CN116605357A - 一种用于液化气体储存舱内壁的部件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于液化气体储存舱内壁的部件。部件包括部件主体、纵向贯穿波和横向贯穿波、以及中心区域，中心区域具有两个端部段和连接在两个端部段之间的中间部段，两个端部段分别位于纵向贯穿波的两侧，位于从纵向贯穿波的和部件主体相交处起沿横向远离纵向贯穿波的位置处，两个端部段中的每一个端部段分别跨越并覆盖横向贯穿波，每一个端部段在横向贯穿波的两侧均和部件主体相交，中间部段拱形过渡到端部段，在垂直于纵向方向的中心区域构成第一拱形；在垂直于横向方向的中心区域构成第二拱形，相比于第一拱形，第二拱形的侧壁更加陡峭、第二拱形的顶部弧度的曲率半径更小。

Description

一种用于液化气体储存舱内壁的部件

技术领域

本发明涉及液化气体储存舱领域，尤其涉及一种用于液化气体储存舱内壁的部件。

背景技术

当前，人们已经成功而安全地跨越辽阔的海域输送了大量液化天然气，已知的一些双壳结构的船都是专门为液化天然气的输送而设计建造的。在陆地，液化天然气在特别设计建造的双层储存罐内储存，储存罐内壁通常需要设计安装一种加强件来满足长时间、稳定地储存浓缩天然气的需求。

相关技术中，加强件在其中心位置结构设计不合理，外形变化生硬，使得部件刚性不足，强度较弱。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于液化气体储存舱内壁的部件。本发明的部件在中心区域处结构简约，既能够满足部件的拉伸量、伸缩力的需求，又兼具较好的刚性。具体而言，中心区域在横向方向上整体变形舒缓、外形流畅、材料的完整度和强度较好；中心区域在横向端部处又具有稍急剧的形变，使得中心区域的刚性得到提升。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于液化气体储存舱内壁的部件，所述部件包括部件主体、形成在所述部件主体上的纵向贯穿波和横向贯穿波、以及所述纵向贯穿波和所述横向贯穿波的交汇位置处的中心区域，所述中心区域的高度大于所述横向贯穿波的高度，

所述中心区域具有两个端部段和连接在所述两个端部段之间的中间部段，所述两个端部段分别位于所述纵向贯穿波的两侧，即，位于从所述纵向贯穿波的和所述部件主体相交处起沿横向远离所述纵向贯穿波的位置处，所述两个端部段中的每一个端部段分别跨越并覆盖所述横向贯穿波，所述每一个端部段在所述横向贯穿波的两侧均和所述部件主体相交，所述中间部段拱形过渡到所述端部段，

并且，在垂直于纵向方向的所述中心区域构成第一拱形；在垂直于横向方向的所述中心区域构成第二拱形，

其中，相比于所述第一拱形，所述第二拱形的侧壁更加陡峭、所述第二拱形的顶部弧度的曲率半径更小。

在一种实施方式中，所述中心区域在横向方向上的中间位置处具有最小的纵向尺寸，所述最小的纵向尺寸小于所述横向贯穿波的最大纵向尺寸。

在一种实施方式中，所述中心区域的横向端部处具有第一过渡侧壁，所述中心区域的顶表面和所述第一过渡侧壁之间的连接处形成棱角，所述第一过渡侧壁和所述横向贯穿波的顶表面之间的连接处也形成棱角，并且，所述第一过渡侧壁和平行于所述部件主体的平面的夹角为60°-85°。

在一种实施方式中，所述中心区域从其中心顶部处沿高度方向延伸至所述纵向贯穿波，从而形成连接在所述中心区域的顶表面和所述纵向贯穿波的顶表面之间的第二过渡侧壁，所述中心区域的顶表面平滑过渡到所述第二过渡侧壁，所述第二过渡侧壁平滑过渡到所述纵向贯穿波的顶表面。

在一种实施方式中，所述中心区域的顶表面平滑而不具有棱角。

在一种实施方式中，在由纵向方向和高度方向限定、并过所述部件主体的横纵中心的截面内，所述中心区域的最顶部截面轮廓为半圆形。

在一种实施方式中，所述中心区域的连接在顶表面和所述部件主体之间的部分构成所述中心区域的延伸段，其中，所述延伸段在所述纵向贯穿波和所述横向贯穿波之间延伸，并且在自顶部向底部的方向上，每一条延伸段的宽度保持不变。

在一种实施方式中，所述纵向贯穿波的高度小于或等于所述横向贯穿波的高度，并且所述纵向贯穿波的最大横向尺寸小于或等于所述横向贯穿波的最大纵向尺寸。

在一种实施方式中，所述横向贯穿波和所述纵向贯穿波各自包括一对平面形侧壁和连接在所述一对平面形侧壁的顶部的圆弧形顶，所述横向贯穿波、所述纵向贯穿波的各自的投影轮廓形成为顶部具有圆角的类三角形。

在一种实施方式中，所述中心区域关于所述纵向贯穿波对称地设置，并且，所述中心区域在横向方向上的延伸尺寸为所述纵向贯穿波的最大横向尺寸的2.5倍-3倍。

在一种实施方式中，所述中心区域在俯视视角下呈现出蝴蝶结形状。

附图说明

下述附图以及附图中的元素仅用作示例，而非出于限制的目的。

图1为根据本发明的一些优选实施方式的部件的立体示意图；

图2为图1中的部件在由横向方向、高度方向限定的投影平面内的投影；

图3为图1中的部件在由纵向方向、高度方向限定的投影平面内的投影；

图4为沿图1中的A-A线截取的截面图；

图5为沿图1中的B-B线截取的截面图；

图6为图1中所示的部件的俯视图；

图7为一些优选实施方式的部件安装于内底壁的局部顶视图；

图8为图7中的大致完整的顶视图；

图9为一些优选实施方式的部件安装于另一种壁面的立体示意图。

附图标记：

100部件

10部件主体

20纵向贯穿波

30横向贯穿波

40中心区域

41顶表面

42延伸段

43第二过渡侧壁

44第一过渡侧壁

45端部段

46中间部段

411第一拱形

21平面形侧壁

22圆弧形顶

401第二拱形

400基层

4110基层单元板

410基层环形区段

420基层中心区段

310中心区段

3110中心密封板

320环形区段

3210环形区段密封板

520阵列板

340环形区段第二密封连接件

510矩形基层

5110矩形基层间隙

5210第一密封连接件

5220第二密封连接件

420a第一环形区段

420b第二环形区段

420c第三环形区段

350间隙

360第二部分径向贯穿波

380第一部分径向贯穿波

370密封端帽。

实施方式

下述实施方式仅用作示例性目的，而非限制性目的。

请参阅图1-图6，图1-图6示出了根据本发明的优选实施方式的部件的示意图。关于各部的位置描述应被理解为是相对位置而非绝对位置。例如，加工装置的各部的“顶侧”、“向上”、“底侧”、“向下”等术语可以参考图1-图5中所示的部件的放置取向来解释；“横向方向”、“纵向方向”为彼此垂直的两个方向，其中横向方向由D2示出，纵向方向由D1示出，横向方向D2和纵向方向D1共同限定了部件的部件主体10的延伸平面。高度方向D3为垂直于部件主体10的方向。图3-图4为图1中所示的部件100的截面图，由于部件100为厚度较小的薄板结构，因而其剖面线在图3-图4的截面图中未体现。

首先参考图1，部件100包括平板形态的部件主体10、形成在部件主体10上的横向贯穿波30和纵向贯穿波20、以及纵向贯穿波20和横向贯穿波30交汇处的突出的中心区域40。其中，部件100的纵向贯穿波20指的是沿纵向方向D1延伸并在部件主体10的两端之间贯穿的波纹，横向贯穿波30指的是沿横向方向D2延伸并在部件主体的两端之间贯穿的波纹。在如图1所示的实施方式中，横向贯穿波30的纵向尺寸在自底侧向顶侧的方向上渐缩，纵向贯穿波20的横向尺寸在自底侧向顶侧的方向渐缩。并且，纵向贯穿波20的高度等于横向贯穿波30的高度，并且纵向贯穿波20的最大横向尺寸（该纵向贯穿波20的底部的横向尺寸）等于横向贯穿波30的最大纵向尺寸（该横向贯穿波的底部的纵向尺寸）。换句话说，横向贯穿波30、纵向贯穿波20为尺寸一致的贯穿波。纵向贯穿波20、横向贯穿波30的高度指的是该贯穿波的最顶端和部件主体10之间在高度方向D3上的距离。

在本实施方式中横向贯穿波30和纵向贯穿波20均为三角形贯穿波，该三角形贯穿波可以被理解为是投影轮廓接近三角形的贯穿波。参考图2，纵向贯穿波20包括一对平面形侧壁21和连接在所述一对平面形侧壁21的顶部的圆弧形顶22，所述纵向贯穿波20在如图2所示的端视图中形成为顶部具有圆角的类三角形。横向贯穿波30在垂直于纵向方向D1的投影平面内的投影轮廓具有相同或相似结构。在其他未示出的实施方式中，纵向贯穿波和横向贯穿波还可以为圆弧形贯穿波，其各自的投影轮廓形成为圆弧形，该圆弧形的侧轮廓线为带有弧度的弧线而非直线段。

在本实施方式中，中心区域40在所述纵向贯穿波20的和所述横向贯穿波30相交的位置处跨越所述纵向贯穿波20。中心区域40的高度大于横向贯穿波30的高度。所述中心区域40在所述横向贯穿波30的和所述纵向贯穿波20相交的位置处、以及位于所述纵向贯穿波20的两侧位置处跨越所述横向贯穿波30。也就是说，中心区域40和横向贯穿波30的接触面积更大、在横向方向D2上延伸的距离更长。并且，在如图2所示的垂直于纵向方向D1的向视图中，所述中心区域40的顶部构成第一拱形411。在如图3所示的垂直于横向方向D2的向视图中，中心区域40整体构成第二拱形401，第二拱形401比第一拱形411窄，“窄”指的是第二拱形401的侧壁更加陡峭、顶部弧度的曲率半径更小。

参考图6，所述中心区域40在横向方向D2上的中间位置处具有最小的纵向尺寸W1，所述最小的纵向尺寸W1小于所述横向贯穿波30的最大纵向尺寸W2。从图6中可以看到，中心区域40在俯视视角下呈现出较为标准的蝴蝶结形状。

继续参考图6，可以看到中心区域40能够被划分为端部段45和中间部段46，端部段45为中心区域40的位于标号为45的点划线框内的部段；中间部段46为中心区域40的位于标号为46的点划线框内的部段。具体地，中间部段46连接在两个端部段45之间，两个端部段45分别位于在纵向贯穿波20的两侧，即，位于从纵向贯穿波20的和部件主体10相交处起沿横向远离纵向贯穿波20的位置处。也就是说，两个端部段45夹在纵向贯穿波20的两侧，但和纵向贯穿波20不具有重合部分。两个端部段中的每一个端部段分别跨越并覆盖横向贯穿波30，每一个端部段45在横向贯穿波30的两侧均和部件主体10相交。换句话说，每一个端部段45完整地跨越横向贯穿波30，从横向贯穿波30的一侧部件主体10处连续地延伸到横向贯穿波30的另一侧的部件主体10。同时，参考图1，中间部段46以拱形形状过渡到端部段45，即，中间部段46和端部段45之间不具有凹坑或凸起。

继续参考图6，中心区域40关于纵向贯穿波20对称地设置，并且，中心区域40在横向方向D2上的延伸尺寸W4为纵向贯穿波20的最大横向尺寸W3的2.5倍-3倍。进一步地，参考图4，所述中心区域40从其中心顶部处沿和所述部件主体10呈60°-85°角度的方向延伸至所述横向贯穿波30，从而形成连接在所述中心区域40的顶部和所述纵向贯穿波20的顶表面41之间的第一过渡侧壁44，第一过渡侧壁44和平行于部件主体10的平面之间的夹角α为60°-85°。所述中心区域40的顶表面41和所述第一过渡侧壁44之间的连接处形成棱角，所述第一过渡侧壁44和所述横向贯穿波30的顶表面41之间的连接处也形成棱角。也就是说，第一过渡侧壁44为中心区域40的一个较为急剧的变形区段。

另一方面，所述中心区域40从其中心顶部处沿垂直于所述部件主体10的方向延伸至所述纵向贯穿波20，从而形成连接在所述中心区域40的顶部和所述纵向贯穿波20的顶表面之间的第二过渡侧壁43，所述中心区域40的顶表面平滑过渡到所述第二过渡侧壁43，所述第二过渡侧壁43平滑过渡到所述纵向贯穿波20的顶表面。从图5中可以看到，第二过渡侧壁43为垂直于部件主体10的直壁。

继续参考图5，在由纵向方向D1和高度方向D3限定、并过所述部件主体10的横纵中心（部件主体10为大致矩形板，该横纵中心即为矩形的中心）的截面内，所述中心区域40的最顶部截面轮廓为半圆形。也就是说，在由纵向方向D1和高度方向D3限定、并过所述部件主体10的中心的截面内，中心区域40的截面轮廓包括位于顶部处的半圆形以及连接在半圆形下方的一对直线段。

综上，可以看到中心区域40大致形成这样的结构：具有顶表面41和从顶表面41延伸到部件的主体的四条延伸段42，每一条延伸段42位于相邻的横向贯穿波30、纵向贯穿波20之间。其中，在自顶部向底部的方向上，每一条延伸段42的宽度方向的尺寸保持不变，参考图1，延伸段42的靠近顶部位置处具有宽度d2，延伸段42的靠近底部位置处具有宽度d1，d1=d2。优选地，所述中心区域40的顶表面41平滑而不具有棱角。

本发明的部件在中心区域处结构简约，既能够满足部件的拉伸量、伸缩力的需求，又兼具较好的刚性。具体而言，中心区域在横向方向上整体变形舒缓、外形流畅、材料的完整度和强度较好；中心区域在横向端部处又具有稍急剧的形变，使得中心区域的弹性得到提升。尤其是中心区域在横向方向上具有较大的延伸长度，能够显著提升纵向方向上的拉伸弹力，工程人员可以将部件以需要的取向来安装，例如将纵向贯穿波对准可能具有较高拉延需求的方向；而在纵向贯穿波的两侧跨越并覆盖横向贯穿波、并使得中间部段以拱形形状过渡到端部段，能够得到较好的稳定性，可以理解，其覆盖在横向贯穿波上的部分面积大并具有稳定支撑，并且中间部段和端部段之间不具有凹坑或凸起那么该连接位置处也不容易发生破损。而将中心区域的横向尺寸设置为纵向贯穿波的横向最大尺寸的2.5倍-3倍、令中心区域整体构成蝴蝶结形状，即延伸段构成蝴蝶结的四个瓣，每个延伸段从中心区域向端部均呈整体凸起曲线形状，端部边缘过渡到部件主体，都能够加深上述有益效果。

由如图1-图6所示的部件可以用于液化气体储存舱的密封层，多个部件安装于液化气体储存舱内壁的结构在图7-图9中示出。本发明所提及的和液化气体储存舱相关的方向术语、位置术语可参考图7-图9中所示的各部的位置、方向等进行理解。例如，在本发明中，“内侧”、“向内”可以被理解为是液化气体储存舱的壁的容纳液化气体的一侧以及朝向容纳液化气体的一侧的方向；“外侧”、“向外”为上述壁的和外界面对的一侧以及朝向外界的方向；“周向方向”、“径向方向”指的是对于底壁、底壁密封层所形成的圆形或近似圆形的正多边形（包括类似于正多边形的形状）的外接圆来说的周向方向、径向方向。需要特别说明的是，单独描述部件时所适用的方向术语、和当部件安装在液化气体储存舱时描述液化气体储存舱的方向术语，不一定一致。

首先参考图7和图8，所述液化气体储存舱的壁包括基层400和覆盖于所述基层400的内侧的密封层，所述密封层由根据上述实施方式所述的部件制成。

壁具有中心区段和环形区段。具体地，密封层包括中心区段310和围绕中心区段310设置的至少一个环形区段320，每一个环形区段320包括多个环形区段密封板3210，多个环形区段密封板3210由部件剪裁得到。每一个环形区段中相邻的单元之间具有间隙350，间隙350上可以设置第一密封连接件，例如，第一密封连接件设置在周向上相邻的密封板3220之间并将其二者固定在基层400上。中心区段310由扇形的中心密封板3110构成。基层也具有基层中心区段420和基层环形区段410，基层环形区段410由基层单元板4110构成。

进一步地，环形区段320为至少两个，至少两个环形区段320依次环绕地排布，并且，密封层还包括环形区段第二密封连接件340，环形区段第二密封连接件340设置在相邻的环形区段320之间，并将相邻的环形区段固定在基层400上。图中示出了三个环形区段——第一环形区段420a、第二环形区段420b和第三环形区段420c。在其他未示出的实施方式中可以具有更少或更多个环形区段。

所述环形区段的各个环形区段密封板3210的横向贯穿波和纵向贯穿波分别构成了所述环形区段320的径向贯穿波和周向贯穿波，其中，第一部分径向贯穿波380的径向内端延伸至所述中心区段310，第二部分径向贯穿波360的径向内端位于所述环形区段320中部而远离所述中心区段310，这样的设置能够避免在环形区段的径向靠外的位置处，相邻的径向贯穿波之间的周向长度（例如图中所示的S1和S2）过大，导致此处稳定性和延展性欠缺，而在这样的相邻径向贯穿波之间再增设一道径向贯穿波，就使得周向上相邻的径向贯穿波之间的最大周向距离能够在预定范围内。例如，如果相邻的一对第一部分径向贯穿波380的径向内端之间的距离为X，那么该环形区段中，周向上相邻的径向贯穿波之间的最大周向距离可以在1.5X-5X之间。优选地，每一个所述径向贯穿波的径向内端处安装有密封端帽370。

图9示出了一种矩形壁。其中，密封层包括呈阵列式排布的阵列板520，该阵列板520可以为部件，沿第一水平方向相邻的部件之间由第一密封连接件5210连接密封，沿第二水平方向相邻的部件之间由第二密封连接件5220密封连接。矩形基层510也包括阵列式排布的基层板，相邻的基层板之间存在矩形基层间隙5110，部件具有和每一个间隙延伸方向一致的贯穿波，该贯穿波覆盖在该间隙上。

结合上述实施方式可知，本发明的液化气体储存舱的密封层可以由形状规则的标准件制成，不需要特殊形状的部段，而标准件可以由矩形板简易切割得到，加工简单、节省材料；本发明的密封层平整度较好，对于绝热层结构破坏程度小，能够减小密封层对绝热箱的强度影响；本发明的密封层结构决定了密封层能够被制造得较薄，从而能够储热容器的减小整体的热传导系数，提高保温效果。进一步地，相邻的标准件之间也可以采用作为通用件的密封连接件，本发明的一些密封连接件还具有一定的热伸缩性，能为密封层提供一定的冷缩变形量。并且，使用本发明的密封连接件不需要对密封层单元板做轧边等额外加工操作，能提升密封层的平整程度，保证密封效果。底壁密封层无凸起部分，铺设两层这样的密封层和绝热层，上一层的绝热层背面不需要开槽，这提升了绝热层结构强度的优势。本发明的液化气体储存舱可以为海洋装备液化气体储存舱或者陆地低温冷冻液体装置。

本领域技术人员能够在上述各项实施方式的启示下对本专利进行变形和各项特征的重新组合，这些变形和重组的结果也在本发明的保护范围内。

Claims (11)

1.一种用于液化气体储存舱内壁的部件，所述部件（100）包括部件主体（10）、形成在所述部件主体（10）上的纵向贯穿波（20）和横向贯穿波（30）、以及所述纵向贯穿波（20）和所述横向贯穿波（30）的交汇位置处的中心区域（40），所述中心区域（40）的高度大于所述横向贯穿波（30）的高度，

其特征在于，所述中心区域（40）具有两个端部段（45）和连接在所述两个端部段（45）之间的中间部段（46），所述两个端部段（45）分别位于所述纵向贯穿波（20）的两侧，即，位于从所述纵向贯穿波（20）的和所述部件主体（10）相交处起沿横向远离所述纵向贯穿波（20）的位置处，所述两个端部段中的每一个端部段分别跨越并覆盖所述横向贯穿波（30），所述每一个端部段（45）在所述横向贯穿波（30）的两侧均和所述部件主体（10）相交，所述中间部段（46）拱形过渡到所述端部段（45），

并且，在垂直于纵向方向（D1）的所述中心区域（40）构成第一拱形（411）；在垂直于横向方向（D2）的所述中心区域（40）构成第二拱形（401），

其中，相比于所述第一拱形（411），所述第二拱形（401）的侧壁更加陡峭、所述第二拱形（401）的顶部弧度的曲率半径更小。

2.根据权利要求1所述的部件，其特征在于，所述中心区域（40）在横向方向上的中间位置处具有最小的纵向尺寸（W1），所述最小的纵向尺寸（W1）小于所述横向贯穿波（30）的最大纵向尺寸（W2）。

3.根据权利要求1所述的部件，其特征在于，所述中心区域（40）的横向端部处具有第一过渡侧壁（44），所述中心区域的顶表面（41）和所述第一过渡侧壁（44）之间的连接处形成棱角，所述第一过渡侧壁（44）和所述横向贯穿波（30）的顶表面之间的连接处也形成棱角，并且，所述第一过渡侧壁（44）和平行于所述部件主体的平面的夹角（α）为60°-85°。

4.根据权利要求1所述的部件，其特征在于，所述中心区域（40）从其中心顶部处沿高度方向延伸至所述纵向贯穿波（20），从而形成连接在所述中心区域（40）的顶表面（41）和所述纵向贯穿波（20）的顶表面之间的第二过渡侧壁（43），所述中心区域的顶表面（41）平滑过渡到所述第二过渡侧壁（43），所述第二过渡侧壁（43）平滑过渡到所述纵向贯穿波（20）的顶表面。

5.根据权利要求1所述的部件，其特征在于，所述中心区域的顶表面（41）平滑而不具有棱角。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的部件，其特征在于，在由纵向方向（D1）和高度方向（D3）限定、并过所述部件主体的横纵中心的截面内，所述中心区域的最顶部截面轮廓为半圆形。

7.根据权利要求1-5中任意一项所述的部件，其特征在于，所述中心区域（40）的连接在顶表面（41）和所述部件主体（10）之间的部分构成所述中心区域（40）的延伸段（42），其中，所述延伸段在所述纵向贯穿波和所述横向贯穿波之间延伸，并且在自顶部向底部的方向上，每一条延伸段（42）的宽度保持不变。

8.根据权利要求1-5中任意一项所述的部件，其特征在于，所述纵向贯穿波（20）的高度小于或等于所述横向贯穿波（30）的高度，并且所述纵向贯穿波（20）的最大横向尺寸小于或等于所述横向贯穿波（30）的最大纵向尺寸。

9.根据权利要求1-5中任意一项所述的部件，其特征在于，所述横向贯穿波（30）和所述纵向贯穿波（20）各自包括一对平面形侧壁（21）和连接在所述一对平面形侧壁（21）的顶部的圆弧形顶（22），所述横向贯穿波、所述纵向贯穿波的各自的投影轮廓形成为顶部具有圆角的类三角形。

10.根据权利要求1-5中任意一项所述的部件，其特征在于，所述中心区域（40）关于所述纵向贯穿波（20）对称地设置，并且，所述中心区域（40）在横向方向（D2）上的延伸尺寸（W4）为所述纵向贯穿波（20）的最大横向尺寸（W3）的2.5倍-3倍。

11.根据权利要求1-5中任意一项所述的部件，其特征在于，所述中心区域在俯视视角下呈现出蝴蝶结形状。