CN1772560A - 结合在船的承重构件内的密封绝热罐 - Google Patents

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Abstract

一种密封绝热罐，包括固定在船的承重构件上的罐壁，所述罐壁沿着从所述罐的内侧至其外侧的厚度方向按顺序具有主密封隔层、主绝热隔层、第二密封隔层以及第二绝热隔层，至少所述绝热隔层之一实质由并列的不导热部件(3)组成，每个不导热部件包括绝热衬垫、至少一个板以及穿过所述绝热衬垫的厚度突起以承受压力的承重隔壁。这些隔壁包括至少一个抗压曲隔壁(14)，该抗压曲隔壁包括多个抗压曲壁件，该多个抗压曲壁件具有各自相对于抗压曲隔壁的总体纵向形成一角度的取向，例如波纹或者双壁部。

Description

结合在船的承重构件内的密封绝热罐
发明领域
本发明涉及密封绝热罐的制造，该罐包括固定在一种浮式结构的承重构件上的罐壁，该浮式结构适用于制造、储存、装载、海运和/或卸载冷却液例如液化气体、尤其是那些具有高甲烷含量的液化气体。本发明还涉及一种提供有这种罐的甲烷运输船。
背景技术
处于相当低温度的液化气体的海运涉及最好尽可能小的每日航行蒸发率，这意味着有关罐的绝热性应提高。
已提出这样一种密封绝热罐，该罐包括固定在船的承重构件上的罐壁，所述罐壁在沿着从所述罐的内侧至其外侧的厚度方向上按顺序具有主密封隔层、主绝热隔层、第二密封隔层以及第二绝热隔层，至少所述绝热隔层之一实质由并列的不导热部件组成，每个不导热部件包括一种以平行于所述罐壁的层形式设置的绝热衬垫、至少一个在所述绝热衬垫的至少一面上平行于所述罐壁延伸的板以及从所述至少一个板的面向所述绝热衬垫的一面突起的承重隔壁，所述承重隔壁穿过所述绝热衬垫的厚度突起以承受压缩力。
例如，在FR-A-2527544中，这些绝热隔层包括由胶合板制成且充满珍珠岩的封闭平行六面体防水箱(caisson)。在里面，该防水箱包括介于盖板与基板之间以承受由容纳在罐内的液体施加的液压的平行承重垫片。由泡沫塑料制成的非承重垫片设在承重垫片之间以维持它们的相对位置。这种防水箱的制造包括组装由胶合板部分制成的外壁以及安装垫片，因而需要大量组装操作、尤其是装订(stapling)。此外，粉末例如珍珠岩的采用使得防水箱的制造复杂化，因为粉末会产生粉尘。因此，需要采用高质量且因而昂贵的胶合板，以便相对于粉尘良好地密封防水箱，即需要采用无结点胶合板。此外，需要在防水箱内用一特定压力压紧粉末，且出于安全原因需要使氮气在每个防水箱内流通以排空存在的任何空气。所有这些操作都使制造复杂化并增大防水箱的成本。
此外，如果绝热防水箱的厚度随着绝热隔层增加，该防水箱和承重垫片被压曲的风险会显著增大。如果希望提高防水箱及其内承重垫片的抗压曲强度，就需要增大所述垫片的截面，这又使建立在液化气体与船的承重构件之间的热桥增大相同量。此外，若增大防水箱的厚度，可观察到在该防水箱的内部出现气体对流，这对于良好绝热性是非常有害的。
FR-A-2798902描述了另一种设计用在这种罐中的绝热防水箱。它们的制造方法包括交替地堆叠若干低密度泡沫层和若干胶合板、在每个泡沫层与每个板之间设置粘合剂直至所述堆的高度同所述防水箱的长度一致、以与防水箱厚度一致的规定间隔沿高度方向把上述堆切割成部分、以及把由胶合板制成的基板和顶板粘结在由此切割而成的每个堆部分的两面上，所述板垂直于作为垫片的所述经切割板延伸。尽管其结果是抗压曲强度与绝热性的良好折衷，但不得不承认此制造过程也需要大量组装步骤。此外，良好质量胶合板的获得在将来会成为问题。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种可改进以下特性中的至少一个而不损害这些特性中的其它的罐，这些特性是：罐的成本价格、壁的承压能力以及该壁的绝热性。
为此，本发明的主题是一种密封绝热罐，其包括至少一个固定在浮式结构的承重构件上的罐壁，所述罐壁沿着从所述罐的内侧至其外侧的厚度方向按顺序具有主密封隔层、主绝热隔层、第二密封隔层以及第二绝热隔层，至少所述绝热隔层之一实质由并列的不导热部件组成。每个不导热部件包括一种以平行于所述罐壁的层形式设置的绝热衬垫、至少一个在所述绝热衬垫的至少一面上平行于所述罐壁延伸的板以及从所述至少一个板的面向所述绝热衬垫的一面突起的承重隔壁，所述承重隔壁穿过所述绝热衬垫的厚度突起以承受压力。此罐的特征在于所述承重隔壁包括至少一个抗压曲隔壁，该抗压曲隔壁在平行于所述至少一个板的平面内的横剖面中看具有总体纵向且包括多个抗压曲壁件，该多个抗压曲壁件具有各自相对于抗压曲隔壁的所述总体纵向形成一角度的取向。
这里，基本思想是生成一个或多个称为抗压曲隔壁的隔壁，该抗压曲隔壁具有各自的总体纵向且包括称为抗压曲壁件的壁件，该抗压曲壁件不被定向为平行于此总体方向，以增大该隔壁沿其横向的惯性力矩。因此，即便由薄壁制成，隔壁也对垂直于基板和/或盖板方向的压力具有良好的抵抗性。由此，可以获得一种结合了在机械强度、材料经济性、轻质量以及有效导热截面方面性质不同的隔壁。
这种抗压曲隔壁可具有各种构造。优选的，这种抗压曲隔壁具有一种沿总体纵向延伸的基本连续壁。这可以是一种具有横向间隔的单壁或者无衬垫壁，或者选择性的，一种特定部分为单壁而其它部分为无衬垫壁的壁。抗压曲隔壁在横向上还可至少局部地具有多于两个的横向隔开壁。
依据一种特定实施例，适当地且尤其用于单壁抗压曲隔壁，但不是排它的，抗压曲隔壁包括一种称为抗压曲壁的壁，该抗压曲壁包括直接或间接连在一起的抗压曲壁件且在平行于所述基板和/或盖板的平面内的横剖面中看沿所述抗压曲隔壁的所述大体纵向延伸，该抗压曲壁具有一种在所述抗压曲隔壁的纵向中线的两侧上横向偏离的轮廓。在此实施例中，抗压曲壁件形成抗压曲壁的整体部分。它们直接或者经由抗压曲壁的其它部分即经由略微纵向部分连接为单个部件。
由此形成的抗压曲壁的轮廓具有均匀形状即无角度，例如，一种交变半圆形或者一种基本正弦波。在这种情况中，抗压曲壁具有连续变化的取向。
选择性的或者相结合的，抗压曲壁的轮廓也可至少局部地具有角形。例如，抗压曲壁件可直接连在一起，按照三角齿方式或者更复杂折线的方式形成相互角度。略微纵向壁件也可至少局部地插入以抗压曲壁件，例如以形成一种矩形或者梯形开垛口状轮廓。例如，通过替换不同的图形或者通过采用直线或弯曲的抗压曲壁件，其它轮廓形状也是可能的。
依据另一特定实施例，适当地且尤其用于单壁或多壁抗压曲隔壁，所述抗压曲隔壁包括至少一个沿所述总体纵向延伸的壁，自所述壁突起的抗压曲壁件连接到所述壁上。在这种情况中，抗压曲壁件作为壁的扶壁，以增大后者的横向惯性力矩并由此增大其对压力和纵向弯曲力的抵抗性。这例如是直线平面壁或者上述类型的抗压曲壁。作为扶壁的壁件在平行于板的平面内可具有多种截面形状，例如，直线形、敞开或者封闭弧形、敞开或者封闭多边形等。
在上述实施例中，可按照这样一种方式设置抗压曲壁件，以纵向界定多个连续单元，该单元在平行于所述至少一个板的平面中看具有敞开截面。
依据一特定实施例，所述抗压曲隔壁包括沿所述总体纵向延伸且在隔壁的横向上与第一壁隔开的第二壁，所述两壁经由多个设在其间的抗压曲壁件连接。这种抗压曲壁件是平面的或者弯曲的。抗压曲壁件与两壁中的每个之间可具有任意角度，例如直角。
依据一特定实施例，所述抗压曲隔壁包括双壁纵向部，在每种情况中，该双壁纵向部都包括两个横向隔开壁件和在所述纵向部的纵向端部区域内的连接所述横向隔开壁件的抗压曲壁件。
在平行于不导热部件的板的平面中看，由此形成的双壁部可具有任何截面，多边形、矩形、圆形、椭圆形或类似形状且敞开或者封闭。由此形成的双壁部可沿总体纵向相互邻接地或者隔开地设置，抗压曲隔壁包括插入双壁纵向部之间的单壁纵向部。
例如，抗压曲壁件和横向隔开壁部可连接并形成一角度。选择性的，抗压曲壁件和横向隔开壁部可连接为单个部件，以形成一种其取向连续变化以包围圆形截面单元的壁。然而当单元形成在抗压曲隔壁内时，总是留有至少一个通风孔，以避免混入空气可能与货物形成爆炸性混合物而万一发生事故。
优选的，除其端部区域外，所述抗压曲隔壁具有沿总体纵向的周期性结构。这种结构确保对压力抵抗的良好均匀性。相反，例如以满足特定局部机械需求为目的，抗压曲隔壁的结构也可不是周期性的。
抗压曲隔壁可以具有一种基本垂直于所述基板和/或盖板的高度方向，这是承受压力的最佳布置，或者也可相对于所述板倾斜，这是抵抗不导热部件接收的剪切力和倾覆力的适当布置。在这方面，提供两种具有相反倾角的抗压曲隔壁。
抗压曲隔壁和基或盖板可经由任何方法组装在一起，例如，粘结、焊接、装订、平齐配合等以及它们的组合。依据一种特定实施例，所述或者每个抗压曲隔壁平齐配合在不导热部件的至少一个基和/或盖板内。这种组装方法对于例如剪切力和倾覆力而言特别坚固。
依据一特定实施例，所述或每个抗压曲隔壁在所述抗压曲隔壁的面向不导热部件的基或盖板的边缘区域内包括至少一个负载分配底板，所述负载分配底板沿所述抗压曲隔壁的长度方向延伸且具有一种固定在所述板上的平面。例如，负载分配底板具有一种大于或者等于抗压曲隔壁的抗压曲壁件的横向范围的宽度。此提供在抗压曲隔壁的一侧或两侧上的负载分配底板加固后者，并防止应力集中在该抗压曲隔壁的特定区域上，这防止该板局部狭缩并为隔壁与板之间的连接提供更大的表面积。
选择性的或者相结合的，抗压曲隔壁在所述或者每个抗压曲隔壁的相对于不导热部件的所述板的边缘区域内包括至少一个负载分配底板，所述负载分配底板沿所述抗压曲隔壁的长度方向延伸且具有一种压向相邻密封隔层的平面。在此实施例中，不导热部件的平行于罐壁的一面由基或盖板形成，且其相对面不具有任何板。沿着抗压曲隔壁的相对于板的边缘延伸的平面底板在它们面向罐内侧时实现支承密封隔层的功能，或者当它们面向承重构件时实现把不导热部件的压力传递到下面的密封隔层上的功能。
抗压曲隔壁由任何可通过模塑、吹塑、注射模塑、旋转模塑、热成形、挤压成形或者拉挤成形的材料制成，尤其是塑料或具有至少两种异质成分的合成材料。例如，抗压曲隔壁由基于聚合物树脂的合成材料例如聚酯树脂或者其它树脂制成。在本发明意义内，基于聚合物树脂的合成材料包括聚合物或者聚合物与提供足够抗裂强度和刚性及其它性质的各种填充剂、添加剂、加固剂或者纤维例如玻璃纤维或其它纤维的混合物。添加剂可用来减小材料的密度和/或增强其热性质、尤其是减小其导热性和/或其膨胀系数。
这种由塑料或者合成材料制成的抗压曲隔壁结合了力学、易成形性、绝热性以及成本价格方面的相当有利性质。采用基于聚合物树脂且尤其具有加固纤维的塑料或合成材料提供了用以获得这样一种承重隔壁所需要的条件，该承重隔壁可相当容易地制造成具有任何轮廓的隔壁形状，同时提供与胶合板相同或者更好的导热性以及低膨胀系数。例如，这种抗压曲隔壁可通过模塑、挤压或者拉挤合成材料获得。特别的，可以获得轮廓部件被切割成预期高度的抗压曲隔壁，以便容易地更改对应不导热部件的尺寸。
注射模塑也是适当的制造方法，例如，采用塑料例如PVC、PC、PBT、PU、PE、PA、PS及其它聚合物树脂。
依据一特定实施例，不导热部件的所述承重隔壁与该不导热部件的一个所述板一起形成为单个部件。这种包括基或盖板以及自该基或盖板突起的承重隔壁的构件可注射模塑而成。还可将不导热部件的承重隔壁与在它们之间延伸的臂一起形成为单个模制件，以连接它们并附加独立于这种构件的基板和/或盖板。
抗压曲隔壁也可由叠层木板或者胶合板制成，该叠层木板或者胶合板采用木板例如山毛榉、松木、桦木、白杨木或其类似物以及它们的混合物制成且相互叠置并粘结。这种材料可热压模塑成例如具有波纹轮廓。也可采用包括高比例锯屑以及人造粘合剂的合成材料。
优选的，不导热部件在绝热衬垫的面向所述承重构件的那一侧上包括基板，所述承重隔壁包括沿其边缘自所述基板突起以形成一箱的外围隔壁。特别的，所述承重隔壁界定一种位于所述基板与盖板之间的封闭空间。这种箱形、尤其封闭箱形的不导热部件使其可以采用各种绝热衬垫、尤其粒状或者粉状材料。依据一种特定实施例，不导热部件包括多个按照一种用以划分所述箱的内部空间的方式设置的抗压曲隔壁，所述抗压曲隔壁的纵向端部固定在所述外围隔壁上。
这种固定可经由任何方法实现。有利的，平行抗压曲隔壁的所述纵向端部可平齐配合在所述外围隔壁内。这种平齐配合的承重隔壁提供相当好的机械连接。
依据一特定实施例，所述抗压曲隔壁相互隔开一定距离地平行设置且在它们的两个纵向端部区域内具有组装翼片，所述外围隔壁包括在抗压曲隔壁的两个纵向端部区域内垂直于所述抗压曲隔壁设置的端部隔壁且在面向所述抗压曲隔壁的面上具有多个间隔平行槽，该槽可接收并固定各个抗压曲隔壁的组装翼片。由此，通过改变槽的位置和间距，可容易地更改不导热部件内的抗压曲隔壁的数量和间距。
有利的，每个所述端部隔壁都包括多个自面向所述抗压曲隔壁的面突起的间隔平行肋，在每种情况中，所述槽都设在各自的肋中。制造呈连续薄壁形式且具有肋的端部隔壁使其可以获得理想的抗压曲强度，同时限制该端部隔壁区域内的热桥并使空心部件内可用于绝热衬垫的容积最大化。
优选的，所述端部隔壁承载着至少一个介于所述薄连续壁与所述不导热部件的基或盖板之间的负载分配底板，所述负载分配底板沿所述端部隔壁的长度方向延伸且具有一基本等于所述肋的凸出部的宽度。这种设在隔壁的上和/或下侧上的负载分配底板加固该隔壁，并防止应力集中在该隔壁的特定区域上，这防止该板局部狭缩并为隔壁与板之间的连接提供更大的表面积。
外围隔壁可以是直线的。依据一种特定实施例，至少一些外围隔壁是抗压曲隔壁。在这方面，提供用于抗压曲隔壁的所有结构都适用于外围隔壁。
有利的，两个绝热隔层实质由不导热部件组成，在每种情况中，该不导热部件包括多个相互平行的抗压曲隔壁，所述不导热部件按照这种方式设置，使得在所述至少一个罐壁的任何区域内，一绝热隔层的不导热部件的平行抗压曲隔壁被定向为基本垂直于另一绝热隔层的不导热部件的平行抗压曲隔壁。两绝热隔层的不导热部件的这种布置减小了该两绝热隔层的抗压曲隔壁相互叠加的罐壁区域表面积，这限制了对应热桥。两隔层部件的任何其它相互取向也是可以的，尤其是使叠加在罐壁区域内的不导热部件的所有抗压曲隔壁平行。
优选的，由所述不导热部件组成的所述至少一个绝热隔层在每种情况中覆盖以由低膨胀系数的薄金属列板形成的所述密封隔层之一，该金属列板的边缘朝向所述不导热部件的外侧突起，所述不导热部件具有盖板，该盖板承载着经由列板宽度隔开的平行槽，焊接支承件可滑动地保持在该槽内，每个焊接支承件具有自盖板的外部面突起的连续翼片，两相邻列板的凸缘按无漏损方式焊接在该翼片的两面上。这种结构以及这种固定密封隔层的方法优选用于罐的两个密封隔层。滑动的焊接支承件形成一种允许不同隔层经由热收缩性不同的效果以及容纳在罐内的液体运动而相互移动的滑动关节。
有利的，与船的承重构件形成一体的第二固定件把形成第二绝热隔层的不导热部件固定在所述承重构件上，以及与第二密封隔层的所述焊接支承件连接的主固定件把所述主绝热隔层固定在第二密封隔层上，所述焊接支承件把所述第二密封隔层固定在第二绝热隔层的不导热部件的盖板上。由此，主绝热隔层固定在第二绝热隔层上，而不影响介于它们之间的第二密封隔层的连续性。
依据一种优选实施例，所述绝热衬垫包括加固或者未加固且刚性或者弹性的低密度泡沫，即，低于60kg/m3，例如在40至50kg/m3左右，其具有非常好的热性质。还可采用毫微标度孔隙度的气凝胶式材料。一种气凝胶式材料是具有极细且相当多孔结构的低密度实心材料，孔隙率可能高达99％。这些材料的孔尺寸通常在10至20毫微米之间的范围内。这些材料的毫微标度结构极大限制了气体分子的平均自由行程，因而还可以对流传热和传质。因此，气凝胶是非常好的绝热体，其具有例如低于20×10-3W·m-1·K-1、优选小于16×10-3W·m-1·K-1的导热性。它们通常具有比其它传统绝热体例如泡沫低2至4倍的导热性。气凝胶可以呈不同形状，例如，呈粉末状、珠状、无纺纤维状、织物状等。这些材料的相当好的绝热性质使其可以减小它们被用在其内的绝热隔层的厚度，这增大了罐的有效容积。
本发明还提供一种浮式结构、尤其是甲烷运输船，其特征在于，其包括依据上述本发明主题的密封绝热罐。这种罐可特别用在一种以从出产地点输出液化气体为目的且用于储存该液化气体的FPSO(浮动、产出、存储及卸载)设备中，或者一种以提供气体运输系统为目的且用于卸载甲烷运输船的FSRU(浮动存储及再气化单元)中。
附图的简要说明
在以下参照附图仅以未限制性示范例方式给出的对本发明多个特定实施例的说明过程中，将更好地理解本发明，且本发明的其它目的、细节、特征和优点将变得更明显，其中：
-图1是依据本发明一个实施例的罐壁的剥离透视图；
-图2是图1所示罐壁的绝热防水箱的剥离俯视图；
-图3是沿线III-III截面的图2所示绝热防水箱的局部示图；
-图4表示图2所示防水箱的端部隔壁；
-图5表示沿线V-V截面的图4所示隔壁的示图；
-图6表示图5的细节；
-图7表示图2所示防水箱的一种波纹式抗压曲隔壁；
-图8表示沿线VIII-VIII截面的图7所示波纹状隔壁的示图；
-图9在局部示图中表示图4所示端部隔壁的一种变化实施例；
-图10是沿线X-X截面的图1所示罐壁的示图；
-图11和12表示从两个垂直方向看的图1所示罐壁的主固定件；
-图13至19是类似于图8的示图，表示依据本发明可采用的抗压曲隔壁的其它变化实施例；
-图20是在防水箱的一种变化实施例中图3所示区域XX的放大示图；
-图21在依据箭头XXI的横向视图中表示图19所示抗压曲隔壁；
-图22是类似于图20的示图，表示一种依据本发明可采用的抗压曲隔壁的变化实施例；
-图23是图22所示隔壁的俯视图。
具体实施方式
以下给出对包括且固定在FPSO或FSRU式运输船或者甲烷运输船的构件的双层船壳上的密封绝热罐的若干实施例的说明。这种罐的总体结构本身是公知的，且具有多面体形状。因此，仅给出对罐的壁区域的说明，应理解的是，该罐的所有壁具有类似结构。
现在参照图1至12给出对一种实施例的说明。图1表示用1标记的船的双层船壳的一区域。罐壁沿其厚度按顺序包括由并列在双层船壳1上且利用第二固定件4固定在该双层船壳1上的防水箱3形成的第二绝热隔层2、然后由该防水箱3承载的第二密封隔层5、然后由利用主固定件48固定在第二密封隔层5上的并列防水箱7形成的主绝热隔层6、以及最后由该防水箱7承载的主密封隔层8。
防水箱3和7具有相同或者不同结构以及相同或者不同尺寸。参照图2至8，现在给出对第二绝热隔层的防水箱3的说明。如在图2和3中可见，防水箱3具有一种长方体形的总体形状。其包括例如6.5mm厚且用胶合板制得的基板10以及例如12mm厚且用胶合板制得的盖板11。板10和11分别粘结在由合成材料制成的多个承重间隔件的两面上，该间隔件界定了防水箱3内的空腔12。这些间隔件一方面是形成防水箱3的两个相对横壁的两个端部隔壁13，另一方面是沿着垂直于两个端部隔壁13的方向平行且相互隔开地设置在该两个端部隔壁13之间的多个(在所示例子中数量为十个)波纹状抗压曲隔壁14。
端部隔壁13表示在图4至6中。端部隔壁13具有一种例如厚度近似2mm的直线连续壁16，以及在该壁的16的整个长度上延伸且自该壁16的内侧突起的下底板18和上底板17。在此内侧上且在底板17与18之间，壁16承载着一系列三角形截面的垂直肋19，该垂直肋19平行并相互隔开固定间距，且其用作波纹状隔壁14的平齐配合件。如在图6中最好看到的，每个肋19都具有槽20，该槽20在其深度上具有一种用于经由搭扣配合来固定波纹状隔壁14的端部的中间狭窄部21。
一种波纹状隔壁14表示在图7和8中。波纹状隔壁14包括例如厚度2mm的连续波纹状壁25，以及位于该波纹状壁25的两个相对边缘上的下底板23和上底板24。底板23和24具有与壁25的波纹相同的宽度。在其两端区域内，波纹状壁25具有设计用以通过使狭窄部21弹性变形而平齐配合在端部隔壁13的槽20内的直线凸耳26。由此，实现波纹状壁14在端部隔壁13内的牢固平齐配合，其还可经由粘结来加固。
防水箱3具有切角，该切角是利用端部隔壁13的底板17和18的对应切除部以及连续壁16的用27标识的倾斜端部边缘形成的。在防水箱3的拐角区域内，盖板11具有用于接收第二固定件4的垫圈的埋头孔28。防水箱3还具有两个中央轴30，该中央轴30横穿其间容纳绝热衬垫的板10和11且形成用于防水箱3的辅助固定点。图2省略表示了两个平行于波纹状隔壁隔14且在盖板11内制得的槽，该槽用以接收第二密封隔层的焊接支承件，如以下将要说明的。
依靠它们的形状，波纹状隔壁14具有高抗压曲性，而不需要提供具有多大厚度的壁25。由此，使防水箱3内的自由空间12最大化。此自由空间接收绝热衬垫，该绝热衬垫可由任何适当材料制成，例如，密度例如近似40kg/m3的聚氨脂泡沫、酚醛泡沫、柔性PE、PVC或其它泡沫、气凝胶式的毫微孔材料、珍珠岩、玻璃棉或其类似物。这种衬垫还优选插入形成在波纹状壁25的两面上的敞开单元65内。
端部隔壁13和波纹状隔壁14由一种基于聚合物树脂的合成材料制成，该合成材料例如利用玻璃或碳纤维加固的聚酯树脂或者环氧树脂。优选的，端部隔壁13和波纹状隔壁14通过注射模制获得。
图9表示用113标识的端部隔壁的一种变化实施例。在此变化实施例中，连续壁116不是直线的，相反，而是具有按照一种类似于波纹状隔壁14的壁25的方式的波纹，这使其可以获得更大的抗压曲性。此外，与前述端部隔壁实施例相同的参考数字标识相同部件。
可对上述防水箱3作出大量变形。例如，至少当防水箱的绝热衬垫是一种能够粘结到盖板的内面11上以及隔壁13和14上的泡沫或刚性材料时，基板10可免除。在一种变化实施例中，可免除盖板11，在这种情况中，利用防水箱3支承的密封隔层将搁置在隔壁14的底板24上或者选择性地在设于隔室12内的绝热材料物质上，为此目的该隔壁14应加宽。在这种情况中，确保防水箱固定的部件可压向基板10的内面或者底板24的外部面。
依据图20所示的一种变化实施例，隔壁14的上底板24免除，且在隔壁14与盖板11之间实现平齐配合。为此目的，在板11的内面中且优选在该板11的整个长度上机械加工出槽58，该槽58接收波纹状壁25的顶缘57。平齐配合可按类似方式与基板10实现。
依据另一变化实施例(未示出)，一种不仅包括基板10而且包括自其突起的隔壁13和14的部件可注射模制而成。由此，显著简化防水箱的组装操作。
抗压曲隔壁的轮廓形状不限于图8中看到的交替半圆形。图13至15表示了可用在防水箱3和7内且具备或者不具备负载分配底板的抗压曲隔壁的其它实施例。其它轮廓形状显然也是可以的。
图13所示隔壁114具有一种连续薄壁125，该薄壁125的轮廓在隔壁的纵向中线A的两侧上起伏成波状。由此，壁125限定了位于隔壁114两侧上的敞开单元165。仅以示意方式，已为隔壁114提供了一种不规则轮廓，该轮廓具有长度不同和横向幅角不同的振荡。近似正弦曲线的周期性轮廓也是可以的。
图14所示隔壁214具有一种其轮廓呈三角齿形的连续薄壁225。壁225由一连串相对于隔壁的纵向中线A倾斜延伸且倾斜方向每次交变的平面抗压曲壁件225a和225b形成。在每种情况中，敞开单元265都由两壁件225a和225b之间的角部形成。
图15所示隔壁314具有一种其轮廓呈矩形开垛口状的连续薄壁325。壁325由一连串平面壁件即交替的部件325a和纵向部件325b形成，该部件325a横穿隔壁的纵向，该纵向部件325b位于纵向中线A的两侧上。
图13至15还表示了端部隔壁13的轮廓，未表示该端部隔壁13的用于与抗压曲隔壁端部平齐配合的装置。然而，当相互间隔组件经由其它方法(粘结、装订等)获得时，这种装置不是必需的。
图16至18表示可用在防水箱3和7内且具有封闭截面孔的抗压曲隔壁的其它实施例。这些孔可空置、或垫衬以与设在隔壁之间的绝热衬垫相同或者不同的绝热材料、或选择性地接收由木材、塑料或其类似物制成的机械加固件。
图16所示隔壁414具有一种单元式双壁，该双壁由一系列经由其各自主轴线的端部连接的空心椭圆形筒部425组成，这些对准轴线形成了该隔壁的纵向中线A。每个筒部425由多个包围单元空间465的弧形壁部即两个略微纵向壁部425a和425b组成，该壁部425a和425b横向隔开且经由两个略微横向壁部425c和425d在它们的端部区域内连接，该横向壁部425c和425d形成抗压曲壁件。两相邻筒部425之间的连接是一个筒部425的壁部425c与另一个筒部425的壁部425d在它们中央处熔合的结果。每端的筒部可提供有一种用于平齐配合在端部隔壁13内的纵向翼片426。所有形状单元可按照相同方式制成。
图17所示隔壁514局部具有一种由空心圆筒部566，566a，566b组成的单元式双壁，该空心圆筒部包围单元空间565且经由平面单壁件525连接。平面壁件526可提供在隔壁514的纵向端部处以平齐配合在端部隔壁13内。所有形状单元可按照相同方式制成。仅以示意方式，表示了具有三种不同直径的筒部566，566a，566b。也可采用具有相同直径的筒部。
图18所示隔壁614具有一种由两个横向间隔平行平面壁625a和625b组成的单元式双壁，该壁625a和625b在隔壁的整个长度上延伸且经由横向平面壁件666以固定间距连接，在每种情况中，横向平面壁件666都封闭壁625a和625b之间的单元空间665。隔壁614的端部可提供有用于平齐配合在端部隔壁13内的翼片626。其它形状单元可按照相同方式制成。
图19表示可用在防水箱3和7内的抗压曲隔壁的又一实施例。图19所示隔壁714包括纵向平面连续薄壁725。平面壁件766从壁725的一面或者两面突起，以形成用以增大隔壁的惯性横向力矩的扶壁。在每种情况中，敞开单元765形成在两壁件766之间。如自图21可见，壁件766可具有一种在其整个高度上不变的横截面，或者选择性的，一种沿隔壁714的高度方向变化的截面，像以例子方式用866标识的虚线所示的截面那样。
图22和23表示可用在防水箱3和7内的抗压曲隔壁的又一实施例。在此实施例中，例如由胶合板制成的隔壁814具有一种设在同盖板11接触的头部851与同基板10接触的脚部(未示出)之间的中间部850。脚部类似于头部851，因此将不对其进行详细说明。如图23所示，隔壁814具有波纹825。
如图22所示，头部851具有一种厚度朝向板11增大的棱形。这种构造在中间部850薄且因而脆时尤其有利。由此，隔壁814与板11之间接触面的宽度大于中间部850的厚度，这使得可以利用钉子852把该隔壁814固定在板11上而不存在损坏该隔壁814的风险，且尤其在胶合板隔壁的情况中不存在损坏木材的风险。此外，头部851还具有分配负载的作用。在图2中，防水箱3的横向轮廓由位于两个相对侧上的两个基本平面端部隔壁13以及位于另两个相对侧上的两个抗压曲隔壁14界定。其它布置也是可以的。例如，提供平行于抗压曲隔壁的平面隔壁，以形成防水箱3或7的横向边缘。因此，在一个实施例(未示出)中，防水箱的横向轮廓完全由平面隔壁形成，这简化了防水箱之间缝隙的几何构造并增强了它们的密封性。
参照图1和10，现在给出把罐壁固定在双层船壳1上的说明。第二固定件4按规则的矩形网格图案固定在双层船壳1上，使得在每种情况中这些固定件4能够固定其拐角相遇的四个防水箱3。同时，在每个防水箱3的中央区域内还提供两个第二固定件4，这些第二固定件4经由图2所示的轴30啮合。
如自图10可见，第二固定件4包括一种焊接在双层船壳1上的销31，板32经由Belleville垫圈33弹性固定在双层船壳1上。板32承载着杆34，该杆34的相对端部承载着一种压在四个防水箱上且啮入盖板11的埋头孔28中或者啮入设在轴30区域内的埋头孔37中的垫圈35。应理解的是，在轴30区域内，基板10具有一种允许板32通过的开口。第二固定件4的弹性用于吸收由膨胀导致的船壳变形，以限制防水箱3的对应挠曲，防水箱3越大，所有这些就越需要。例如，防水箱3是边长1.5m的正方形。
当双层船壳1的几何构造不规则时，提供围绕螺纹销31的填隙片36。利用计算机基于双层船壳1的内表面的地形测量来计算每个填隙片36的厚度。由此，沿着一种理论规则面定位基板10。在基板10与双层船壳1之间，通常提供可聚合树脂珠29，该珠29粘结在基板10上且在装配防水箱3时压向双层船壳以提供它们的支承。为避免此树脂粘附到双层船壳上，一片牛皮纸(未示出)设在它们之间。
第二密封隔层5依据已知技术制造成一种由殷钢列板40组成且具有凸缘的隔板。如自图12中更好看到的，防水箱3的盖板11具有纵向槽，该槽具有倒T形截面且用41标识。折叠成L形的殷钢片状焊接支承件42可滑动地插入每个槽41内。在每个防水箱上，每块列板40在两个焊接支承件42之间延伸且具有两个经由焊缝44连续焊接在对应焊接支承件42上的凸缘43，如自图11可见。
如所述，主绝热隔层的防水箱7具有一种类似于防水箱3的构造。类似的，在这种情况中，防水箱7每次都固定于四个拐角以及该防水箱7中央区域内的两点处。为此，每次都采用一种详细表示在图11和12中的主固定件48。主固定件48具有一种与凸耳50形成一体的下套筒49，该凸耳50焊接在位于列板40的凸缘43上方的焊接支承件42的三个点51处。一种由Permali制成的杆52具有固定在下套筒49内的下端以及固定在套筒54内的上端，Permali是一种以树脂浸制山毛榉木为基础的复合材料，该套筒54与支承垫圈53形成一体，该支承垫圈53对防水箱7的盖板11施加压力且容纳在位于该防水箱7的拐角处的埋头孔28和轴30处的埋头孔37内。套筒54是带螺纹的且拧到杆52的对应螺纹端部上。当垫圈53已由此定位时，固定螺钉56啮合穿过设在该垫圈53中的孔55并拧入板11内，由此防止该垫圈53的任何随后转动。在每个绝热隔层内，防水箱3和7以大约5mm的小间距并列。
应理解的是，固定第二密封隔层5的焊接支承件42穿过主绝热隔层的防水箱7之间或者这些防水箱的中间。在这种情况中，防水箱7的基板10具有一种对应的纵向槽口以便焊接支承件42通过，该纵向槽口由图1中的60表示。主密封隔层8的构造及固定与第二密封隔层5完全相同。
防水箱3和7是可承受罐内液压的自承重式防水箱，以致于由它们支承的密封隔层5和8本身不需要承受此压力并被有利地制造成厚度例如0.7mm的殷刚薄板形式。优选的，防水箱3和7按照使它们各自的抗压曲隔壁14(或114，214等)垂直的方式设置。
有利的，包括一层本身是相当好的绝热体且作为防水箱3和/或7的绝热衬垫的气凝胶式毫微孔材料。气凝胶还具有疏水的优点，由此防止来自船的湿气被吸入绝热隔层内。绝热层可用气凝胶制成袋状、织物状或者珠状。当然，不导热部件的绝热衬垫也可包括若干层材料。
一般而言，气凝胶可由大量材料制成，包括硅石、矾土、碳化铪以及各种聚合物。此外，依据本制造过程，气凝胶可被制造成粉末状、珠状、单片状以及加固弹性织物状。气凝胶一般是通过萃取或者置换微型结构凝胶体的液体制得的。凝胶通常是经由化学转换以及一种或多种稀前体的反应制得的。这获得一种存在溶剂的凝胶结构。一般利用超临界流体例如CO2或者酒精来置换凝胶溶剂。通过采用各种添加剂和加固剂可改变气凝胶的性质。
采用气凝胶作为绝热衬垫显著减小了主绝热隔层和第二绝热隔层的厚度。通过在防水箱3和7内采用织造气凝胶层，例如可获取分别具有200mm和100mm厚度的隔层2和6，于是罐壁具有310mm的总厚度。通过在防水箱3和7内提供一层气凝胶颗粒，可获取总厚度为400mm的罐壁。
抗压曲隔壁可相对于基板和/或盖板的边缘具有任何取向，即，平行或者不平行。不导热部件的抗压曲隔壁不一定要相互平行。尽管已给出了对基本平行六面体的直角不导热部件的说明，但其它截面形式也是可能的，值得注意的是任何多边形状都会导致平面不连续。当用作罐壁的支承件的船壳不是平面时，该罐壁可采用也不是平面的不导热部件制成。
当主绝热隔层和第二绝热隔层之一借助于上述不导热部件制成时，可以但不是必需地按相同方式制造另一绝热隔层。两不同类型的不导热部件可用在两隔层中。隔层之一可由现有技术中的不导热部件构成。
第二绝热隔层和主绝热隔层的防水箱可按照不同于图中所示例子的方式固定在船壳上，例如借助于与该防水箱的基板啮合的固定件。
尽管已结合许多特定实施例对本发明进行了说明，但显而易见的是本发明无论如何也不限于这些，而是可包括落在本发明范围内的所述装置的任何技术等效物以及它们的组合。

Claims (23)

1.一种密封绝热罐，包括：至少一个固定在浮式结构的承重构件(1)上的罐壁，所述罐壁沿着从所述罐的内侧至其外侧的厚度方向按顺序具有主密封隔层(8)、主绝热隔层(6)、第二密封隔层(5)以及第二绝热隔层(2)，至少所述绝热隔层之一基本上由并列的不导热部件(3，7)组成，每个所述不导热部件包括一以平行于所述罐壁的层的形式设置的绝热衬垫；至少一个在所述绝热衬垫的至少一面上平行于所述罐壁延伸的板(10，11)；以及从所述至少一个板的面向所述绝热衬垫的一面突起的承重隔壁，所述承重隔壁穿过所述绝热衬垫的厚度突起以承受压缩力，其特征在于，所述承重隔壁包括至少一个抗压曲隔壁(14，114，214，314，414，514，614，714，814)，所述抗压曲隔壁在平行于所述至少一个板的平面内的横剖面中看具有总体纵向(A)，且包括多个抗压曲壁件(25，125，225a-b，325a，425c-d，566，666，766，866，825)，所述多个抗压曲壁件具有各自相对于所述抗压曲隔壁的所述总体纵向(A)形成一角度的取向。
2.根据权利要求1所述的密封绝热罐，其特征在于，所述抗压曲隔壁(14，114，214，314)包括抗压曲壁(25，125，225，325)，所述抗压曲壁包括直接或间接连在一起的抗压曲壁件(25，125，225a-b，325a)且在平行于所述至少一个板的平面内的横剖面中看沿所述抗压曲隔壁的所述总体纵向(A)延伸，所述抗压曲壁具有一在所述抗压曲隔壁(14，114，214，314)的纵向中线(A)的任一侧上横向偏离的轮廓。
3.根据权利要求1或2所述的密封绝热罐，其特征在于，所述抗压曲隔壁(614，714)包括一沿所述总体纵向(A)延伸的壁(625a，725)，自所述壁突起的抗压曲壁件(666，766，866)连接到所述壁(625a，725)上。
4.根据权利要求1至3之一所述的密封绝热罐，其特征在于，所述抗压曲壁件(25，125，225a-b，325a，766)设置成用以纵向界定多个连续单元(65，165，265，365，765)，所述多个单元在平行于所述至少一个板的平面中看具有敞开截面。
5.根据权利要求3所述的密封绝热罐，其特征在于，所述抗压曲隔壁(614)包括沿所述总体纵向延伸且在所述隔壁的横向上与所述第一壁(625a)间隔开的第二壁(625b)，所述两个壁由多个设在它们之间的抗压曲壁件(666)连接。
6.根据权利要求1至3之一所述的密封绝热罐，其特征在于，所述抗压曲隔壁(414，514)包括双壁纵向部(465，565)，在每种情况中，所述双壁纵向部都包括两个横向隔开壁件(425a-b，566)和在所述纵向部的纵向端部区域内的连接所述横向隔开壁件的抗压曲壁件。
7.根据权利要求6所述的密封绝热罐，其特征在于，所述抗压曲隔壁(514)包括插入所述双壁纵向部(565)之间的单壁纵向部(525)。
8.根据权利要求1至7之一所述的密封绝热罐，其特征在于，除其端部区域外，所述抗压曲隔壁(14，214，314，414，614，714)具有一沿所述总体纵向(A)的周期性结构。
9.根据权利要求1至8之一所述的密封绝热罐，其特征在于，所述抗压曲隔壁(14，114，214，314，414，514，614，714)具有一基本垂直于所述至少一个板的高度方向。
10.根据权利要求1至9之一所述的密封绝热罐，其特征在于，所述抗压曲隔壁(14)装配在至少一个所述板(11)内。
11.根据权利要求1至9之一所述的密封绝热罐，其特征在于，不导热部件的所述承重隔壁与所述不导热部件的一个所述板形成为单个部件。
12.根据权利要求1至11之一所述的密封绝热罐，其特征在于，所述抗压曲隔壁(14)在所述抗压曲隔壁的面向所述不导热部件(3)的一个所述板(10，11)的边缘区域内包括至少一个负载分配底板(23，24，851)，所述负载分配底板沿所述抗压曲隔壁的长度方向延伸且具有一固定在所述板(10，11)上的平面。
13.根据权利要求1至12之一所述的密封绝热罐，其特征在于，所述抗压曲隔壁在所述抗压曲隔壁的相对于所述不导热部件(3)的所述板(11，10)的边缘区域内包括至少一个负载分配底板(23，24)，所述负载分配底板沿所述抗压曲隔壁的长度方向延伸且具有一压在相邻密封隔层(58)上的平面。
14.根据权利要求1至13之一所述的密封绝热罐，其特征在于，所述不导热部件在所述绝热衬垫的面向所述承重构件的那一侧上包括基板(10)，所述承重隔壁包括沿其边缘自所述基板突起以形成一箱的外围隔壁(13，14)。
15.根据权利要求14所述的密封绝热罐，其特征在于，所述不导热部件包括多个按照一种用以划分所述箱的内部空间的方式设置的抗压曲隔壁(14)，所述抗压曲隔壁的纵向端部固定在所述外围隔壁(13)上。
16.根据权利要求15所述的密封绝热罐，其特征在于，所述抗压曲隔壁(14，114，214，314，414，514，614，714)的所述纵向端部可以装配在所述外围隔壁(13)内。
17.根据权利要求16所述的密封绝热罐，其特征在于，所述抗压曲隔壁相互隔开一定距离地平行设置且在它们的两个纵向端部区域内具有组装翼片(26，426，526，626)，所述外围隔壁包括在所述抗压曲隔壁的两个纵向端部区域内垂直于所述抗压曲隔壁设置的端部隔壁(13)，且在面向所述抗压曲隔壁的面上具有多个间隔平行槽(20)，所述槽可接收并固定各个抗压曲隔壁的组装翼片。
18.根据权利要求17所述的密封绝热罐，其特征在于，每个所述端部隔壁都包括多个自面向所述抗压曲隔壁的面突起的间隔平行肋(19)，在每种情况中，所述槽都设在各自的肋中。
19.根据权利要求1至18之一所述的密封绝热罐，其特征在于，所述两个绝热隔层(2，6)基本上由不导热部件(3，7)组成，在每种情况中，所述不导热部件都包括多个相互平行的抗压曲隔壁，所述不导热部件按照这种方式设置，从而使得在所述至少一个罐壁的任何区域内，一绝热隔层(2)的不导热部件(3)的平行抗压曲隔壁(14)被定向为基本垂直于另一绝热隔层(6)的不导热部件(7)的平行抗压曲隔壁。
20.根据权利要求1至19之一所述的密封绝热罐，其特征在于，在每种情况中，由所述不导热部件(3，7)组成的所述至少一个绝热隔层(2，6)都被一个由薄金属列板(40)形成的所述密封隔层(5，8)覆盖，所述薄金属列板由具有低膨胀系数的薄金属板制成且其边缘(43)朝向所述不导热部件的盖板的外侧突起，所述不导热部件具有承载着平行槽(41)的盖板(11)，所述槽(41)相间隔一列板的宽度，焊接支承件(42)可滑动地保持在所述槽内，每个所述焊接支承件都具有一从所述盖板的外部面突起的连续翼片，两个相邻列板的所述凸缘以无漏损方式焊接在所述连续翼片的两面上。
21.根据权利要求20所述的密封绝热罐，其特征在于，与所述船的所述承重构件(1)形成一体的所述第二固定件(4)把用于形成所述第二绝热隔层的所述不导热部件(3)固定在所述承重构件上，与所述第二密封隔层的所述焊接支承件(42)连接的所述主固定件(48)把所述主绝热隔层(6)保持在所述第二密封隔层(5)上，所述焊接支承件把所述第二密封隔层保持在所述第二绝热隔层的不导热部件的盖板上。
22.一种浮式结构，其特征在于，其包括一种依据前述权利要求之一所述的密封绝热罐。
23.一种根据权利要求22所述的浮式结构，其特征在于，其包括甲烷运输船。
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