CN117704265A - 具有切口部的金属波纹板和储存容器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了具有切口部的金属波纹板和储存容器，金属波纹板的横向波纹的中间区段包括位于横向上最中心处并沿纵向延伸的中心脊，金属波纹板在中心脊处具有最大高度，并且，中间区段还包括分别位于纵向波纹的两侧的切口部，每一个切口部构成沿纵向方向延伸的沟槽，每一个沟槽包括沟槽底壁和沟槽底壁的横向两侧的沟槽侧壁，沟槽底壁形成横向波纹的顶表面最低处波纹板主体被横向波纹和纵向波纹划分为完整且规则的四个矩形区段。本发明中，横纵波纹的交汇部分的形态主要形成在横向波纹上，也就是说交汇部分的特征结构明显地构成横向波纹的一部分，而和纵向波纹具有明显的分界。

Description

具有切口部的金属波纹板和储存容器

技术领域

本发明涉及海洋工程装备特别是船舶等海洋装备的液化气体储存舱的领域，尤其涉及一种具有切口部的金属波纹板和包含该波纹板的储存容器。

背景技术

LNG（液化天然气）通常需要依靠运输设备，例如船舶等海洋装备来实现运输。LNG接收站中的主要构成为码头卸料、LNG储存、工艺处理及外输，而这其中承担储存任务的LNG储罐在工程建设过程中工期最长、技术最先进、难点也最多，一直都作为整个工程的关键路径进行管理。

在LNG储罐中，用于构成密封层的金属波纹板需要能够在各种使用条件下能保持良好的密封性和稳定性，因而金属波纹板的构型、质量尤其重要。现有的金属波纹板在波纹处、尤其是在横纵向波纹的交汇处的材料均匀度、流畅度、强度都有待加强。

因而，需要提供一种金属波纹板和具有该金属波纹板的储存容器，以至少部分地解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有切口部的金属波纹板和具有该波纹板的储存容器。本发明的金属波纹板的横纵波纹的交汇部分的大致形态，是由加工纵向波纹的步骤和加工横向波纹的步骤之间的中间步骤决定的，具体地，是在加工出横向波纹之后在横向波纹上加工出交汇部分的特征结构，之后再加工出纵向波纹。由这样的步骤加工出的波纹板，交汇部分的形态主要形成在横向波纹上，也就是说交汇部分的特征结构明显地构成横向波纹的一部分，而和纵向波纹具有明显的分界。

另外，预先在横向波纹上压制出花纹特征，可以提高在加工纵向波纹时形成最终成型的交汇部分的结构稳定性以及形状的可控性，使得最后加工出的波纹板，即本发明的波纹板能够提供多个方向上的较好的拉伸量、强度和稳定性。本发明的波纹板的一些结构，不仅在波纹板上能够起到实际的作用，在其加工工艺中也有独特作用，例如，切口部的变形较为急剧且非常标准地对称设置，能够为波纹板提供很好且均匀的拉伸形变；同时切口部在加工工艺中在纵向波纹成型前预先被加工在横向波纹上，从而在加工纵向波纹时该切口部能够用作和模具的咬合机构，避免波纹板和模具相对移位。

本发明提供一种具有切口部的金属波纹板，所述金属波纹板包括波纹板主体、形成在所述波纹板主体上且交叉设置的纵向波纹和横向波纹，所述横向波纹包括主体区段和跨越所述纵向波纹的中间区段，所述纵向波纹的高度小于所述主体区段的高度，并且所述纵向波纹的最大横向尺寸小于所述主体区段的最大纵向尺寸，其中，所述中间区段包括位于横向上中心处并沿纵向延伸的中心脊，所述金属波纹板在所述中心脊处具有最大高度，并且，所述中间区段还包括分别位于所述纵向波纹的两侧的切口部，每一个所述切口部构成沿纵向方向延伸的沟槽，每一个所述沟槽包括沟槽底壁和所述沟槽底壁的横向两侧的沟槽侧壁，所述沟槽底壁形成所述横向波纹的顶表面最低处，并且，在垂直于所述波纹板主体的观察的俯视视角中，所述波纹板主体被所述横向波纹和所述纵向波纹划分为完整且规则的四个矩形区段。

在一种实施方式中，所述中心脊的纵向两侧的侧壁沿纵向向内凹入，并由此形成所述侧壁的最内凹入点，所述最内凹入点位于所述纵向波纹的顶部。

在一种实施方式中，所述侧壁在垂直于纵向方向的投影面内的投影轮廓为三角形。

在一种实施方式中，所述切口部的所述沟槽底壁的纵向尺寸等于或小于所述横向波纹在所述切口部下方的部段的纵向尺寸。

在一种实施方式中，所述中心脊的横向两侧分别具有凹坑，每一所述凹坑为沿纵向延伸的细长凹坑，并且每一个所述凹坑的纵向尺寸等于所述中心脊的纵向尺寸。

在一种实施方式中，所述凹坑位于两个所述切口部之间，并且，所述凹坑的纵向尺寸小于所述切口部的纵向尺寸，所述凹坑的深度小于所述切口部的深度。

在一种实施方式中，所述沟槽底壁和所述纵向波纹的顶部位于同一平行于所述波纹板主体的平面内。

在一种实施方式中，位于所述沟槽底壁的横向两侧的沟槽侧壁的顶部平齐，并且和所述主体区段的顶部平齐。

在一种实施方式中，从所述中心脊的两端各自朝向所述波纹板主体延伸出两条伸长筋，每一个所述伸长筋终止于所述横向波纹的侧表面而未到达所述波纹板主体。

在一种实施方式中，所述横向波纹在所述伸长筋的底部末端处具有最大纵向尺寸。

根据本发明的另一方面，提供了一种液化气体的储存容器，所述储存容器包括容器壁主体和位于所述容器壁主体的内侧的密封层，所述密封层包括根据上述方案中任意一项所述的金属波纹板。

在一种实施方式中，所述储存容器为海洋装备液化气体储存容器或者陆地低温冷冻液体装置。

附图说明

为了更好地理解本发明的上述及其他目的、特征、优点和功能，可以参考附图中所示的优选实施方式。附图中相同的附图标记指代相同的部件。本领域技术人员应该理解，附图旨在示意性地阐明本发明的优选实施方式，对本发明的范围没有任何限制作用，图中各个部件并非按比例绘制。

图1为根据本发明的优选实施方式的金属波纹板的一个立体视图；

图2为金属波纹板的另一观察视角下的立体视图；

图3为金属波纹板的沿横向方向观察的侧视图；

图4为金属波纹板的沿纵向方向观察的侧视图；

图5为金属波纹板的俯视图。

附图标记：

100金属波纹板

10波纹板主体

11矩形区段

20纵向波纹

30横向波纹

31主体区段

32中间区段

321中心脊

322切口部

3221沟槽底壁的纵向两端

3222沟槽侧壁

3223沟槽底壁

323凹坑

324侧壁

325伸长筋

326底部末端

327切口部下方的部段

21纵向波纹的顶部。

具体实施方式

本发明提供了一种用于海洋工程装备或者陆用工程装备的液化气体储存舱的金属波纹板以及具有该金属波纹板的液化气体的储存容器，所述储存容器为海洋装备液化气体储存容器或者陆地低温冷冻液体装置。图1-图5示出了根据本发明的优选实施方式的金属波纹板的示意图。

首先需要说明的是，本发明提及的方向术语、位置术语仅为示例性描述而非限定性描述。关于部件的位置描述应被理解为是相对位置而非绝对位置，关于部件的延伸方向的描述应被理解为是相对方向而非绝对方向。其中，和金属波纹板相关的方向术语、位置术语可参考图1-图5中所示的各部件的位置、方向等进行理解。例如， “顶侧”、“向上”、“底侧”、“向下”等术语可以参考图1-图5中所示的金属波纹板的放置取向来解释；“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共同限定了金属波纹板的波纹板主体的延伸平面。高度方向为垂直于波纹板主体10的方向。

首先参考图1，金属波纹板100包括平板形态的波纹板主体10、形成在波纹板主体10上的横向波纹30和纵向波纹20。其中，金属波纹板100的纵向波纹20指的是沿纵向方向D1延伸的波纹，横向波纹30指的是沿横向方向D2延伸的波纹。在如图1-图5所示的实施方式中，横向波纹30的纵向尺寸在自底侧向顶侧的方向上渐缩，纵向波纹20的横向尺寸在自底侧向顶侧的方向渐缩。并且，纵向波纹20的高度小于横向波纹30的高度，并且纵向波纹20的最大横向尺寸小于横向波纹30的主体部段的最大纵向尺寸。换句话说，横波纹为大波纹，纵波纹为小波纹。纵向波纹20、横向波纹30的高度指的是该波纹的最顶端和波纹板主体10之间在高度方向上的距离。

在本实施方式中横向波纹30和纵向波纹20均为圆弧形波纹，例如在如图3所示的侧视图和如图4所示的侧视图中，横向波纹30和纵向波纹20的侧视图轮廓（也可以称为投影轮廓）形成为圆弧形，其各自的顶端形成为圆弧而不具棱角。在其他未示出的实施方式中，横向波纹30和/或纵向波纹20可以形成为三角波纹，例如在其各自的截面（该截面垂直于该波纹的延伸方向）中，该波纹的截面轮廓形成为一个大致三角形，也就是说其顶端处可以具有棱角。

参考图1和图2，横向波纹30包括主体区段31和跨越纵向波纹20的中间区段32，中间区段32包括位于横向上最中心处并沿纵向延伸的中心脊321，中心脊321构成长度较短的细长条凸起结构。金属波纹板100在中心脊321处具有最大高度（见图4），并且，中间区段32还包括分别位于纵向波纹的两侧的切口部322，每一个切口部322构成沿纵向方向延伸的沟槽，每一个沟槽包括沟槽底壁3223和沟槽底壁3223的横向两侧的沟槽侧壁3222，沟槽底壁3223形成横向波纹30的顶表面最低处（见图4）。

参考图3和图5，切口部322的沟槽底壁3223的纵向尺寸等于或小于横向波纹在切口部下方的部段327的纵向尺寸。也就是说，沟槽底壁的纵向两端3221（见图3），并没有相对于横向波纹的其他部分纵向突出，沟槽底壁的纵向两端3221不构成明显的纵向鼓包。

参考图4和图5，位于沟槽底壁3223的横向两侧的两个沟槽侧壁3222的顶部平齐，即，两个沟槽侧壁3222的顶部具有同一高度。两个沟槽侧壁3222优选地关于沟槽底壁3223对称，使得切口部322周围的拉伸变形能够较为均匀。优选地，两个沟槽侧壁3222和横向波纹的主体区段31的顶部平齐，使得切口部322能够从其沟槽侧壁3222平滑地过渡至主体区段31，在主体区段31和切口部322的交界位置处不具有向上的凸起。这样的设置使得波纹板具有平滑的外轮廓，在使用中稳定性较好。

继续参考图4和图5，沟槽底壁3223和纵向波纹的顶部21位于同一平行于波纹板主体10的平面内，换句话说，沟槽底壁3223和纵向波纹的顶部21处于大致同一高度。另选地，沟槽底壁3223也可以略高于纵向波纹的顶部21。这样的设置可以看出切口部322具有较大的深度，能够为波纹板提供良好的拉伸性能。该较大的深度，在波纹板成型过程中的纵向波纹20成型过程中，使得切口部322能够和塑形模具咬合在一起，从而便于金属波纹板100的定位，避免金属波纹板100相对于模具移位，有助于波纹板能够按照预先设定较为精准地成型。

参考图1、图2和图4，中心脊321的纵向两侧的侧壁324沿纵向向内凹入，并由此形成侧壁324的最内凹入点，最内凹入点位于纵向波纹的顶部21（即，纵向波纹20的最顶端），从而使得侧壁324和纵向波纹的顶部21的交汇点构成侧壁324的最内凹入点。两个侧壁324的最内凹入点之间的距离，构成了整个横向波纹30的最小纵向尺寸。内凹的侧壁324在纵向波纹20被加工出之前，其仅具有略微内凹的形状，纵向波纹20的加工加剧了其内凹，使得最终成型出能够满足更严苛的变形需求的金属波纹板100。

优选地，侧壁324在沿纵向方向观察的侧视图中形成为三角形，或者说，侧壁324在垂直于纵向方向的投影面内的投影轮廓大致为三角形。从中心脊321的两端各自朝向波纹板主体10延伸出两条伸长筋325。从中心脊321的同一个端部延伸出的两个伸长筋325大致构成侧壁324的投影轮廓所形成的三角形的两条边。不同于传统的延伸至波纹板主体10的伸长筋325，每一个伸长筋325终止于横向波纹30的侧表面而未到达波纹板主体10。图1-图3示出了伸长筋325的底部末端326，其汇聚在横向波纹30上。其中，横向波纹30在伸长筋325的末端沿纵向略微鼓出，使得横向波纹30在伸长筋325的底部末端326处具有最大纵向尺寸，这一点在图3中较为清晰地示出。

伸长筋325的设置，使得波纹板既具有稍显急剧的变形区段，又避免了伸长筋325对波纹板主体10的形态的破坏。由于伸长筋325未延伸到波纹板主体10，因而在如图5所示的垂直于波纹板主体10的观察的俯视视角中，波纹板主体10被横向波纹和纵向波纹划分为完整且规则的四个矩形区段11，每一个矩形区段11的靠近横纵波纹交汇区域的角也为规则的直角，且该角处也并未被交汇特征结构覆盖。在其他未示出的实施方式中，为了保证波纹板主体10能够被划分为完整和规则的四个矩形区段11，也可以不在横向波纹30的中间区段32设置伸长筋。

参考图1、图2和图4，中心脊321的横向两侧分别具有凹坑323，每一凹坑323为沿纵向延伸且长度较短的细长凹坑。参考图5，每一个凹坑323的纵向尺寸可以等于中心脊321的纵向尺寸。中心脊321和一对凹坑323均沿纵向方向延伸且纵向尺寸相等，中心脊321夹在一对凹坑323之间，中心脊321向上突出而一对凹坑323向下凹入，这样的形态特别适合于金属波纹板100的最中心位置。须知，在金属波纹板100的最中心位置所经历的拉伸可能不剧烈但会频率非常密集，而这样较小尺寸、对称排布的凹凸结构能够适应于这种密集、但单次不剧烈的拉伸需求。

侧壁324、伸长筋325、凹坑323等结构，均在横向上位于一对切口部322之间。所述凹坑323的纵向尺寸小于所述切口部322的纵向尺寸，所述凹坑323的深度小于所述切口部322的深度。

本发明的金属波纹板100的横纵波纹的交汇部分（也就是中间区段32）的大致形态，是由加工纵向波纹20的步骤和加工横向波纹30的步骤之间的中间步骤决定的，具体地，是在加工出横向波纹30之后在横向波纹30上加工出交汇部分的特征结构，之后再加工出纵向波纹20。由这样的步骤加工出的波纹板，交汇部分的形态主要形成在横向波纹上，也就是说交汇部分的特征结构明显地构成横向波纹的一部分，而和纵向波纹具有明显的分界。

另外，预先在横向波纹30上压制出特征结构，可以提高在加工纵向波纹20时形成最终成型的交汇部分的结构稳定性以及形状的可控性，使得最后加工出的波纹板，即本发明的波纹板能够提供多个方向上的较好的拉伸量、强度和稳定性。本发明的波纹板的一些结构，不仅在波纹板上能够起到实际的作用，在其加工工艺中也有独特作用。例如，切口部322的变形较为急剧且非常标准地对称设置，能够为波纹板提供很好且均匀的拉伸形变；同时切口部322在加工工艺中在纵向波纹20成型前预先被加工在横向波纹30上，从而在加工纵向波纹20时该切口部322能够用作和模具的咬合机构，避免波纹板和模具相对移位，也能够降低金属波纹板的减薄率，得到性能优越的金属波纹板。

本发明还提供一种储存容器，储存容器包括容器壁主体和位于容器壁主体的内侧的密封层。由如图1-图5所示的金属波纹板100可以用作储存容器的密封层。储存容器例如特别地是船舶等海洋装备的液化气体储存舱，或者是陆地低温运输设备的储存舱，其中液化气体例如液化天然气、液氮、液氧、液氢以及液氦等。

本发明的多种实施方式的以上描述出于描述的目的提供给相关领域的一个普通技术人员。不意图将本发明排他或局限于单个公开的实施方式。如上，以上教导的领域中的普通技术人员将明白本发明的多种替代和变型。因此，虽然具体描述了一些替代实施方式，本领域普通技术人员将明白或相对容易地开发其他实施方式。本发明旨在包括这里描述的本发明的所有替代、改型和变型，以及落入以上描述的本发明的精神和范围内的其他实施方式。

Claims (12)

1.一种具有切口部的金属波纹板（100），所述金属波纹板包括波纹板主体（10）、形成在所述波纹板主体上且交叉设置的纵向波纹（20）和横向波纹（30），所述横向波纹（30）包括主体区段（31）和跨越所述纵向波纹（20）的中间区段（32），所述纵向波纹的高度小于所述主体区段的高度，并且所述纵向波纹的最大横向尺寸小于所述主体区段的最大纵向尺寸，

其中，所述中间区段（32）包括位于横向上中心处并沿纵向延伸的中心脊（321），所述金属波纹板在所述中心脊处具有最大高度，并且，所述中间区段（32）还包括分别位于所述纵向波纹的两侧的切口部（322），每一个所述切口部构成沿纵向方向延伸的沟槽，每一个所述沟槽包括沟槽底壁（3223）和所述沟槽底壁的横向两侧的沟槽侧壁（3222），所述沟槽底壁形成所述横向波纹的顶表面最低处，

并且，在垂直于所述波纹板主体的观察的俯视视角中，所述波纹板主体（10）被所述横向波纹和所述纵向波纹划分为完整且规则的四个矩形区段（11）。

2.根据权利要求1所述的金属波纹板，其特征在于，所述中心脊（321）的纵向两侧的侧壁（324）沿纵向向内凹入，并由此形成所述侧壁的最内凹入点，所述最内凹入点位于所述纵向波纹的顶部（21）。

3.根据权利要求2所述的金属波纹板，其特征在于，所述侧壁（324）在垂直于纵向方向的投影面内的投影轮廓为三角形。

4.根据权利要求1所述的金属波纹板，其特征在于，所述切口部的所述沟槽底壁（3223）的纵向尺寸等于或小于所述横向波纹在所述切口部下方的部段（327）的纵向尺寸。

5.根据权利要求1所述的金属波纹板，其特征在于，所述中心脊（321）的横向两侧分别具有凹坑（323），每一所述凹坑（323）为沿纵向延伸的细长凹坑，并且每一个所述凹坑（323）的纵向尺寸等于所述中心脊（321）的纵向尺寸。

6.根据权利要求5所述的金属波纹板，其特征在于，所述凹坑（323）位于两个所述切口部（322）之间，并且，所述凹坑的纵向尺寸小于所述切口部的纵向尺寸，所述凹坑的深度小于所述切口部的深度。

7.根据权利要求1所述的金属波纹板，其特征在于，所述沟槽底壁（3223）和所述纵向波纹的顶部（21）位于同一平行于所述波纹板主体（10）的平面内。

8.根据权利要求1所述的金属波纹板，其特征在于，位于所述沟槽底壁（3223）的横向两侧的沟槽侧壁（3222）的顶部平齐，并且和所述主体区段（31）的顶部平齐。

9.根据权利要求1所述的金属波纹板，其特征在于，从所述中心脊（321）的两端各自朝向所述波纹板主体延伸出两条伸长筋（325），每一个所述伸长筋（325）终止于所述横向波纹（30）的侧表面而未到达所述波纹板主体（10）。

10.根据权利要求9所述的金属波纹板，其特征在于，所述横向波纹（30）在所述伸长筋（325）的底部末端（326）处具有最大纵向尺寸。

11.一种液化气体的储存容器，所述储存容器包括容器壁主体和位于所述容器壁主体的内侧的密封层，其特征在于，所述密封层包括根据权利要求1-10中任意一项所述的金属波纹板。

12.根据权利要求11所述的储存容器，其特征在于，所述储存容器为海洋装备液化气体储存容器或者陆地低温冷冻液体装置。