凹槽对齐。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的罐,其中,所述波浪形密封件(32)包括由可压缩材料制成的芯部(33)和覆盖所述芯部(33)的外壳(34)。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的罐,其中,所述两个绝缘板(2、6)的内表面设有金属板(17、18),所述金属片材(24、27)焊接到所述金属板,其中位于所述金属板(17、18)的延伸部中的所述桥接元件(20)中的至少一者的内表面设有热保护条(45),所述热保护条设计成在焊接波纹状的金属片材(24、27)的过程中保护所述桥接元件(20)。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的罐,其中,所述绝缘接头(13)包括可压缩绝缘芯部和覆盖所述绝缘芯部的外壳,所述绝缘接头(13)在所述板间空间(12)的横向方向上以压缩的状态被容纳在所述板间空间(12)中。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的罐,其中,所述绝缘板(2、6)中的每一个包括绝缘聚合物泡沫层(9)和形成所述绝缘板(2、6)的内表面的刚性内板(10)。
17.一种用于运输冷液体产品的船舶(70),所述船舶包括双层船体(72)和设置在所述双层船体中的根据权利要求1至16中任一项所述的罐(71)。
18.一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17所述的船舶(70);布置成将安装在所述船舶的船体中的罐(71)连接到浮动或陆上储存设施(77)的绝缘管道(73、79、76、81);泵,所述泵用于驱动冷液体产品通过所述绝缘管道从所述浮动或陆上储存设施流至所述船舶的罐,或从所述船舶的罐流至所述浮动或陆上储存设施。
19.一种用于制造用于密封热绝缘罐的热绝缘屏障的方法,所述方法包括:
-提供多个绝缘板(2、6),
-相邻地布置所述绝缘板(2、6),使得两个相邻的绝缘板(2、6)界定板间空间(12),所述板间空间(12)在纵向方向上延伸,
-提供绝缘接头(13),
-将所述绝缘接头(13)插入所述板间空间(12),
-提供桥接元件(20),其包括桥接板(22)和预组装在所述桥接板(22)上的绝缘条(23),所述绝缘条(23)在横向方向上的尺寸小于所述桥接板(22)在横向方向上的尺寸,
-将桥接元件定向成使得横向方向垂直于所述板间空间的纵向方向,
-将所述桥接板(22)一方面固定到所述两个绝缘板(2、6)中的一个的内表面,另一方面固定到所述两个绝缘板(2、6)中另一个的内表面,同时沿厚度方向压缩所述桥接板(22)和所述绝缘接头(13)之间的绝缘条(23)。
20.一种用于装载或卸载根据权利要求17所述的船舶(70)的方法,其中冷液体产品通过绝缘管道(73、79、76、81)从浮动或陆上储存设施(77)传输到所述船舶(71)的罐,或所述船舶(71)的罐传输到所述浮动或陆上储存设施(77)。
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