CN115962412A - 用于保持隔热块的锚固装置 - Google Patents

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Abstract

一种旨在将隔热块保持在支撑壁上的锚固装置包括夹紧组件(30)，所述夹紧组件包括下板(31)、平行于所述下板的上板(32)以及限定所述下板和所述上板之间最小间隔的邻接部分。间隔构件还包括可弹性压缩构件(69)，所述可弹性压缩构件倾向于将所述下板和所述上板(32)保持在间隔开位置，所述连接构件在所述间隔开位置限定所述下板和所述上板之间的最大间隔，所述最大间隔大于所述最小间隔，所述可弹性压缩构件(69)被配置为响应于倾向于使所述上板朝向所述下板移动的力而弹性地压缩至所述下板(31)和所述上板(32)抵靠所述邻接部分的所述邻接位置。

Description

用于保持隔热块的锚固装置
技术领域
本发明涉及集成到支撑结构中以容纳冷流体的密封和隔热贮罐的领域，具体地涉及用于容纳液化气体的薄膜贮罐，以及具体地涉及可用于此种贮罐中的机械锚固装置。
密封和隔热贮罐可以用于不同的行业，以储存冷产品。例如，在能源领域，液化天然气(LNG)是一种甲烷含量高的液体，其可以在大气压力下以大约-163℃储存在陆地上的储存贮罐或浮动结构上的贮罐中。可在-50℃到0℃之间的温度下储存液化石油气(LPG)。
在浮动结构中，贮罐可以旨在用于运输液化气体或用于接收用作燃料来推动浮动结构的液化气体。
背景技术
例如，从文献WO-A-2014096600和WO-A-2019110894中已知一种用于储存液化天然气的以支撑结构布置的密封和隔热贮罐，并且该贮罐的壁具有多层结构，即，从贮罐的外部朝向内部是抵靠支撑结构锚固的辅助隔热屏障、由辅助隔热屏障支撑的辅助密封膜、由辅助密封膜支撑的主隔热屏障、以及由主隔热屏障支撑并且旨在与储存在贮罐中的液化天然气接触的主密封膜。
每个主隔热屏障或辅助隔热屏障包括平行六面体的总体形状的模块化主隔热块和辅助隔热块的组件，这些隔热块并列并因此形成用于相应的密封膜的支撑表面。隔热块借助锚固装置锚固在支撑结构上，这些锚固装置固定到支撑结构并且定位在主隔热块和辅助隔热块的拐角的高度处。因此，每个锚固装置与四个相邻的辅助隔热块的拐角以及四个相邻的主隔热块的拐角配合，以便将它们保持在支撑结构上。
发明内容
本发明的一些方面源于以下观察：由于容纳在贮罐中的液体的晃动现象，贮罐壁可能受到较高的局部压缩应力。现今，锚固装置使用通常比隔热块更硬的部件制成，以便能够可靠地锚固隔热屏障，同时限制整体尺寸。这些硬度差异会导致隔热屏障在压缩应力作用下产生平整度缺陷的风险，特别是在隔热屏障基本上由聚合物泡沫制成的情况下。这些平整度缺陷可能会导致与锚固装置一致的应力集中，从而有损于由隔热屏障支撑的密封膜的完整性。
本发明背后的一个想法在于，在来自贮罐内部的压缩力的方向上引入锚固装置的柔性，以使隔热屏障对压缩应力的反应均匀化。本发明背后的另一个想法在于，在使用密封和隔热的膜罐期间，使得锚固装置的上表面能够大致跟随隔热块的上表面的移动。
为此，本发明提出了一种锚固装置，其旨在将隔热块保持在支撑壁上，该锚固装置包括：
夹紧组件，该夹紧组件包括下板、平行于下板的上板、将下板连接到上板的连接构件以及布置在下板和上板之间的间隔构件，该间隔构件包括邻接部分，该邻接部分在下板和上板抵靠邻接部分的邻接位置限定下板和上板之间的最小间隔，该邻接部分包括刚性部分，以及
锚固杆，该锚固杆从夹紧组件垂直于下板伸出，该锚固杆具有旨在附接到支撑壁的下端和与下端相反并联接到下板的上端，以便能够在下端方向上对下板施加牵引力，
其中间隔构件还包括可弹性压缩构件，该可弹性压缩构件用于将下板和上板保持在间隔开位置，连接构件在间隔开位置限定下板和上板之间的最大间隔，所述最大间隔大于所述最小间隔，该可弹性压缩构件被配置为响应于倾向于使上板更靠近下板移动的力而弹性地压缩直至下板和上板抵靠邻接部分的所述邻接位置，
其中连接构件包括至少一个连接杆，该连接杆垂直于下板和上板并延伸穿过在邻接部分中形成的孔，下板被安装成相对于所述连接杆滑动，以便能够滑动直至邻接位置，
其中下板具有中空区段，该中空区段的凹面面向锚固杆的下端，
其中连接构件还包括邻接元件，该邻接元件被接收在下板的中空区段中并联接到连接杆的第一端以使下板在间隔开位置相对于连接杆纵向地固定，并且
锚固装置还包括封闭板，该封闭板面向邻接元件设置并附接到下板，以便封闭下板的中空区段。
由于这些特征，锚固装置在响应压缩力时可以具有比前述现有技术更低的硬度，并且因此具有通过在间隔开位置和邻接位置之间挤压而产生弹性变形的能力。
此外，锚固装置的制造可以简单且具有相对低的成本。
根据其他有利的实施例，上述类型的锚固装置可以具有以下特征中的一者或多者。
根据一个实施例，下板的中空区段具有两个相向面，邻接元件的两个不同面与该两个相向面配合以便使连接杆在旋转时固定。
根据一个实施例，连接杆的第一端包括外螺纹部分，并且邻接元件包括拧到外螺纹部分上的方形螺母或六角螺母。
根据一个实施例，邻接元件包括面向封闭板的突出管状部分，该突出管状部分接收连接杆的第一端，并且封闭板具有从其贯穿的孔，该孔适于接收突出管状部分。
根据一个实施例，下板的所述中空区段包括圆角，并且邻接元件包括面向圆角的凸台。由于这个凸台，没有在存在压缩力的情况下邻接元件仍抵靠下板的中空区段保持固定的风险。
根据一个实施例，连接杆的与该连接杆的第一端相反的第二端固定到上板。
根据一个实施例，可弹性压缩构件接合在连接杆上。
根据一个实施例，可弹性压缩构件抵靠在下板的肩部上。
根据一个实施例，可弹性压缩构件支承在下板上。
可弹性压缩构件可以以各种方式生产。根据一个实施例，可弹性压缩构件包括压缩弹簧、特别地螺旋弹簧。
在上板和下板的间隔开位置和邻接位置之间的弹性移动优选地相对精准地与隔热块的盖板在对应于空贮罐和环境温度的静止状态和对应于贮罐的操作条件的使用状态之间的移动相对应。这种移动是通过货物施加的压力的载荷由隔热块的热收缩和收缩引起的。优选地，应该考虑隔热块的上表面和锚固块的上表面之间的差异移动减去相同条件下锚固装置的其他部分的收缩。根据一个实施例，弹性移动是在1mm和8mm之间(含端值)、优选地在4mm和7mm之间(含端值)、优选地等于5mm。根据另一个实施例，弹性移动是在1mm和6mm之间(含端值)、优选地是3mm。
根据一个实施例，下板包括中心孔，锚固杆的上端穿过该中心孔，并且锚固装置包括与锚固杆的上端的外螺纹部分配合的螺母和在螺母和下板之间拧到锚固杆的上端上的一个或多个弹簧垫圈，以此方式使得能够在锚固杆的下端的方向上对下板施加弹力。
在这种情况下，夹紧组件优选地包括相对于所述中心孔对称地设置的至少两个连接杆。由于这些特征，夹紧组件中的力可以以平衡的方式分布。
根据一个实施例，邻接部分例如通过螺钉接合和/或铆接和/或胶合来固定到下板或上板中的一者。邻接部分优选地固定到下板。
根据一个实施例，邻接部分由刚性部分组成。
根据一个实施例，邻接部分还包括设置在刚性部分的面向下板或上板中的另一者的表面上的聚合物泡沫层，聚合物泡沫层在下板和上板抵靠邻接部分的所述邻接位置被压缩。聚合物泡沫层可以胶合到刚性部分。
利地，聚合物泡沫层具有在2mm和8mm(含端值)之间的厚度，以便在邻接位置保持在1mm和6mm之间的厚度。
根据一个实施例，下板或上板中的另一者包括设置在所述板的面向刚性部分的表面上的聚合物泡沫层，聚合物泡沫层在下板和上板抵靠邻接部分的所述邻接位置被压缩。聚合物泡沫层可以胶合到所述板。
根据一个实施例，锚固装置还包括间隔部分，该间隔部分设置在下板下方并且包括中心壳体，锚固杆穿过该中心壳体，该间隔部分包括被配置为抵靠在封闭板上的上表面和旨在支承在隔热块上的下表面。例如，间隔部分由胶合板制成以限制热桥接。在所表示的实施例中，间隔部分优选地具有与下板相同的矩形形状的截面。它可以由具有简单形状的少量细长部分形成，这些部分例如通过卡钉、螺钉接合和/或胶合而刚性地组装在一起。中心壳体优选地在锚固杆周围填充有隔热材料，例如玻璃棉、填料、膨胀聚苯乙烯或聚氨酯泡沫。
根据一个实施例，夹紧组件形成辅助夹紧构件，该辅助夹紧构件旨在与辅助隔热屏障配合，上板包括中心孔，在与锚固杆相对的侧上从夹紧组件突出的螺柱拧入该中心孔中，所述螺柱承载旨在与主隔热屏障配合的主夹紧构件。
根据一个实施例，锚固装置还包括衬套，该衬套接合在锚固杆的下端上并旨在固定到支撑壁，该衬套包括壳体，该壳体接收锚固杆的下端，以此方式形成球窝接头。
根据一个实施例，夹紧组件具有平行六面体的整体形状，下板和上板具有矩形轮廓。
根据一个实施例，锚固杆、下板和上板由金属制成，邻接部分由胶合板或提供比金属更好的隔热性的其他刚性材料(例如，密度超过200kg/m3的聚氨酯泡沫)制成。
根据一个实施例，本发明还提出了一种用于储存流体的密封和隔热贮罐，其包括：支撑壁；锚固装置，其固定到支撑壁；以及贮罐壁，其借助所述锚固装置锚固到支撑壁，贮罐壁在厚度方向上从贮罐的外部朝向内部依次包括隔热屏障和抵靠隔热屏障的密封膜，
其中隔热屏障包括平行六面体形状的隔热块，所述隔热块并列在支撑壁上，所述隔热块各自包括限定密封膜的支撑表面的盖板；
其中所述锚固装置中的至少一者是符合上述实施例中的任一者的装置，锚固杆的下端在多个隔热块之间固定到支撑壁，锚固装置的封闭板与多个隔热块配合，以便在支撑壁的方向上夹紧多个隔热块。
根据其他有利的实施例，这种类型的贮罐可以具有以下特征中的一者或多者。
根据一个实施例，可弹性压缩构件被配置为在贮罐的空状态下将下板和上板保持在间隔开位置，处于间隔开位置的锚固装置的上板与多个隔热块的盖板对齐，以便支撑密封膜。
隔热块可以具有各种结构。根据一个实施例，所述隔热块各自包括平行于盖板并与其隔开的底板，纤维增强聚合物泡沫块被布置在盖板和底板之间，并且其中锚固装置的封闭板直接或间接地与所述底板配合，而不对聚合物泡沫块施加任何夹紧力。例如，锚固装置的所述封闭板可以间接地经由例如由胶合板制成的刚性支承构件(诸如间隔部分、支柱和/或板条)与底板配合。刚性支承构件搁置在底壁的拐角部分上。
可弹性压缩构件的硬度低于与锚固装置相邻的隔热屏障在厚度方向上的硬度。根据一个实施例，所述隔热块中的每一者包括底板以及依次平行于底板并彼此隔开的中间板和盖板，以及分别布置在盖板和中间板之间以及在中间板和底板之间的两个纤维增强聚合物泡沫块，其中锚固装置的封闭板与所述中间板在拐角区域的高度处直接配合。
根据一个实施例，可弹性压缩构件的硬度和相当于由纤维增强聚合物泡沫组成的截面等于上板的截面的弹簧的贮罐壁在厚度方向上的硬度之间的比率是在0.3和1之间(含端值)。
根据一个实施例，隔热屏障是辅助隔热屏障，隔热块是辅助隔热块，并且密封膜是辅助密封膜，贮罐壁还包括抵靠辅助密封膜搁置的主隔热屏障以及抵靠主隔热屏障搁置并旨在与贮罐中容纳的流体接触的主密封膜，主隔热屏障包括主隔热块，主隔热块中的每一者堆叠在辅助隔热块中的一者上，
其中夹紧组件形成旨在与辅助隔热屏障配合的辅助夹紧构件，上板包括中心孔，在与锚固杆相对的侧上从夹紧组件突出的螺柱拧入该中心孔中，所述螺柱承载旨在与主隔热屏障配合的主夹紧构件，并且其中所述螺柱以密封的方式穿过辅助密封膜，并且主夹紧构件在支撑壁的方向上保持抵靠堆叠在所述多个辅助隔热块上的多个主隔热块，以此方式在朝向支撑壁的方向上保持多个主隔热块。
根据一个实施例，流体是液化气体，诸如液化天然气、液化石油气或液化乙烯。
这种类型的贮罐可以形成陆地储存装置或放置在海底的储存装置的一部分以例如用于储存LNG，或者安装在沿海或深水浮动结构中，特别是甲烷输船、浮动储存和再气化单元(FSRU)、浮动生产储存和离岸(FPSO)单元等。
根据一个实施例，一种用于运输流体的船包括双层船体和设置在双层船体中的上述贮罐。根据一个实施例，双层船体包括形成贮罐的支撑壁的内部船体。
根据一个实施例，本发明还提供了一种用于流体的运输系统，该系统包括：上述船；绝缘管路，所述绝缘管路被布置成使得将安装在船的船体中的贮罐连接到浮动或陆地储存装置；以及泵，该泵用于通过绝缘管路将流体从浮动陆地储存装置驱动到船的贮罐或从贮罐驱动到储存装置。
根据一个实施例，本发明还提供了一种装载或卸载这种船的方法，其中通过绝缘管路将流体从浮动或陆地储存装置运送到船的贮罐或从贮罐运送到储存装置。
附图说明
在参考附图仅以非限制性说明方式对本发明的特定实施例进行以下描述的过程中，将更好地理解本发明并且本发明的其他目标、细节、特征和优点将变得更清楚地显而易见。
图1是贮罐壁的剖视透视图。
图2是在图1中的箭头II的方向上的贮罐壁的侧视图，示出了处于静止状态的贮罐壁的锚固装置。
图3是在图2中表示的没有间隔构件的锚固装置的透视图。
图4是在图3中的箭头IV的方向上的锚固装置的侧视图。
图5A是在沿着线V-V截取的截面中的锚固装置的视图。
图5B是锚固装置的邻接元件的透视图。
图5C是图5B中表示的邻接元件的另一个透视图。
图5D是类似于图4的局部侧视图，示出了锚固装置的变型。
图6是在图3中的箭头VI的方向上的锚固装置的局部透视图。
图7是从图2中的贮罐壁上方观察的图解视图，示出了锚固装置的位置。
图8是可以用于图1中的贮罐壁的另一个隔热块的透视图。
图9是甲烷运输船的贮罐和用于装载/卸载此贮罐的码头的剖视图解表示。
具体实施方式
按照惯例，术语“下”和“上”分别用于定义一个元件在贮罐的外部或内部方向上相对于另一个元件的相对位置，如图1所表示的水平壁。然而，下面的描述适用于任何壁，而与其在重力场中的取向无关。
在图1中，表示了用于储存液化流体(诸如液化天然气(LNG))的密封和隔热贮罐1的壁的多层结构。贮罐壁1在厚度方向上从贮罐的外部朝向内部依次包括保持在支撑壁2上的辅助隔热屏障3、抵靠辅助隔热屏障3搁置的辅助密封膜4、抵靠辅助密封膜4搁置的主隔热屏障5，以及旨在与贮罐中容纳的液化天然气接触的主密封膜6。
具体地，支撑壁2可以由船的船体或双层船体形成。支撑壁2典型地形成包括多个壁的支撑结构的一部分，该多个壁限定了贮罐的总体形状，通常是多面体形状。
辅助隔热屏障3包括多个辅助隔热块7，该多个辅助隔热块借助将在下文详细描述的锚固装置20锚固到支撑壁2。辅助隔热块7具有平行六面体的总体形状并且以平行的行设置。
辅助密封膜4包括具有凸起边缘的连续金属列板层8。金属列板8的凸起边缘焊接到固定在凹槽9中的平行焊接支撑件上，这些凹槽形成在辅助隔热块7的盖板上。金属列板8例如由
Figure BDA0003880953010000081
制成，也就是说，铁和镍的合金，其膨胀系数典型地在1.2×10-6与2×10-6K-1之间。
主隔热屏障5包括多个主隔热块11，该多个主隔热块具有平行六面体的总体形状，并且长度和宽度尺寸与辅助隔热块7的那些尺寸相同。主隔热块11中的每一者与辅助隔热块7中的一者成直线地定位，在贮罐壁1的厚度方向上与其对准。
主密封膜6可以以各种方式制成。这里，它包括具有凸起边缘的连续金属列板层8。如在辅助密封膜4中一样，金属列板8的凸起边缘焊接到固定在凹槽中的平行焊接支撑件上，这些凹槽形成在主隔热块11的盖板上。
在图1中，省略了辅助隔热块7，以示出旨在补偿支撑壁2的平整度缺陷的垫片12和胶泥珠13。也可以提供未表示的定位垫片，如在公开WO-A-2018069585中所述。
锚固装置20优选地位于辅助隔热块7和主隔热块11的四个拐角的高度处。包括辅助隔热块7和主隔热块11的每个堆叠借助于四个锚固装置20锚固到支撑壁2。此外，每个锚固装置20与四个相邻的辅助隔热块7的拐角以及四个相邻的主隔热块11的拐角配合。
参考图2，更精确地看到根据一个实施例的辅助隔热块7的结构。这里，辅助隔热块7包括夹在底板14和盖板15之间的隔热聚合物泡沫层16。底板14和盖板15例如由胶合板制成。隔热聚合物泡沫层16胶合到底板14和盖板15。隔热聚合物泡沫可以具体地是基于聚氨酯的泡沫，任选地由纤维增强。
图7更精确地示出了如从上方看到的根据一个实施例的锚固装置20在四个相邻的辅助隔热块7的拐角之间的定位。锚固装置20由夹紧组件30的轮廓表示。可看出的是，每个辅助隔热块7的底板14在其拐角区域的高度处包括切口52，以空出呈接收锚固装置20的矩形烟囱形式的间隙55。
辅助隔热块7的盖板15和隔热聚合物泡沫层16包括呈矩形烟囱形式的开口53，该开口露出底板14的拐角部分54。拐角部分54旨在使锚固装置20直接或间接地支承在其上，例如经由间隔部分50或固定到底板14的刚性元件，诸如角柱。这种角柱可以或可以不固定(例如，胶合)到隔热聚合物泡沫。
参考图2至图6，接下来描述根据一个实施例的锚固装置20的结构。
锚固装置20基本上包括夹紧组件30和锚固杆22。锚固杆22的下端被接收在衬套23中，该衬套的基部在四个相邻的辅助隔热块7的拐角区域之间的间隙55的中心位置焊接到支撑壁2。衬套23形成锚固杆22的球窝接头。例如，它容纳螺母18，锚固杆22的下端会拧入该螺母中。锚固杆22在贮罐壁1的厚度方向上延伸，并且在相邻的主隔热块7之间穿过。
夹紧组件30在厚度方向上依次包括两个封闭板91、下板31、间隔块33和上板32。在图3中，未表示间隔块33以便示出穿过间隔块33的锚固装置20的元件。
上板32具有矩形平行六面体的总体形状，其包括平行于支撑壁2的两个相反的较长面32A和32B。间隔块33的轮廓也是矩形的，并且具有相同的尺寸。
下板31包括也是矩形的底部部分31B和面向间隔块33的较大面31BB。此外，下板31包括两个突出部分31L，该两个突出部分彼此平行并且在支撑壁2的方向上垂直于底部部分31B突出，使得下板31具有“U”形中空区段，该中空区段的凹面面向锚固杆22的下端。在这种情况下，下板31可以具有在底部部分31B和突出部分31L之间的接合处的圆角31C。然而，作为替代方案，下板31可以具有不同的中空区段，使得该中空区段的凹面面向锚固杆22的下端。
如在图5A和图6中更好地看出，两个封闭板91中的每一者附接(例如，焊接)到两个突出部分31L，以便封闭下板31的中空区段。
作为替代方案，夹紧组件30的轮廓形状可以不同，例如六边形或圆形。
下板31和附接到其的封闭板91由锚固杆22保持，从而在支撑壁2的方向上抵靠四个相邻的辅助隔热块7中的每一者的拐角部分54。在所表示的实施例中，间隔部分50设置在封闭板91和辅助块7中的每一者的拐角部分54之间，并且因此将夹紧力传递到底板14。
间隔部分50包括中心壳体51以允许锚固杆22穿过。该中心壳体51可以在锚固杆22周围填充有隔热材料，例如玻璃棉、填料、膨胀聚苯乙烯或聚氨酯泡沫。例如，间隔部分50由胶合板制成以限制热桥接。
如上所述，拐角部分54可以替代地经由角柱来使锚固装置20支承在其上，该角柱固定到拐角部分54并且任选地固定到隔热聚合物泡沫。在这种情况下，隔热插塞设置在四个相邻的辅助隔热块7之间。
锚固杆22的上端44通过下板31中的中心孔(未表示)接合在间隔块33中形成的壳体(未表示)中。螺母42与形成在锚固杆22的上端44的高度处的外螺纹配合，以便将下板31保持在支撑壁2的方向上。
在所表示的实施例中，锚固装置20还包括一个或多个贝氏垫圈型弹簧垫圈43。弹簧垫圈43在螺母42与下板31之间拧到锚固杆22上，这使得可以确保辅助隔热块7弹性锚固在支撑壁2上。此外，锁定构件有利地局部焊接到锚固杆22的上端，以此方式防止螺母42被拧松。替代地，在锚固杆22和螺母42之间的接合处形成点焊。
间隔块33还包括在贮罐壁的厚度方向上穿过该间隔块的两个孔33H。固定螺钉34被接收在两个孔33H中的每一者中。每个固定螺钉34的下端35带外螺纹，并且邻接构件93拧到下端35上并被接收在下板31的中空区段中。下板31的底部部分31B包括两个孔31H，通过该两个孔面向两个孔33H以允许两个固定螺钉34穿过。
在上端(也就是说，与下端35相反的端部)处，每个固定螺钉34包括被容纳在上板32中的对应孔46中的头部36，例如，锥形头部。以附图中未表示的方式，固定螺钉34优选地具有在其头部36附近的外螺纹，该螺纹与上板32上的对应内螺纹配合。因此，固定螺钉34相对于上板32锁定在适当位置。相反，每个固定螺钉34的邻接元件93在下板31的中空区段中自由滑动。
间隔块33具有平行于板32和31的下面和上面48。下面和上面48之间的间隔块33的厚度限定了下板31和上板32之间的最小间隔。在邻接位置(未表示)达到该最小间隔，其中下板31和上板32邻接间隔块33的下面和上面48。
最小间隔和最大间隔之间的尺寸差异由箭头40表示，并且对应于邻接元件93在下板31的中空区段中的滑动间隙。根据贮罐壁的结构和贮罐操作条件来确定其大小，使得在贮罐的操作期间，上板32总体上能够跟随辅助隔热块7的盖板15的凹陷，特别是由于在操作中贮罐壁1上的热收缩以及静态和动态压力的影响。这些压力可能特别地导致隔热聚合物泡沫层16的蠕变。这个尺寸典型地是几毫米。
在静止状态下，弹性元件69在间隔块33和上板32之间接合在两个固定螺钉34上，并且将板32和31保持在图2、图4和图5A所表示的间隔开位置。更精确地说，弹性元件69产生了等于间隔块33和上板32之间的尺寸差异40的间隙。响应于施加在上板32上的压力，弹性元件69被压缩，从而逐渐消除该间隙，直到上板32的下面49抵靠间隔块33的上面48的邻接位置。
在所表示的实施例中，弹性构件69是压缩弹簧，例如螺旋弹簧，并且支承在下板31B的面31BB上。在邻接位置，压缩弹簧69完全被容纳在孔33H中。可以任选地提供两个弹簧座69A以供两个弹簧支承，该两个弹簧座中只有一者可以在图5A中看出。作为替代方案，螺旋弹簧中的每一者可以抵靠在对应孔33H的底部处的肩部上。
在替代方案中，弹性元件69可以是贝氏垫圈的堆叠，这些贝氏垫圈相继地设置在相互倒置的位置，优选地其为奇数个，例如五个，使得该堆叠的两端由最大直径的贝氏垫圈组成。
固定螺钉34优选地被配置为在静止位置在弹性元件69上产生压缩预载荷，以此方式使得上板32能够在不被压下的情况下接收中等载荷。例如，施加大约1000N的预载荷，这使得能够在建造待支撑的贮罐期间承载可能与锚固装置20竖直对齐行走的成年男子的载荷。
根据贮罐壁的结构和贮罐操作条件来确定弹性元件69的硬度，使得在贮罐的操作期间，上板32总体上可以跟随辅助隔热块7的盖板15的凹陷，特别是由于在操作中贮罐壁1上的热收缩以及静态和动态压力的影响。这些压力可能特别地导致隔热聚合物泡沫层16的蠕变。
如上所述，邻接构件93拧到固定螺钉34的外螺纹下端35上，并且被接收在下板31的中空区段中。在图4至图6中，还看出的是，面向下端35的突出部分31L的相向面31L1与邻接元件93的两个不同面93F、93G配合。这种配合使固定螺钉34相对于下板31的旋转固定。
在图5B和图5C中表示了邻接构件93本身和透视图。如图所示，邻接元件93包括主体93B。主体93B可以是正方形形状(图3、图5A和图6)或六边形形状(图4、图5B和图5C)。然而，在变型中，主体93B也可以具有一些其他形状，只要它具有能够与突出部分31L的相向面31L1配合的两个不同的面。
此外，在主体93B的旨在面向下板31的底部部分31B的侧上，邻接构件93包括凸台93V。凸台93V的总宽度小于主体93B的总宽度，这允许邻接元件93与下板31的底部部分31B接触，而圆角31C无需能够使邻接构件93固定。
在主体93B的旨在面向封闭板91的另一侧上，邻接元件93包括突出管状部分93H。突出管状部分93H具有大于固定螺钉34的外螺纹下端35的截面，使得下端35被接收在突出管状部分93H中。如可以在图5B中看出，突出管状部分93H优选地带内螺纹，以便能够与下端35的螺纹配合。
作为替代方案，邻接元件93可以是简单的方形螺母或六角螺母。
还可以通过例如经由焊接、特别是点焊将螺钉头部36固定到上板32来阻止固定螺钉34相对于上板32的旋转。
应注意，在上面描述的所有变型中，间隔块33可以固定到下板31，以便防止间隔块33和下板31之间的任何相对移动、特别是在固定螺钉34延伸的方向上。可以通过螺钉接合和/或铆接和/或胶合来实现间隔块33与下板31的这种固定。作为替代方案，间隔块33可以例如通过螺钉接合和/或铆接和/或胶合来固定到上板32。
还应注意，在上面已经描述的所有区域中，聚合物泡沫层可以面向上板32设置在间隔块33上或面向间隔块33设置在上板32上。
仅以示例方式，图5D从侧面局部地表示具有这种聚合物泡沫层的锚固装置。在该图5D中，聚合物泡沫层68在锚固杆22的上端44的相应的相反侧上固定到间隔块33的上面48。
使未压缩的聚合物泡沫层68的厚度等于所需的尺寸差异40。当聚合物泡沫层68未被压缩时，因此，它在间隔块33的面48和板32的下面49之间延伸，并且因此限定了板32和31在其最大间隔位置之间的尺寸差异40。因此，聚合物泡沫层68实现了所需的尺寸差异40，这有利于夹紧组件30的组装。
如果在上板32上施加压力，不仅压缩弹簧69被压缩，从而逐渐消除差异40，直至上述邻接位置，而且板32的下面49也压缩聚合物泡沫层68。
与压缩弹簧69的硬度相比，未压缩的聚合物泡沫层68的硬度优选地非常低，使得聚合物泡沫层68的压缩不会明显干扰压缩弹簧69的压缩。
例如，未压缩的聚合物泡沫层68的厚度在2mm和8mm(含端值)之间，使得聚合物泡沫层68在邻接位置具有在1mm和6mm(含端值)之间的厚度。
聚合物泡沫层68可以由聚氨酯、聚乙烯或聚丙烯泡沫或三聚氰胺泡沫制成，特别是由BASF SE公司以
Figure BDA0003880953010000141
的名称销售的泡沫类别中的三聚氰胺泡沫。例如，聚合物泡沫层68可以通过胶合来固定到间隔块33的上面48，或包括粘合剂带。
图5D中表示的聚合物泡沫层68的几何形状仅仅是一个示例。在未表示的另一个示例中，聚合物泡沫层68还围绕间隔块33中的接收压缩弹簧69的孔33H延伸直至间隔块33的横向边缘，使得不会有与压缩弹簧69的匝圈接触的风险。聚合物泡沫层68可以同样地仅围绕所述孔33H设置。
例如，间隔块33由胶合板制成以限制热桥接。下板31和上板32可以由钢或任何其他合适的金属合金制成。
可以简单地通过对金属合金板进行钻孔以便产生孔46和47来获得上板32。可以通过切割金属合金型材、在这之前或之后对该金属合金型材进行钻孔以便产生通孔31H来生产下板31。可以通过加工具有标准尺寸的螺母以便使它们匹配下板31的中空区段的尺寸并且适合于产生凸台93V和突出管状部分93H来产生邻接构件93。封闭板91可以是被生产为具有针对夹紧组件30的外轮廓选择的尺寸的简单金属板。最后，如果由胶合板制成，则间隔块33的成本相对低。从前述内容中明白的是，夹紧组件30以及锚固装置20的生产可以很简单并且成本相对低。
如图5A和图6所表示，封闭板91可以任选地包括定位成与孔33H和通孔31H成直线的通孔91H，以允许突出管状部分93H和因此固定螺钉34的下端35穿过。通孔91H和突出管状部分93H的尺寸优选地被选择为使得突出管状部分93H的外表面与通孔31H的壁配合。这使得能够引导邻接元件93和因此固定螺钉34的平移。
通孔31H不需要对每个封闭板91的额外钻孔，并且因此不会大大增加夹紧组件30的生产成本。在替代方案中，孔31H可能是盲孔。
贮罐壁1可以限制在辅助隔热屏障3和辅助密封膜4，以产生单个膜罐。当存在主隔热屏障5和主密封膜6时，锚固装置20还包括主阶台。为此，上板32在其中心具有外螺纹孔47，其中安装有螺柱27的外螺纹基部以用于锚固主隔热块11。螺柱27穿过贯穿辅助密封膜4的金属列板8形成的孔。螺柱27包括围绕孔焊接在其周边的凸缘，以密封辅助密封膜4。
锚固装置20的主阶台还包括主支承板28，该主支承板在支撑壁2的方向上支承在支承区域上，该支承区域形成在四个相邻的主隔热块11中的每一者中，以此方式将它们保持在辅助密封膜4上。在所表示的实施例中，每个支承区域29由主隔热块11的底板的突出部分形成。
螺母29与形成在螺柱27的上端上的螺纹配合，以此方式将主支承板28固定到螺柱27上。在所表示的实施例中，锚固装置20还包括贝氏弹簧垫圈，其在螺母29和主支承板28之间拧到螺柱27上，这使得主隔热块11能够弹性锚固在辅助密封膜4上。
尺寸示例
由于弹性元件69的硬度，当贮罐是空的并且处于环境温度时，也就是说在涉及其初始功能的条件下，夹紧组件30处于对应于最大间隔的间隔开位置。在这种状态下，调节上板32的位置以便与盖板15对齐，以此方式为辅助密封膜4提供均匀的支撑表面。
在贮罐的使用期间，在用液化气体填充贮罐之后，将在辅助隔热屏障3中发生在静水载荷下的热收缩以及收缩和蠕变现象。
热收缩在所有材料中都不相同，并且隔热聚合物泡沫层16趋于比组成间隔部分50和间隔块33的胶合板收缩得更多。此外，压力根据贮罐壁在底部、顶部或侧面的位置而不同。所有壁至少接收气相的工作压力，例如2kPa或5kPa(20mbar或50mbar)。
可以选择弹性元件69的硬度，使得在冷却之后并且在气相的工作压力下，弹性元件69的弹性压缩能够额外降低上板32，该降低大于或等于辅助隔热块7相对于锚固装置20的热收缩的额外收缩和蠕变。在气相的工作压力下，辅助隔热块7的这种额外收缩和蠕变是例如约1mm。因此，上板32跟随盖板15的高度，并且不会有产生易于剪切辅助密封膜6的突出区域的风险。
也可以以此方式选择弹簧元件69的硬度和差异40的幅度，使得在以下条件下，夹紧组件30到达对应于最小间隔的邻接位置：
-当底层主隔热块受到最大货物压力时，在静水载荷下；
-或者，当底层主隔热块因货物晃动超过预定标称阈值而受到冲击压力时，在动态载荷下。
在所有情况下，弹性元件69增加了锚固装置20的柔性，并因此限制了局部形成可能加速辅助密封膜6的老化的硬点或突出区域的风险。
作用在两个板之间的弹性膜(即，这里的弹簧元件69)的总硬度优选地小于在工作温度下紧邻锚固装置的隔热屏障的等效硬度。在所示的实施例中，隔热聚合物泡沫层16控制隔热屏障的硬度。在一个实施例中，弹性元件69的总硬度是约1880N/mm，而在相当于由隔热聚合物泡沫16制成的截面等于上板截面的弹簧的贮罐壁的厚度方向上的强度是约1920N/mm，即，硬度比等于0.98。更一般地，可以在0.3至1之间选择该比率。
上文通过示例描述了辅助隔热块7的结构。因此，在另一个实施例中，辅助隔热块7容易具有某一其他通用结构，例如在文献WO-A-2012127141中描述的结构。辅助隔热块7便以箱的形式制成，所述箱包括底板、盖板和承载腹板，所述承载腹板在贮罐壁1的厚度方向上在底板和盖板之间延伸，并且界定了用诸如珍珠岩、玻璃棉或岩石棉的隔热填料填充的多个隔室。
在图8中示出了辅助隔热块107的另一个实施例。在图8中，与前述附图中的那些元件类似或相同的元件具有增加100的相同附图标记，并且不再描述。这里，绝缘泡沫层被分成上层16b和下层16a，该上层和该下层被由例如胶合板制成的中间板10分开并胶合到该中间板。上层16a的长度比下层16b的长度短，并且在中间板10的两个纵向端处露出边沿10a。
刚性支柱17在中间层10和底板114之间沿下层16b的厚度方向在下层16b的四个拐角处形成的开口中延伸。刚性支柱17部分地与边沿10a竖直对齐，以吸收锚固装置20的夹紧力，该锚固装置的下板31在这里可以直接应用到边沿10a。可以在公开WO-A-2014096600中找到辅助隔热块107的其他细节。
可以以各种方式生产主隔热块11，例如以夹在底板和盖板之间的隔热聚合物泡沫层的形式，如辅助隔热块7。
然后，底板包括旨在接收辅助密封膜4的列板8的凸起边缘的凹槽。盖板还包括用于接收焊接支撑件的凹槽。
上面通过示例描述了主隔热面板11的结构。因此，在另一个实施例中，主隔热面板22容易具有某一其他通用结构，例如在文献WO-A-2012127141中描述的结构。
上文描述的用于生产仅包括一个或两个密封膜的贮罐壁的技术也可以用于不同类型的储存设施中，例如在陆地装置中或在诸如甲烷运输船或其他船的浮动结构中构成用于液化天然气(LNG)的双膜罐。
参考图9，甲烷运输船70的剖视图示出了安装在船的双层船体72中的棱柱总体形状的密封和隔热贮罐71。贮罐71的壁包括旨在与容纳在贮罐中的LNG接触的主密封屏障、布置在主密封屏障与船的双层船体72之间的辅助密封屏障，以及分别布置在主密封屏障与辅助密封屏障之间和在辅助密封屏障与双层船体72之间的两个隔热屏障。
以本身已知的方式，设置在船的上甲板上的装载/卸载管路73借助于适当的连接器连接到海事或港口码头，以往返贮罐71运输货物LNG。
图9示出了海事码头的示例，海事码头包括装载和卸载站75、水下管路76和陆地装置77。装载和卸载站75是包括移动臂74和支撑移动臂74的塔架78的固定岸上装置。移动臂74承载可以连接到装载/卸载管路73的一束隔热柔性管路79。可定向的移动臂74适合于所有甲烷运输船装载压力表。未示出的连接管路在塔架78内部延伸。装载和卸载站75使得甲烷油轮船70能够从陆地装置77装载和向其卸载。陆地装置包括液化气储存贮罐80和连接管路81，所述连接管路经由水下管路76连接到装载或卸载站75。水下管路76使得能够在较大距离上(例如5km)在装载或卸载站75与陆地装置77之间运输液化气，这使得甲烷运输船70能够在装载和卸载操作期间保持在距海岸的较大距离处。
船70上的泵和/或装备有陆地装置77的泵和/或装备有装载和卸载站75的泵用于生成运输液化气所需的压力。
尽管已经结合多个特定实施例描述了本发明，但显而易见的是，本发明绝不限于这些实施例，并且如果所描述的装置落在本发明的范围内，则本发明包括所描述的装置的所有技术等同物和组合。
使用动词“包括”或“包含”及其词形变化形式并不排除权利要求中陈述的元件或步骤之外的元件或步骤的存在。
在权利要求中，括号之间的任何参考符号不应被解释为权利要求的限制。

Claims (20)

1.一种锚固装置(20)，其旨在将隔热块保持抵靠在支撑壁上，所述锚固装置包括：
夹紧组件(30)，所述夹紧组件包括下板(31)、平行于所述下板的上板(32)、将所述下板连接到所述上板的连接构件(34)以及布置在所述下板和所述上板之间的间隔构件，所述间隔构件包括邻接部分，所述邻接部分在所述下板和上板抵靠所述邻接部分的邻接位置限定所述下板和所述上板之间的最小间隔，所述邻接部分包括刚性部分(33)，以及
锚固杆(22)，所述锚固杆从所述夹紧组件垂直于所述下板(31)伸出，所述锚固杆具有旨在附接到支撑壁(2)的下端和与所述下端相反并联接到所述下板(31)的上端，以便能够在所述下端的方向上对所述下板施加牵引力，
其中所述间隔构件包括可弹性压缩构件(69)，所述可弹性压缩构件倾向于将所述下板和所述上板(32)保持在间隔开位置，所述连接构件在所述间隔开位置限定所述下板和所述上板之间的最大间隔，所述最大间隔大于所述最小间隔，所述可弹性压缩构件(69)被配置为响应于倾向于使所述上板更靠近所述下板移动的力而弹性地压缩直至所述下板(31)和所述上板(32)抵靠所述邻接部分的所述邻接位置，
其中所述连接构件包括至少一个连接杆(34)，所述连接杆垂直于所述下板(31)和所述上板(32)并延伸穿过在所述邻接部分中形成的孔，所述下板被安装成相对于所述连接杆滑动，以便能够滑动直至所述邻接位置，
其中所述下板(31)具有中空区段，所述中空区段的凹面面向所述锚固杆(22)的所述下端，
其中所述连接构件还包括邻接元件(93)，所述邻接元件(93)被接收在所述下板(31)的所述中空区段中并联接到所述连接杆的第一端以使所述下板在所述间隔开位置相对于所述连接杆(34)纵向地固定，并且
所述锚固装置(20)还包括封闭板(91)，所述封闭板面向所述邻接元件设置并附接到所述下板(31)，以便封闭所述下板(31)的所述中空区段。
2.根据权利要求1所述的锚固装置(20)，其中所述下板(31)的所述中空区段具有两个相向面(31L1)，所述邻接元件(93)的两个不同面(93F、93G)与所述两个相向面配合以便使所述连接杆(34)在旋转时固定。
3.根据权利要求1或2所述的锚固装置(20)，其中所述连接杆(34)的所述第一端包括外螺纹部分(35)，并且所述邻接元件(93)包括拧到所述外螺纹部分(35)上的方形螺母或六角螺母(93B)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的锚固装置(20)，其中所述邻接元件(93)包括面向所述封闭板(91)的突出管状部分(93H)，所述突出管状部分(93H)接收所述连接杆(34)的所述第一端(35)，并且其中所述封闭板(91)具有从其贯穿的孔(91H)，所述孔适于接收所述突出管状部分(93H)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的锚固装置(20)，其中所述下板(31)的所述中空区段包括圆角(31C)，并且所述邻接元件(93)包括面向所述圆角(31C)的凸台(93V)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的锚固装置(20)，其中所述连接杆(34)的与所述连接杆的所述第一端相反的第二端固定到所述上板(32)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的锚固装置(20)，其中所述可弹性压缩构件(69)接合在所述连接杆(34)上。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的锚固装置(20)，其中所述可弹性压缩构件(69)抵靠在所述下板(31)上。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的锚固装置(20)，其中所述可弹性压缩构件(69)包括压缩弹簧、特别是螺旋弹簧。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的锚固装置(20)，其中在所述上板(31)和所述下板(32)的所述间隔开位置和所述邻接位置之间的弹性移动是在1mm和8mm(含端值)之间、优选地在4mm和7mm(含端值)之间。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的锚固装置(20)，其中所述下板(31)包括中心孔，所述锚固杆(22)的所述上端穿过所述中心孔，其中所述锚固装置包括与所述锚固杆的所述上端的外螺纹部分配合的螺母(42)和在所述螺母和所述下板之间拧到所述锚固杆的所述上端上的一个或多个弹簧垫圈(43)，以此方式使得能够在所述锚固杆的所述下端的所述方向上对所述下板施加弹力。
12.根据权利要求11所述的锚固装置，其中所述夹紧组件(30)包括相对于所述中心孔(41)对称地设置的至少两个连接杆(34)。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的锚固装置，其还包括衬套(23)，所述衬套接合在所述锚固杆的所述下端上并旨在固定到所述支撑壁(2)，所述衬套包括壳体，所述壳体接收所述锚固杆(22)的所述下端，以此方式形成球窝接头。
14.一种用于储存流体的密封和隔热贮罐，其包括支撑壁、固定到所述支撑壁(2)的锚固装置(20)和借助于所述锚固装置锚固到所述支撑壁的贮罐壁(1)，所述贮罐壁(1)在厚度方向上从所述贮罐的外部朝向内部依次包括隔热屏障(3)和抵靠所述隔热屏障(3)搁置的密封膜(4)，
其中所述隔热屏障(3)包括平行六面体形状的隔热块(7)，所述隔热块并列在所述支撑壁(2)上，所述隔热块各自包括限定所述密封膜(4)的支撑表面的盖板(15)，并且
其中所述锚固装置中的至少一者是根据权利要求1至13中任一项所述的装置，所述锚固杆(22)的所述下端在多个隔热块(7)之间固定到所述支撑壁，所述锚固装置的所述封闭板(91)与所述多个隔热块(7)配合，以便在所述支撑壁(2)的方向上夹紧所述多个隔热块。
15.根据权利要求14所述的贮罐，其中所述可弹性压缩构件(69)被配置为在所述贮罐的空状态下将所述下板和所述上板保持在所述间隔开位置，处于所述间隔开位置的所述锚固装置的所述上板(32)与所述多个隔热块的所述盖板(15)对齐，以便支撑所述密封膜(4)。
16.根据权利要求14或15所述的贮罐，其中所述隔热块(7)各自包括平行于所述盖板(15)并与其间隔开的底板(14)，纤维增强聚合物泡沫块(16)被布置在所述盖板和所述底板之间，并且其中所述锚固装置的封闭板(91)直接或间接地与所述底板(14)配合，而不对所述聚合物泡沫块(16)施加夹紧力。
17.根据权利要求16所述的贮罐，其中所述锚固装置的所述封闭板(91)经由例如由胶合板制成的刚性支承元件(50)间接地与所述底板(14)配合，所述刚性支承元件(50)搁置在所述底板(14)的拐角部分上。
18.根据权利要求16或17所述的贮罐，其中所述可弹性压缩构件的硬度和相当于由所述纤维增强聚合物泡沫组成的截面等于所述上板的截面的弹簧的所述贮罐壁在所述厚度方向上的硬度之间的比率在0.3和1之间(含端值)。
19.根据权利要求14至18中任一项所述的贮罐，其中所述隔热屏障是辅助隔热屏障(3)，所述隔热块是辅助隔热块(7)，并且所述密封膜是辅助密封膜(4)，所述贮罐壁还包括抵靠所述辅助密封膜(4)搁置的主隔热屏障(5)以及抵靠所述主隔热屏障(5)搁置并旨在与所述贮罐中容纳的所述流体接触的主密封膜(6)，所述主隔热屏障(5)包括主隔热块(11)，所述主隔热块中的每一者堆叠在所述辅助隔热块(7)中的一者上，
其中所述夹紧组件(30)形成旨在与所述辅助隔热屏障配合的辅助夹紧构件，所述上板(32)包括中心孔(47)，在与所述锚固杆相对的侧上从所述夹紧组件突出的螺柱(27)拧入所述中心孔中，所述螺柱(27)承载旨在与所述主隔热屏障(5)配合的主夹紧构件(28)，并且其中所述螺柱(27)以密封的方式穿过所述辅助密封膜(4)，并且所述主夹紧构件被保持为在所述支撑壁(2)的方向上抵靠堆叠在所述多个辅助隔热块上的多个主隔热块(11)，以此方式在朝向所述支撑壁(2)的所述方向上保持所述多个主隔热块。
20.一种用于运输流体的船(70)，所述船包括双层船体(72)和根据权利要求14至19中任一项所述的贮罐(71)，所述贮罐设置在所述双层船体(72)中。
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