CN116157615A - 密封且热隔绝的罐 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及密封且热隔绝的罐，该罐包括：第一罐壁，该第一罐壁附接至第一承载件壁(1)；第二罐壁，该第二罐壁附接至第二承载件壁(2)；以及第三罐壁，该第三罐壁附接至第三承载件壁(3)，第一罐壁、第二罐壁和第三罐壁形成三面体，其中，第一罐壁、第二罐壁和第三罐壁中的每一者都包括至少一个密封膜和至少一个隔绝屏障，隔绝屏障被布置在密封膜与第一承载件壁、第二承载件壁和第三承载件壁中的一者之间，该罐还包括密封的角形结构，该角形结构包括金属角梁(7)、金属角形件(10)，该金属角形件通过连接件(11)被锚固至第一承载件壁和第三承载件壁，连接件(11)具有凹口(117)。
Description
技术领域
本发明涉及密封且热隔绝的膜罐的领域。特别地，本发明涉及用于对处于低温的液化气体进行储存和/或运输的密封且热隔绝的罐的领域，所述罐比如是用于对例如处于-50℃与0℃之间的液化石油气体(LPG)进行运输的罐或者是用于对在大气压力下处于约-163℃的液化天然气体(LNG)进行运输的罐。这些罐可以被安装在陆地或浮式结构上。在浮式结构中，该罐可以用于对液化气体进行运输或接纳，该液化气体用作对浮式结构进行驱动的燃料。
背景技术
具有包括三面体区域和沿第一边缘和第二边缘延伸的金属角梁的结构的LNG储存罐在现有技术中是已知的。第一边缘是由第一载荷支承壁与第二载荷支承壁的相交部形成的，以及第二边缘是由第一载荷支承壁与第三载荷支承壁形成的。在专利KR20100133697A中特别地公开了这种类型的罐结构。这种罐包括隔绝板和密封膜。
在这种罐中，存在有在三面体附近的隔绝板与相邻的隔绝板之间形成阶状部的风险。这种阶状部增加了膜上的机械应力，从而导致膜的疲劳。
发明内容
本发明背后的一个想法是限制密封膜的与阶状部或连续的隔绝模块之间的高度差异相关的易损性。这些差异也被称为“台阶效应”。这些差异增加了膜上的疲劳应力。
本发明背后的另一想法是提供一种具有良好机械性能的坚固的罐，以应对不同的应力，例如由热收缩、货物移动、在海上和/或在晃动效应下船梁的变形导致的应力。
本发明背后的另一想法是提供一种相对容易制造的罐。
本发明背后的另一想法是对密封膜与载荷支承结构的紧固方式进行修改，以提高热隔绝屏障的隔绝性以及/或者提高密封膜的机械性能并且特别是提高密封膜的弹性。
本发明背后的另一想法是保持密封膜与载荷支承结构之间的简单紧固方式。
本发明背后的另一想法是使密封膜与载荷支承结构之间的连接部分的抗屈曲刚度降低。
台阶效应是由连续的隔绝板之间的高度差造成的。该效应特别是与在罐的不同元件的设计和/或组装期间获得的误差范围有关。台阶效应还可以与使用相邻的不同类型并且因此具有不同的热收缩或抗压缩刚度特性的隔绝板有关。台阶效应导致隔绝件的尺寸变化并且改变膜的支承表面，从而增加了膜上的疲劳应力并且使膜弱化。台阶效应还可以随船梁的变形而累积。
根据本发明的凹口可以通过对旨在具有带凹口部分的元件或元件的一部分进行切割来获得。该形状可以是凹形的形状、凹部、凹口或各种形状的切口。在同一元件中可以制造有多个凹口。
根据一个实施方式，本发明提供了密封且热隔绝的罐，该罐包括：第一罐壁，该第一罐壁被紧固至第一载荷支承壁；第二罐壁，该第二罐壁被紧固至第二载荷支承壁；以及第三罐壁，该第三罐壁被紧固至第三载荷支承壁，第一罐壁、第二罐壁和第三罐壁形成了三面体；第一载荷支承壁和第二载荷支承壁在第一边缘处接合，第一载荷支承壁和第三载荷支承壁在第二边缘处接合，第二载荷支承壁和第三载荷支承壁在第三边缘处接合，
其中，第二罐壁、第二罐壁和第三罐壁中的每一者都具有至少一个密封膜和至少一个隔绝屏障，该隔绝屏障被布置在第一载荷支承壁、第二载荷支承壁和第三载荷支承壁中的一者与该密封膜之间，
该罐包括密封角形结构，该密封角形结构以密封的方式将第二壁的密封膜、第二壁的密封膜和第三壁的密封膜连接，角形结构包括金属角梁，该金属角梁沿第一边缘和第二边缘延伸，金属角梁包括第一部段和第二部段，该第一部段与第一边缘平行并且被锚固至第一载荷支承壁和第二载荷支承壁，该第二部段平行于第二边缘并且被锚固至第一载荷支承壁和第三载荷支承壁，第一部分包括与第二载荷支承壁平行的第一平坦凸缘，并且第二部段包括与第三载荷支承壁平行的第二平坦凸缘，
角形结构还包括金属角铁，该金属角铁具有第一面部和第二面部，该第一面部和该第二面部分别平行于第二载荷支承壁和第三载荷支承壁并且分别被金估值第一平坦凸缘和第二平坦凸缘，金属角铁还通过连接部分被锚固至第二载荷支承壁和第三载荷支承壁，该连接部分平行于第一载荷支承壁，连接部分包括上部边缘和下部边缘，该上部边缘被焊接至金属角铁，该下部边缘被焊接至锚固带，所述锚固带被布置成跨置第三边缘并且被焊接至第二载荷支承壁和第三载荷支承壁，连接部分具有第一侧向边缘和第二侧向边缘，该第一侧向边缘和该第二侧向边缘各自在连接部分的上部边缘与下部边缘之间，并且该第一侧向边缘和该第二侧向边缘分别在第一面部与第二载荷支承壁之间、以及第二面部与第三载荷支承壁之间延伸，第一侧向边缘具有凹口，以使连接部分在与第二壁正交的第一厚度方向上的刚度降低。
这些特征能够解决上述问题。台阶效应可以被显著限制。
连接部分的第一侧向边缘上的凹口使连接部分在厚度方向上的刚度限制降低。降低连接部分的刚度可以使密封膜的柔性提高。
根据实施方式，这种密封且热隔绝的罐可以具有以下特征中的一个或更多个特征。
根据一个实施方式，连接部分的第二侧向边缘具有凹口，以使连接部分在与第三壁正交的第二厚度方向上的刚度降低。
因此，连接部分的在与第三壁正交的厚度方向上的刚度较低。
根据一个实施方式，第一侧向边缘中的凹口与第二侧向边缘的凹口是关于第二载荷支承壁与第三载荷支承壁之间的角度的二等分线对称的。
根据一个实施方式，连接部分的下部边缘短于上部边缘。这使连接部分在锚固带上的焊接线的长度降低，从而提高了连接部分的柔性，这进一步有助于对连接部分处的台阶效应进行限制。
根据一个实施方式，第一侧向边缘中的凹口是由凹形的凹部形成的。
这些特征通过降低刚度而提高了连接部分的柔性，同时保持良好的机械性能，而没有改变或损坏连接部分的风险。
在本文中描述的与连接部分的第一侧向边缘有关的所有特征还可以被应用至连接部分的第二侧向边缘，这些特征是独立于每个侧向边缘的。
根据一个实施方式，凹形的凹部是由从连接板的下部边缘延伸的与第一厚度方向平行的第一线状部、靠近上部边缘的与第一厚度方向垂直的第二线状部和将第一线状部和第二线状部连接的倒角部限界的。
根据一个实施方式，第一侧向边缘中的凹口是由形成在第一侧向边缘中的槽形成的。
根据一个实施方式，连接部分是由具有介于1.2×10-6K-1与2×10-6K-1之间的膨胀系数的铁和镍的合金制成的。
根据一个实施方式，对于指向第一厚度方向并且施加至上部边缘的与第一侧向边缘相邻的一个端部的力而言，连接部分和金属角铁具有介于12,000N/mm与18,000N/mm之间的抗弯刚度。
根据一个实施方式，连接部分的厚度介于2mm与5mm之间。
根据一个实施方式，每个密封膜包括形成连续层的多个金属边条，边条包括平坦的中央部分和两个凸起边缘，该中央部分搁置在相应的隔绝屏障的上部表面上，该凸起边缘相对于中央部分朝向罐的内部突出，边条被并置并且在凸起边缘处以密封的方式被焊接在一起。
根据一个实施方式，第二罐壁的隔绝屏障包括混合式隔绝板，该混合式隔绝板被定位在金属角梁的第一部段与连接部分之间，所述混合式隔绝板具有平行六面体形状并且包括第一部分和第二部分，该第一部分位于混合式隔绝板的与第一载荷支承壁和第三载荷支承壁相反的角部中，该第二部分位于第一部分与第一载荷支承壁之间和第一部分与第三载荷支承壁之间，第一部分在第一厚度方向上具有比第二部分在第一厚度方向上的抗压缩刚度小的抗压缩刚度。
根据一个实施方式，第三罐壁的隔绝屏障包括混合式隔绝板，该混合式隔绝板被定位在金属角梁的第一部段与连接部分之间，所述混合式隔绝板具有平行六面体形状并且包括第一部分和第二部分，该第一部分位于混合式隔绝板的与第一载荷支承壁和第二载荷支承壁相反的角部中，该第二部分位于第一部分与第一载荷支承壁之间和第一部分与第二载荷支承壁之间，第一部分具有比第二部分在第一厚度方向上的抗压缩刚度小的在第一厚度方向上的抗压缩刚度。
根据一个实施方式，混合式隔绝板的第一部分具有在第一厚度方向上的介于12,000N/mm与18,000N/mm之间的抗压缩刚度。
根据一个实施方式，混合式隔绝板的第一部分包括隔绝聚合物泡沫的结构层，该结构层被布置成对在第一厚度方向上施加的压缩力进行吸收。
根据一个实施方式，隔绝聚合物泡沫的结构层是由聚氨酯泡沫制成的，可选地，隔绝聚合物泡沫的结构层用纤维来增强。
根据一个实施方式，隔绝聚合物泡沫的结构层的聚氨酯泡沫具有介于130kg/m3与300kg/m3之间、优选介于150kg/m3与210kg/m3之间的密度。
根据一个实施方式，第一部分包括将隔绝聚合物泡沫的结构层夹置的两个胶合板。
根据一个实施方式，混合式隔绝板的第二部分具有的在第一厚度方向上介于30,000N/mm与350,000N/mm之间、例如300,000N/mm的抗压缩刚度。
根据一个实施方式，混合式隔绝板的第二部分在第一厚度方向上具有比混合式隔绝板的第一部分在第一厚度方向上的抗压缩刚度大的抗压缩刚度。
根据一个实施方式，混合式隔绝板的第二部分在第一厚度方向上具有混合式隔绝板的第一部分的抗压缩刚度的在180％与3000％之间的抗压缩刚度。优选地，混合式隔绝板的第二部分在第一厚度方向上具有混合式隔绝板的第一部分的抗压缩刚度的在1000％与2500％之间并且有利地在1700％与2200％之间的抗压缩刚度。例如，混合式隔绝板的第二部分在第一厚度方向上具有混合式隔绝板的第一部分的抗压缩刚度的1800％或2000％的抗压缩刚度。
根据一个实施方式，混合式隔绝板的第二部分包括木质结构，该木质结构被布置成对在第一厚度方向上施加的压缩力进行吸收。
根据一个实施方式，混合式隔绝板的第二部分完全是由木材制成的。
根据一个实施方式，混合式隔绝板的第二部分是箱状件，该箱状件具有基部板、覆盖板以及载荷支承分隔件或间隔件，该载荷支承分隔件或间隔件在第一厚度方向上、在基部板与覆盖板之间延伸并且限界出填充有隔绝填料的隔室，该隔绝填料例如可以是隔绝泡沫、珍珠岩、玻璃棉或矿物棉。隔绝材料可以包括材料的混合物以及/或者相同或不同材料的多个层。
因此，根据本发明的混合式隔绝板提供柔性并且对密封膜、载荷支承壁和相邻的隔绝板之间的台阶效应进行吸收。
根据一个实施方式，第二罐壁的隔绝屏障包括布置在该壁的基准部分中的多个隔绝板，隔绝板包括夹置在基部板与覆盖板之间的一层或更多层的隔绝聚合物泡沫。隔绝聚合物泡沫特别地可以是基于聚氨酯的泡沫，可选地，隔绝聚合物泡沫用纤维来增强。
根据一个实施方式，第一罐壁、第二罐壁和第三罐壁中的每一者的密封膜是次级密封膜，并且第一罐壁、第二罐壁和第三罐壁中的每一者的隔绝屏障是布置在第一载荷支承壁、第二载荷支承壁和第三载荷支承壁中的一者与所述次级密封膜之间的次级隔绝屏障，并且第一罐壁、第二罐壁和第三罐壁中的每一者还包括初级(primary)密封膜和初级隔绝屏障，该初级密封膜被设计成与容纳在罐中的产品接触，该初级隔绝屏障被布置在初级密封膜与次级密封膜之间。
根据一个实施方式，次级密封膜和/或初级密封膜的厚度介于0.5mm与2mm之间。例如，次级密封膜和/或初级密封膜的厚度为0.7mm。
根据一个实施方式，次级密封膜和/或初级密封膜是Fe-36％ Ni的金属膜。
根据一个实施方式，容纳在罐中的产品是液化气体，比如液化天然气体、液化石油气体、氨或氢。
这种罐可以是陆地储存设备、例如用于对LNG进行储存的陆地储存设备的一部分，或者被安装在近海或深水浮式结构中，所述浮式结构特别是液化天然气体运输船、浮式储存和再气化单元(FSRU)、浮式生产、储存和卸载(FPSO)单元等。
根据一个实施方式，用于对低温流体进行运输的船具有双船体和布置在该双船体中的上述罐。
根据一个实施方式，双船体具有内部船体，该内部船体形成了罐的载荷支承结构。
根据一个实施方式，本发明还提供用于流体的传输系统，该系统包括：上述船；隔绝管道，该隔绝管道被布置成将安装在船的船体中的罐连接至陆地或浮式储存设备；以及泵，该泵用于将流体从陆地或浮式储存设备通过隔绝管道驱送至船的罐或者将流体从船的罐通过隔绝管道驱送至陆地或浮式储存设备。
根据一个实施方式，本发明还提供装载到这种船上或从这种船卸载的方法，其中，通过隔绝管道将流体从陆地或浮式储存设备输送至船的罐，或者通过隔绝管道将流体从船的罐输送至陆地或浮式储存设备。
附图说明
在以下参照附图对本发明的仅作为非限制性示例的给出的多个特定实施方式的详细描述中，本发明可以被更好地理解，并且本发明的其他目的、细节、特征和优点被阐述得更加清楚。
[图1]图1是部分地示出了以密封的方式将根据一个实施方式的密封且热隔绝的罐的壁的次级密封膜连接的角形结构的三面体区域的局部立体图。
[图2]图2是根据另一实施方式的密封且热隔绝的罐的三面体区域的局部立体图。
[图3]图3是还示出了密封且热隔绝的罐的混合式隔绝板和初级密封膜的与图1类似的三面体区域的局部立体图。
[图4]图4是沿图3中的线Ⅳ-Ⅳ截取的截面。
[图5]图5是密封且热隔绝的罐的还示出了次级隔绝板和初级隔绝板的三面体区域的局部立体图。
[图6]图6是根据一个实施方式的混合式箱状件的立体分解图。
[图7]图7是根据图6中所示的实施方式的混合式箱状件的立体图。
[图8]图8是液化天然气体运输船中的罐和用于该罐的装载/卸载码头的示意性剖面图。
具体实施方式
每个罐壁被锚固至相应的载荷支承结构的壁。一般而言，“上”是指最靠近罐的内部的位置，并且“下”是指更靠近于载荷支承壁的位置，而与罐壁相对于地球重力场的取向无关。
通常，罐具有多层结构，该多层结构包括从罐的外部向内部在罐的整个厚度上连续布置的以下各者：次级热隔绝屏障，该次级热隔绝屏障附接至载荷支承结构；次级密封膜，该次级密封膜支承成抵靠次级热隔绝屏障；初级隔热屏障，该初级隔热屏障支承成抵靠次级密封膜；以及初级密封膜，该初级密封膜设计成与容纳在罐中的液化天然气体接触。
载荷支承结构特别地可以是由船的船体或双船体形成的。载荷支承结构包括对罐的一般形状、通常为多面体进行限定的多个壁，
图1是在三面体区域中具有多面体形状的密封且热隔绝的罐的局部视图。
图1示出了包括第一载荷支承壁1、第二载荷支承壁2和第三载荷支承壁3的罐，第一罐壁、第二罐壁和第三罐壁之间的连结部形成三面体，第一载荷支承壁和第二载荷支承壁在第一边缘4处接合，第一载荷支承壁1和第三载荷支承壁3在第二边缘5处接合，并且第二载荷支承壁2和第三载荷支承壁3在第三边缘6处接合。罐具有密封的角形结构，该密封的角形结构用于以密封的方式将相邻的罐壁的密封膜连接。密封的角形结构包括金属角梁7，该金属角梁7沿第一边缘4和第二边缘5延伸。金属角梁7具有与第一边缘4平行的第一部段，该第一部段分别经由第一载荷支承壁1上的第一紧固带13和第二载荷支承壁2上的第二紧固带14而被焊接至第一载荷支承壁1和第二载荷支承壁2。金属角梁7的第二部段平行于第二边缘5，并且该第二部分分别经由第一载荷支承壁1上的第一紧固带13和第三载荷支承壁上的第二紧固带15而被锚固至第一载荷支承壁1和第三载荷支承壁3。金属梁7的第一部段包括与第二载荷支承壁2平行的第一平坦凸缘8，并且第二部段包括与第三载荷支承壁3平行的第二凸缘9。因此，金属角梁形成了用于对热隔绝块进行接纳的通道。金属角梁是由金属片材、例如
制成的，该金属片材具有2mm与4mm之间的厚度、例如3mm的厚度。密封膜包括金属角铁10，该金属角铁10具有第一面部和第二面部，该第一面部和该第二面部分别平行于第二载荷支承壁2和第三载荷支承壁3，并且分别被焊接至金属角梁7的第一平坦凸缘8和第二平坦凸缘9。
金属角铁10还通过特别在图4中所示的连接部分11被锚固至第一载荷支承壁和第三载荷支承壁，该连接部分11平行于第一载荷支承壁1。连接部分11包括焊接至金属角铁10的上部边缘112、以及焊接至锚固带12的下部边缘113。锚固带12被布置成跨置第三边缘并且被焊接至第二载荷支承壁2和第三载荷支承壁3。连接部分11具有第一侧向边缘114和第二侧向边缘115，该第一侧向边缘114和该第二侧向边缘115各自在连接部分11的上部边缘与下部边缘之间，并且该第一侧向边缘114和该第二侧向边缘115分别在第一面部与第二载荷支承壁2之间和在第二面部与第三载荷支承壁3之间延伸。第一侧向边缘114和第二侧向边缘具有凹口117，以使连接部分11在与第二载荷支承壁2正交的第一厚度方向上的刚度降低。
金属角梁7、第二载荷支承壁2、金属角铁10和连接部分11形成了用于隔绝板或混合式隔绝板的坐置部，如下文所述。图1和图4示出了根据同一实施方式的凹口117。连接部分11在第一侧向边缘和第二侧向边缘中具有凹形的凹口。连接部分具有下部边缘113和上部边缘112。下部边缘113是由连接部分的紧固至锚固地12的部分限定的。上部边缘112是由连接部分的盐金属角铁10延伸的部分限定的。根据该实施方式，下部边缘比上部边缘短，并且是由从连接板11的下部边缘113延伸的与第一厚度方向平行的第一线状部、与第一厚度方向垂直的第二线状部和将第一线状部和第二线状部连接的倒角部113连结的。
连接部分11还是关于在第二载荷支承壁2与第三载荷支承壁之间形成的角度的二等分线对称的。这种布设提高了罐的坚固性、特别是在密封膜处的坚固性，从而减少了台阶效应的影响。
类似于图1和图4，图3示出了用于对液化流体、比如液化天然气体(LNG)进行储存的密封且热隔绝的罐的在三面体区域中的多层结构。
三面体是由在三个边缘处接合的三个载荷支承壁1、2、3形成的。三面体可以具有不用的值。例如，第一载荷支承壁1与第二载荷支承壁2之间的相交部成的角度为90°，由边缘6和边缘4形成的角度为90°，由边缘6和边缘5形成的角度为90°，并且由边缘4和边缘5形成的角度为135°。此外，罐的罐壁具有从罐的外部向内部的厚度方向上连续布置的以下各者：次级热隔绝屏障，该次级热隔绝屏障被紧固至载荷支承壁2；次级密封膜20，该次级密封膜20支承成抵靠次级热隔绝屏障；初级热隔绝屏障22，该初级热隔绝屏障22支承成抵靠次级密封膜20；以及初级密封膜21，该初级密封膜21设计成与容纳在罐中的液化天然气体接触，该初级密封膜21支承成抵靠初级热隔绝屏障22。
在下文中对角部区域的结构进行更详细地描述。
如特别在图4中所示的，金属角梁7包括两个平坦部分71、8，所述两个平坦部分71、8被布置成分别平行于第一载荷支承壁1和第二载荷支承壁2并且以密封的方式相交。每个平坦部分71、8都包括：锚固部分，该锚固部分被焊接至锚固板14、13，优选地，该锚固部分被焊接至锚固板14、13的远离第一边缘4的表面；以及平坦凸出部，该平坦凸出部远离供锚固部分锚固的第一载荷支承壁突出。所述两个平坦部分71、8通过焊接被组装成直角。两个平坦部分71、8中的每个平坦部分都可以被制成单个部件或者呈焊接在一起的多个板的形式。
绝缘填料是沿第一边缘4坐置在金属角梁7后面的两个锚固板13和14之间的空间中的。在第一实施方式中，该隔绝填料不经受较大的力并且可以是由玻璃棉或另一材料、比如隔绝泡沫制成的。在第二实施方式中，如果在该区域中需要较大的机械强度，则隔绝填料包括胶合板箱状件，该胶合板箱状件填充有诸如玻璃棉、岩棉、珍珠岩或绝缘泡沫等的隔绝材料。
参照图3、图4、图6和图7，在三面体区域中，次级热隔绝屏障包括混合式隔绝板30，该混合式隔绝板30借助于保持装置(未示出)被锚固至承载支承壁2。混合式隔绝板30位于金属角梁7的第一部段与连接部分11之间。混合式隔绝板30具有平行六面体形状，并且混合式隔绝板30包括第一部分19和第二部分18，该第一部分19位于混合式隔绝板30的与第一载荷支承壁1和第三载荷支承壁3相反的角部中，该第二部分18位于第一部分19与第一载荷支承壁1之间和第一部分19与第三载荷支承壁3之间。第一部分19具有比第二部分18在第一厚度方向上的抗压缩刚度小的在第一厚度方向上的抗压缩刚度。
根据一个实施方式，混合式隔绝板30的第二部分18包括布置成对在第一厚度方向上施加的压缩力进行吸收的木质结构。第二部分18可以是填充有隔绝材料的胶合板箱状件或复合箱状件。箱状件可以包括：基部板；覆盖板；以及载荷支承分隔件或间隔件，该载荷支承分隔件或间隔件在第一罐壁的厚度方向上、在基部板与覆盖板之间延伸并且限界出填充有隔绝填料的隔室，所述隔绝调料比如是聚合物泡沫(特别是聚氨酯泡沫)、珍珠岩、玻璃棉或岩棉。隔绝填料可以包括各种材料的混合物以及/或者相同或不同材料的多个层。
特别是在图6中所示的混合式隔绝板30的第一部分19包括隔绝聚合物泡沫24的结构层，该结构层被布置成对在第一厚度方向上施加的压缩力进行吸收。第一部分包括对隔绝聚合物泡沫24的结构层进行夹置的两个胶合板。
此外，胶粘剂珠(未示出)可以被置于隔绝板与第二载荷支承壁2之间，以对第二载荷支承壁2与平台参考表面之间的间隙进行填充。膜(未示出)、例如由Kraft纸制成的膜可以被插入胶粘剂珠与载荷支承壁之间，以防止胶粘剂珠粘附至载荷支承壁。
这种膜不是必须的。相反，胶黏剂珠可以用于将次级隔绝板胶合至第二载荷支承壁2。
隔绝板通过布置在隔绝板之间的保持构件(未示出)被紧固至载荷支承壁。
对于其余部分，次级密封膜具有带有凸起边缘的金属边条23的连续层，如图3和图5中部分示出的。边条23经由该边条23的凸起边缘被焊接至平行的焊接支撑件(未示出)，该焊接支撑件被紧固在形成于隔绝板的覆盖板中的槽中。参照图5，隔绝板16、22在第一载荷支承壁1和第二载荷支承壁2的基准部分上延伸，并且隔绝板16、22包括基部板、覆盖板和可能的中间板(未示出)、例如由胶合板制成的中间板。隔绝板16、22还包括夹置在基部板与覆盖板(以及中间板，如果存在的话)之间并且胶合至基部板与覆盖板(以及中间板，如果存在的话)的一层或更多层的隔绝聚合物泡沫。隔绝聚合物泡沫特别地可以是基于聚氨酯的泡沫，可选地，隔绝聚合物泡沫用纤维来增强。例如在WO 2017/006044 A中描述了这种一般结构。边条23例如是由
制成的，/>
即为膨胀系数通常介于1.2×10-6K-1与2×10- 6K-1之间的铁和镍的合金。还可以使用膨胀系数通常为约7×10-6K-1的铁和锰的合金。金属角梁7可以是由相同材料制成的。例如在WO 2012/072906 A中提供了这种金属边条的连续层的进一步细节。
参照图3，金属边条经由金属填充带27而以密封的方式连接至金属角梁7的平坦凸缘8。金属边条23的一部分被焊接至金属填充带27的与金属角梁7相反的一个端部。金属填充带27在第二端部处被焊接至金属角梁7的平坦凸缘8。
根据未示出的实施方式，每个罐壁包括单个密封膜和单个隔绝屏障。根据下文所述的另一实施方式，每个罐壁具有两个密封膜和两个隔绝屏障。在下文中对罐的可选的初级元件进行更详细地描述。
初级隔绝屏障具有多个初级隔绝板22，该初级隔绝板22具有整体上为平行六面体的形状。初级隔绝板22可以具有与下面的隔绝板相同或不同的长度和宽度。
初级隔绝板22可以是使用不同的已知结构来制成的。优选地，初级隔绝板22具有与次级多层结构16类似的多层结构。
因此，使用带螺纹的螺柱(未示出)将初级隔绝板22保持在下面的隔绝板上，该带螺纹的螺柱优选地位于初级隔绝板的角部处，该带螺纹的螺柱述例如被布置成与下面的隔绝板的中心重合。
初级密封膜用于与容纳在罐中的液化天然气体接触并且具有连续的片状层，该片状层具有两个相互垂直系列的波纹部。第一系列波纹部垂直于边缘4地延伸。第二系列波纹部平行于边缘4地延伸。两个系列的波纹部可以具有规则的间距或周期性的不规则间距。
初级密封膜20可以由使用已知技术焊接在一起的长方形片状板形成的，以沿在初级密封膜20的边缘形成重叠区域。初级密封膜20通过任何合适的装置被紧固至初级隔绝屏障22。金属锚固带可以沿长方形板的轮廓被紧固至初级隔绝板22的覆盖板。长方形板的边缘然后可以通过沿着锚固带进行焊接而被紧固。锚固带通过任何合适的装置、比如螺钉或铆钉被紧固在覆盖板的沉孔中。
相同元件的附图标记具有相同的编号。根据另一实施方式的元件的附图标记增加100。
图2示出了本发明的与图1类似的实施方式，其中，多面体的密封且热隔绝的罐还包括热隔绝的泡沫块17，该泡沫块17被嵌入由金属角梁7、连接部分111、金属角铁和载荷支承壁2形成的通道中。热隔绝板16被嵌入由金属角梁7、金属角铁10、连接部分111和第二载荷支承壁2形成的坐置部中。在该实施方式中，连接部分111具有凹口118，该凹口118是由连接部分的每个侧向边缘上的凹形的U形凹部形成的。该凹口118通过降低连接部分111的刚度来提高连接部分111的柔性，同时保持良好的机械性能，而没有改变或损坏连接部分和密封膜的风险。
在图8中，液化天然气体运输船70示出了安装在船的双船体72中的具有整体上为棱柱形形状的密封且热隔绝的罐71。罐71的壁具有：初级密封屏障，该初级密封屏障用于与容纳在罐中的LNG接触；次级密封屏障，该次级密封屏障被布置在第一密封屏障与船的双船体72之间；以及两个隔绝屏障，所述两个隔绝屏障分别被布置在第一密封屏障与第二密封屏障之间和第二密封屏障与双船体72之间。
以本身已知的方式，布置在船的上部甲板上的装载/卸载管道73可以借助于适当的连接件而连接至海运或港口码头，以从罐71传输LNG货物或者将LNG货物传输至罐71。
图8示出了海运码头的示例，该海运码头包括装载及卸载点75、水下管道76和陆地设备77。装载及卸载点75是固定的海上设备，该装载及卸载点75包括可移动臂74和对该可移动臂74进行保持的柱状件78。可移动臂74对可以与装载/卸载管道73连接的一束隔绝软管79进行承载。可定向的可移动臂74可以适于所有尺寸的液化天然气体运输船。在柱状件78内部延伸有未示出的连接管线(未示出)。装载及卸载点75使得可以从陆地设备77对液化天然气体运输船70进行装载或者将液化天然气体运输船70卸载至陆地设备77。该设备具有液化气体储存罐80和连接管线81，该连接管线81经由水下管线76连接至装载及卸载点75。水下管线76能够在较大距离、例如5km上于装载及卸载点75与陆地设备77之间传输液化气体，这可以使液化天然气体运输船70在装载和卸载操作期间保持在距海岸较远处。
为了形成对液化气体进行传输所需的压力，使用了船70上载运的泵和/或安装在陆地设备77处的泵和/或安装在装载及卸载点75处的泵。
尽管已经结合多个特定实施方式对本发明进行了描述，但明显的是，本发明绝不限于此，并且在所描述的装置的技术等同物及其组合落在本发明的范围内的情况下，本发明包括所有的所描述的装置的技术等同物和及其组合。
使用动词“包括”、“包含”(包括在变形时)并不排除权利要求中所述的元素或步骤之外的其他元素或其他步骤的存在。
在权利要求中，括号之间的附图标记都不应当被理解为构成对权利要求的限制。
Claims (20)
1.一种密封且热隔绝的罐，所述罐包括：第一罐壁，所述第一罐壁被紧固至第一载荷支承壁(1)；第二罐壁，所述第二罐壁被紧固至第二载荷支承壁(2)；以及第三罐壁，所述第三罐壁被紧固至第三载荷支承壁(3)，所述第一罐壁、所述第二罐壁和所述第三罐壁形成三面体；所述第一载荷支承壁(1)和所述第二载荷支承壁(2)在第一边缘(4)处接合，所述第一载荷支承壁(1)和所述第三载荷支承壁(3)在第二边缘(5)处接合，所述第二载荷支承壁(2)和所述第三载荷支承壁(3)在第三边缘(6)处接合，
其中，所述第一罐壁、所述第二罐壁和所述第三罐壁中的每一者都具有至少一个密封膜和至少一个隔绝屏障，所述隔绝屏障被布置在所述第一载荷支承壁、所述第二载荷支承壁和所述第三载荷支承壁中的一者与所述密封膜之间，
所述罐包括密封的角形结构，所述角形结构以密封的方式将所述第一壁的密封膜、所述第二壁的密封膜和所述第三壁的密封膜连接，所述角形结构包括金属角梁(7)，所述金属角梁(7)沿所述第一边缘和所述第二边缘延伸，所述金属角梁(7)包括第一部段和第二部段，所述第一部段平行于所述第一边缘(4)并且被锚固至所述第一载荷支承壁和所述第二载荷支承壁，所述第二部段平行于所述第二边缘(5、105、205)并且被锚固至所述第一载荷支承壁和所述第三载荷支承壁，所述第一部段包括第一平坦凸缘(8)，所述第一平坦凸缘(8)平行于所述第二载荷支承壁(2)，以及所述第二部段包括第二平坦凸缘(9)，所述第二平坦凸缘(9)平行于所述第三载荷支承壁(3)，
所述角形结构还包括金属角铁(10)，所述金属角铁(10)具有第一面部和第二面部，所述第一面部和所述第二面部分别平行于所述第二载荷支承壁和所述第三载荷支承壁并且分别被紧固至所述第一平坦凸缘(8)和所述第二平坦凸缘(9)，所述金属角铁(10)还通过连接部分(11、111)被锚固至所述第二载荷支承壁和所述第三载荷支承壁，所述连接部分(11、111)平行于所述第一载荷支承壁(1)，所述连接部分包括焊接至所述金属角铁(10)的上部边缘(112)、以及焊接至锚固带(12)的下部边缘(113)，所述锚固带(12)被布置成跨置所述第三边缘(6)并且被焊接至所述第二载荷支承壁(2)和所述第三载荷支承壁(3)，所述连接部分(11、111)具有第一侧向边缘(114)和第二侧向边缘(115)，所述第一侧向边缘(114)和所述第二侧向边缘(115)各自在所述连接部分(11、111)的所述上部边缘(112)与所述下部边缘(113)之间延伸，并且所述第一侧向边缘(114)和所述第二侧向边缘(115)分别在所述第一面部与所述第二载荷支承壁(2)之间、以及所述第二面部与所述第三载荷支承壁(3)之间延伸，所述第一侧向边缘(114)具有凹口(117、118)，以使所述连接部分(11、111)在与所述第二载荷支承壁(2)正交的第一厚度方向上的刚度降低。
2.根据权利要求1所述的密封且热隔绝的罐，其中，所述第二侧向边缘(115)具有凹口(117、118)，以使所述连接部分(11)在与所述第三壁(3)正交的第二厚度方向上的刚度降低。
3.根据权利要求1或2所述的密封且热隔绝的罐，其中，所述下部边缘(3)短于所述上部边缘(2)。
4.根据权利要求3所述的密封且热隔绝的罐，其中，所述第一侧向边缘(114)中的所述凹口(117、118)是由凹形的凹部形成的。
5.根据权利要求4所述的密封且热隔绝的罐，其中，所述凹形的凹部(117、118)由下述各者进行限界：从所述连接板(11)的所述下部边缘(113)延伸的与所述第一厚度方向平行的第一线状部、靠近所述上部边缘(112)的与所述第一厚度方向垂直的第二线状部、以及将所述第一线状部和所述第二线状部连接的倒角部(116)。
6.根据权利要求1或2所述的密封且热隔绝的罐，其中，所述第一侧向边缘(114)中的所述凹口(117、118)是由形成在所述第一侧向边缘(114)中的槽形成的。
7.根据前述权利要求中的一项所述的密封且热隔绝的罐，其特征在于，所述连接部分(11、111)是由具有介于1.2×10-6K-1与2×10-6K-1之间的膨胀系数的铁和镍的合金制成的。
8.根据权利要求1至7中的一项所述的密封且热隔绝的罐，其中，对于指向所述第一厚度方向并且施加至所述上部边缘(112)的与所述第一侧向边缘相邻的一个端部的力而言，所述连接部分(11、111)和所述金属角铁(10)具有介于12,000N/mm与18,000N/mm之间的抗弯刚度。
9.根据权利要求1至8中的一项所述的密封且热隔绝的罐，其中，每个壁的所述密封膜包括形成连续层的多个金属边条(23)，每个金属边条(23)包括平坦的中央部分和两个凸起边缘，所述中央部分搁置在相应的所述隔绝屏障的顶部表面上，所述凸起边缘相对于所述中央部分朝向所述罐的内部突出，所述金属边条(23)被并置并且在所述凸起边缘处以密封的方式被焊接在一起。
10.根据前述权利要求中的一项所述的密封且热隔绝的罐，其特征在于，所述第二罐壁的所述隔绝屏障包括混合式隔绝板(30)，所述混合式隔绝板(30)被定位在所述金属角梁(7)的所述第一部段与所述连接部分(11)之间，所述混合式隔绝板(30)具有平行六面体的形状，并且所述混合式隔绝板(30)包括第一部分(19)和第二部分(18)，所述混合式隔绝板(30)的所述第一部分(19)位于所述混合式隔绝板(30)的与所述第一载荷支承壁和所述第三载荷支承壁相反的角部中，所述混合式隔绝板(30)的所述第二部分(18)位于所述第一部分(19)与所述第一载荷支承壁(1)之间且位于所述第一部分(19)与所述第三载荷支承壁(3)之间，所述第一部分(19)具有比所述第二部分(18)在所述第一厚度方向上的抗压缩刚度小的在所述第一厚度方向上的抗压缩刚度。
11.根据权利要求10所述的密封且热隔绝的罐，其中，所述混合式隔绝板(30)的所述第一部分(19)具有在所述第一厚度方向上的介于12,000N/m与18,000N/m之间的抗压缩刚度。
12.根据权利要求10或11所述的密封且热隔绝的罐，其中，所述混合式隔绝板(30)的所述第一部分(19)包括隔绝聚合物泡沫的结构层，所述结构层被布置成对在所述第一厚度方向上施加的压缩力进行吸收。
13.根据权利要求10至12中的任一项所述的密封且热隔绝的罐，其中，所述混合式隔绝板(30)的所述第二部分(18)具有在所述第一厚度方向上的介于30,000N/m与350,000N/m之间的抗压缩刚度。
14.根据权利要求10至13中的任一项所述的密封且热隔绝的罐，其中，所述混合式隔绝板(30)的所述第二部分(18)包括木质结构，所述木质结构被布置成对在所述第一厚度方向上施加的压缩力进行吸收。
15.根据权利要求14所述的密封且热隔绝的罐，其中，所述混合式隔绝板(30)的所述第二部分(18)为箱状件，所述箱状件具有基部板、覆盖板以及载荷支承分隔件或间隔件，所述载荷支承分隔件或间隔件在厚度方向上且在所述基部板与所述覆盖板之间延伸并且限界出填充有隔绝填料的隔室。
16.根据前述权利要求中的一项所述的密封且热隔绝的罐，其中，所述第二罐壁(2)的所述隔绝屏障包括多个隔绝板(16)，所述隔绝板(16)被布置在所述第二罐壁(2)的基准部分中，所述隔绝板包括夹置在基部板与覆盖板之间的一层或更多层的隔绝聚合物泡沫。
17.根据前述权利要求中的一项所述的密封且热隔绝的罐，其中，所述第一罐壁、所述第二罐壁和所述第三罐壁中的每一者的所述密封膜是次级密封膜，以及所述第一罐壁、所述第二罐壁和所述第三罐壁中的每一者的所述隔绝屏障(16)是次级隔绝屏障，所述次级隔绝屏障被布置在所述第一载荷支承壁、所述第二载荷支承壁和所述第三载荷支承壁中的一者与所述次级密封膜之间，以及其中，所述第一罐壁、所述第二罐壁和所述第三罐壁中的每一者还包括初级密封膜(21)和初级隔热屏障(22)，所述初级密封膜(21)被设计成与容纳在所述罐中的产品接触，所述初级隔热屏障(22)被布置在所述初级密封膜与所述次级密封膜之间。
18.一种用于对冷液态产品进行运输的船(70)，所述船具有双船体(72)和安置在所述双船体中的根据前述权利要求中的一项所述的罐(71)。
19.一种用于冷液态产品的传输系统，所述系统包括：根据权利要求18所述的船(70)；隔绝管道(73、79、76、81)，所述隔绝管道(73、79、76、81)被布置成将安装在所述船的船体中的所述罐(71)连接至陆地或浮式储存设备(77)；以及泵，所述泵用于将冷液态产品流通过所述隔绝管道从所述陆地或浮式储存设备驱送至所述船上的所述罐，或者用于将冷液态产品流通过所述隔绝管道从所述船上的所述罐驱送至所述陆地或浮式储存设备。
20.一种用于对根据权利要求18所述的船(70)进行装载或卸载的方法，其中，将冷液态产品通过隔绝管道(73、79、76、81)从陆地或浮式储存设备(77)输送至所述船上的所述罐(71)，或者将冷液态产品通过隔绝管道(73、79、76、81)从所述船上的所述罐(71)输送至陆地或浮式储存设备(77)。
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