CN1930416A - 半膜贮罐的支撑组件和系统 - Google Patents

Abstract

用于将半膜贮罐的壁和顶部附连到周围支撑结构的支撑组件(1)包括互锁的倾斜滑动表面，其中允许垂直于壁和顶部的运动，并且允许沿着平行于贮罐侧部和顶部的一条线或两垂直线的运动。这些支撑组件排列在壁和顶部的表面上，为贮罐壁和顶部提供了必要支撑，同时降低了在贮罐内的热应力。包括这种阵列、周围支撑结构和贮罐隔热件的支撑系统能在船的外部组装并且配合着下降到其隔间内，从而方便了建造。

Description

半膜贮罐的支撑组件和系统

技术领域

本发明涉及支撑半膜贮罐的侧壁和顶部的系统，这种半膜贮罐用于贮存和运输温度显著不同于环境温度的液体，特别包括例如液化天然气(LNG)、液化石油气和无水氨等液体，这些液体可在显著低于环境温度的温度下贮存和运输。本发明还可应用于在显著高于环境温度的温度下贮存和运输的液体的容器的半膜贮罐。

背景技术

半膜贮罐不能自我支撑。其侧壁需要来自周围支撑结构的支撑。美国专利5,727,492描述了具有弯曲板结构的侧壁的半膜贮罐，然而带有相对较轻的加强构件的平板结构也可用于半膜贮罐。在任一情况下都需要周围支撑结构。如美国专利5,727,492所述，周围支撑结构可包括双层壳体油轮的内壳体或支撑例如在以地面为基地的设备中的贮罐的梁的格栅。半膜贮罐的侧壁和顶部通过隔热支撑件或支撑组件连接到周围支撑结构。

半膜贮罐的底部通常是平板结构并且安置在承载隔热件上，承载隔热件又安置在下部支撑结构上。贮罐底部和承载隔热件可以是平的，例如处于一个平行于下部支撑结构的水平面，或者处于数个朝向一个固定点的倾斜面以便于排液。通常，贮罐底部将绕着所述固定点收缩和膨胀，该固定点通常位于其几何中心或者位于与贮罐顶部上的膨胀穹顶垂直对齐的另一点。这种固定点通常通过附连于贮罐底部外表面的结构键的组合保持在固定位置。这些键从所述固定点径向延伸并且与在承载隔热件内的键槽配合，承载隔热件的取向通常沿着贮罐的横轴和纵轴。随着因油罐的填充和排空产生的温度变化，贮罐底部通过在承载隔热件上的滑动而收缩和膨胀，贮罐底部抵靠着承载隔热件通过重力而得以保持。

在贮罐充满时，其侧壁和顶部的温度也显著偏离周围支撑结构的正常环境温度。若贮罐用于冷液体，该热偏差导致收缩，并且往往会使贮罐承受显著的热应力。在贮罐和周围支撑结构之间的支撑方法将显著影响这些热应力的水平和分布。

在贮罐结构基本上完成后，隔热系统通常直接固定到贮罐表面。用于半膜贮罐的隔热支撑系统通常直接附连到周围支撑件，在船只安装的情况下，该周围支撑件由纵向和横向结构一体制造。

已公开的美国专利申请公报2003/0066834A1描述了用于半膜贮罐的支撑系统的支撑组件阵列。该组件是处于贮罐壁和周围支撑结构之间的部件。该公开的专利申请中的组件包括三个部件或块：第一块刚性附连到贮罐壁，第二块刚性附连到周围支撑结构，而第三块处于前两块之间。第三块以滑动方式与第一块接合，允许沿着平行于贮罐壁的平面的第一线滑移；并且第三块以滑动方式与第二块接合，允许沿着第二线滑移，该第二线垂直于第一线，也平行于贮罐壁的平面。组合起来，两个滑移运动允许贮罐壁相对于支撑结构在贮罐壁的平面内的正交运动。支撑系统阻止了垂直于贮罐顶部和侧壁的向内和向外的运动。

如果考虑到矩形贮罐具有四个侧壁、一个顶部和一个底部，那么将会理解，产生于低温的无限制的热收缩导致这六个构件的每一个在其平面内收缩。事实上，通过从周围支撑结构——贮罐通过支撑系统与该周围支撑结构附连——的向内偏离，贮罐试图变得更小。半膜贮罐的壁必须至少具有与通过顶部突出的固定膨胀穹顶对齐的固定点。此外，不会自我支撑的壁和顶部必须被垂直支撑，并且壁还必须被支撑成垂直于其各个平面。例如美国专利公报2003/0066834A1的支撑系统仅允许在每个壁的平面内的收缩而阻止离开支撑结构的向内运动。某些支撑组件逆着壁的垂直运动而固定并因此而支撑贮罐壁。逆着垂直于每个壁的平面的运动的约束在贮罐壁与顶部、底部或其它壁相交的边缘施加了很大的热应力。这些交界点因此必须具有足够的柔性以适应收缩并且足够强以在贮罐结构材料内承受可接受的应力。柔性通常通过使用具有大体弯曲的截面形状获得，当贮罐收缩时该形状能够接受相当大的扭曲。曲率半径必须足够大以允许这种扭曲而不会产生不可接受应力。弯曲边缘的结构材料的厚度必须足够厚和足够强，从而防止屈曲并且在因贮罐充满、排空或部分充填而产生的温度条件下维持可接受的应力水平。由于应力水平的大小，重量相对轻的结构的小半径弯曲边缘对于此目的是不够的。

本发明的目的是提供用于半膜贮罐的壁和顶部的支撑系统，该支撑系统提供了在贮罐和其周围支撑结构之间的隔热的结构附连，克服了现有装置的缺点并且提高了建造和安装这种贮罐的效率。

发明内容

本发明的一个方面是支撑组件，该支撑组件允许半膜贮罐的壁或顶部垂直于该壁或顶部的平面向内或向外移动，并且同时适应壁或顶部沿着在壁或顶部的平面内的一条线或者沿着该平面内的垂直线的收缩或膨胀。

根据本发明的支撑组件横越半膜贮罐壁的阵列配置为该壁提供了支撑，该支撑包括所需的垂直支撑，同时最小化在边缘处热导致的应力，其中该边缘由壁与顶部、底部或另一个壁相交而形成。

而本发明的另一方面是支撑组件的阵列，该阵列允许贮罐边缘与上述现有系统相比其曲率半径减小，与之相伴的是贮罐容积的增加，这进一步允许贮罐结构材料的数量减少，由此简化了结构并且降低了结构成本。

本发明另一方面是利用支撑组件将贮罐隔热板或隔热片固定在合适位置，例如使用凸缘设备将支撑组件固定到贮罐，同时使用固定到支撑组件——其上固定了隔热板——的凸缘圈，以降低传递到贮罐的热。

而本发明的另一方面是用于半膜贮罐的壁以及可选地用于贮罐底部的支撑系统，该支撑系统包括周围支撑结构和用于将周围支撑结构与外部包壳结构滑动接合的装置，该外部包壳结构包括例如油轮的内壳体或在现场构建的岸上装置的外部框架，该装置包括例如垂直键与用于壁的贮罐支撑系统的连接装置，该键与附连到绕船(surrounding ship)结构的键槽滑动接合。此方面通过固定贮罐壁和底部——例如绕船结构——在容纳贮罐的周围支撑结构下降到船的壳体内时通过接合键和键槽的简单动作简化了贮罐的安装。在优选实施方式中，键和键槽优选在截面上是渐缩的并且是垂直的以在贮罐和周围支撑结构下降到绕船结构或岸基结构时便于接合。

本发明的一个特征是允许壁和顶部在低温下从平面的相对小的偏移。

在本申请和附带权利要求中，一些术语具有如下含意：

“壁”指半膜贮罐的垂直取向的侧壁。半膜贮罐的壁以几何样式设置，例如，矩形、梯形、六边形或圆柱形贮罐。这种贮罐的壁如果由平板制成是平面的，而如果由弯曲板构建则是接近平面的。这种壁在本申请中不同的地方称为“平的”或“平面的”。圆柱形贮罐具有一个形成了圆柱的连续壁。

“壁的平面”指平板构造的直边壁在环境温度下的主要的平面的外表面或者通过连接这种壁中的弯曲板的尖头的垂直平面。

“顶部的平面”指在环境温度下贮罐顶部的主要的平面的外表面。

“周围支撑结构”是支撑组件所附连的结构，该结构与贮罐隔开。周围支撑结构可以或不可以与例如绕船结构等外部包壳结构成为一体。可选地，周围支撑结构可以是提升框架，其中装配了贮罐的框架。当贮罐降低到其最终位置时，周围支撑结构可与垂直键配合，这些键接合与所述外部包壳结构成为一体的键槽，反之亦然。

“外部包壳结构”是在周围支撑结构外部的结构，如果它们不是同一结构的话。对于在油轮装置内的壁，该外部包壳结构通常是内部纵向壳体结构和包括附连到其上的支撑构件的横向壳体舱壁结构，而对于顶部，其通常是双壳体油轮的主甲板。对于在岸上装置内的壁，外部包壳结构通常是从在地面上的水泥基础向上延伸的交互连接的梁的框架。

“坡道”指从贮罐向外突出的倾斜的表面，该表面滑动接合一个由周围支撑结构支撑的互补表面。该表面可以是平面的，或者可具有一个曲率，其轴线平行于坡道的角度。“沿着坡道”的运动指平行于坡道表面的轴向中线的沿坡道向上或向下的运动。“横切坡道”的运动指平行于坡道表面的运动，但是如果坡道表面是平的，该运动沿垂直于坡道表面的轴向中心线的方向，如果该表面是弯曲的，该运动平行于表面的弧形的弦。沿坡道向上或向下的运动可分解成笛卡儿坐标下的两个垂直分量，例如一个沿着x轴的分量和一个沿着y轴的分量。如果坡道在垂直表面上水平放置，那么一个平行于坡道的运动分量是水平的并且平行于壁的平面，而另一个分量也是水平的，但是垂直于壁的平面。如果坡道在垂直表面上垂直放置，那么一个平行于坡道的分量是垂直的并且平行于壁的平面，或者如果贮罐是圆柱形的，平行于圆柱的轴线，而另一个分量是水平的，但是垂直于壁的平面或者垂直于圆柱的轴线；并且横切坡道的运动是水平的，并且平行于壁的平面或者与圆柱形壁相切。

“倾斜着离开”贮罐壁或顶部的点或线对于支撑组件来说是指附连到贮罐壁或顶部的构件具有一个坡道表面，该坡道表面朝向该点或线成锐角。

“支撑组件”指在贮罐壁或顶部和周围支撑结构之间间隔开的互锁结构部件或构件的集合，这些部件或构件允许壁或顶部附连到周围支撑结构。

根据本发明的支撑组件允许贮罐壁或顶部相对于周围支撑结构至少在两个方向上移动，即，在一个垂直于壁或顶部的平面或者垂直于圆柱形壁的圆柱的轴线的方向上移动，也就是说，当贮罐收缩时从支撑结构向内移动，而当贮罐膨胀时朝向支撑结构向往移动；并且在至少一个平行于壁或顶部的平面或者平行于圆柱形壁的圆柱的轴线的方向上移动，也就是说，当壁或顶部收缩时朝向在壁的平面内的固定点或线或者朝向圆柱的轴线移动，而当贮罐膨胀时背离该点移动。沿两个方向的运动借助于一个“二维”支撑组件完成，该二维支撑组件相对于这两个方向的运动成一定角度并且允许沿着坡道的运动。随着壁或顶部在壁或顶部的平面内收缩，或者随着圆柱形壁的收缩，附连到壁或顶部的坡道相对于其互补表面平移，由此垂直于壁或顶部的平面向内偏转坡道或者朝向圆柱壁的轴线偏转坡道。通过合适地确定坡道的角度，合适的向内偏转在一些点上获得了最小化的应力，否则这些点将受到最高的热应力。由此，接近一个固定点——例如平的壁的长度的中点——的坡道将在壁的平面内平移较短的距离，由此垂直于该平面偏转较短的距离，而与之相比，距离所述固定点更远的坡道将平移更大的距离，由此当贮罐收缩时，会适应后者更大的偏转。以此方式，当贮罐收缩和膨胀时，保持了背离周围支撑结构的对贮罐壁或顶部积极的向内的支撑，同时阻止了该贮罐壁或顶部在所有的温度下因机械力——例如轮船的摇摆或前后颠簸或液体货物的压力——产生的向外移动。计算坡道角度是设计问题，该设计基于壁或顶部的热性质和特定的贮罐几何形状，并且处于本领域的技术范围内。若水平放置，二维支撑组件为贮罐壁提供了垂直支撑。

根据本发明的其它支撑组件还允许在壁或顶部的平面内垂直于第一方向的运动。这些组件因此允许在壁或顶部的平面内的正交运动，以及垂直于壁或顶部的平面的运动。该增加的运动自由度由“三维”支撑组件提供。

根据本发明的支撑组件可包括在支撑阵列内，该支撑阵列处于贮罐壁或顶部和周围支撑结构之间。用于平面壁或顶部的每个阵列包括“热固定中心”，该热固定中心是一个刚性连接点或者是一个没有热位移的点。用于每个这种壁的热固定中心将处于底部之上的普通高度上并且与由膨胀穹顶确定的顶部固定点——即穹顶中心点——对齐。每个平面壁阵列将还包括一行背离在两个方向上的热固定中心水平延伸的支撑组件。在此行中的每个支撑组件是二维支撑组件，该二维支撑组件仅允许沿坡道的运动，并且坡道元件刚性固定到贮罐，其中坡道表面的取向是水平地离开固定点，即沿着坡道向上移动是离开热固定中心移动。在此行中，每个支撑组件为贮罐壁提供了垂直支撑，这是由于壁相对于支撑结构的垂直运动是不允许的。每个用于圆柱壁的阵列包括多个热固定点，这些热固定点优选位于或接近壁的底部。用于圆柱形壁的每个阵列将包括多个二维和三维支撑组件，这些组件以一种样式在壁的表面上垂直设置，优选的是沿着绕着壁间隔开的一系列垂直线。

用于平面的壁或顶部的每个阵列还包括根据本发明的另外的支撑组件。这些另外的支撑组件可以是二维支撑组件，在此情况下，坡道的取向是放射状地离开热固定中心，或者是三维支撑组件，在此情况下，坡道是水平的行并且其取向是水平地经过热固定中心离开垂直线。类似的阵列可用于贮罐顶部。

本发明一个或多个实施方式的细节列举在附图和下面的说明书中。由说明书、附图和权利要求书，本发明的其它特征、目的和优点将很清楚。

附图说明

图1是根据本发明的二维支撑组件的两构件实施方式的分解立体图。

图2是根据本发明的三维支撑组件的两构件实施方式的立体图。

图3是根据本发明的三维支撑组件的三构件实施方式的分解立体图。

图4是示出一个用于将二维支撑组件或三维支撑组件互锁附连到贮罐壁或顶部和周围支撑结构的优选实施方式的正面视图。图4还示出了在保持支撑组件抵靠贮罐的凸缘和固定到支撑组件的带凸缘的圈之间固定配合隔热板的装置。

图5是半膜贮罐、周围支撑结构和根据本发明的支撑组件阵列的第一实施方式的侧视图。

图6是半膜贮罐、周围支撑结构和根据本发明的支撑组件阵列的第二实施方式的侧视图。

图7是半膜贮罐、周围支撑结构的俯视图，绘出了一个包括用于贮罐顶部的支撑组件的放射状阵列的实施方式。

图8是壁组件的俯视图，绘出了用于周围支撑结构的优选实施方式，该周围支撑结构附连到数个对齐的支撑组件的外部构件。图8还绘出了垂直键，所述垂直键附连到侧壁的周围支撑结构并配合垂直键槽与外部包壳结构例如船结构一体化。

图9是一个正面视图，示出了另一个用于将二维支撑组件或三维支撑组件互锁附连到贮罐壁或顶部和周围支撑结构的优选实施方式。

在不同的图中同样的参考标号指代相同的构件。

具体实施方式

根据本发明的支撑系统包括支撑组件阵列，优选为两构件支撑组件，在顶部和每个侧壁上分布，并且通过滑动接合将每个壁或顶部连接到周围支撑构件，从而允许附连到所述壁或顶部组件的这种接合的每个点垂直于壁或顶部的平面向内移动，并且当贮罐冷却时——对于例如LNG贮罐等冷贮罐来说是从环境温度降低到环境温度之下，或者对于热贮罐来说是从加热的温度降至环境温度——在所述壁或顶部平面内朝向热固定中心移动。该阵列可以但不需要包括一个用于每个壁或顶部刚性地附连到周围支撑结构的固定支撑件。根据支撑组件的阵列和取向的设计，特定组件具有平行于壁或顶部的一个或两个自由度，以允许所需的运动。至少一些支撑组件——这些组件必要地仅具有一个这种自由度——提供了每个壁所需的垂直支撑。半膜贮罐的顶部最通常地在顶部的几何中心具有热固定中心，在这里膨胀穹顶贯穿贮罐。

图1绘出了根据本发明的支撑组件1。支撑组件1是一个二维支撑件。该支撑件维持在贮罐壁或顶部之间的刚性支撑，同时允许壁相对于周围支撑结构的仅沿坡道的热导致的运动，该运动如前所述包括一个垂直于贮罐壁或顶部的平面的运动分量和一个沿着平行于坡道轴线在贮罐壁或顶部的平面内的线的运动分量。所示出的支撑组件1是分解的。其包括可滑动接合的第一构件2和第二构件3。构件2、3中的一个可固定附连到贮罐壁或顶部结构7，而构件2、3的另一个固定附连到周围支撑结构8。附连可以是直接的或间接的，例如通过承载隔热件。

构件2是三维长条状实体T形件，其中如图所示，长条状T的顶部4从构件8向外倾斜，或者可选地，从构件7倾斜(未示出)。长条部4包括倾斜的表面5和6。构件3是一个与构件2互补的实体件。其包括长条的、T形的倾斜的凹入部9，该凹入部9如图所示从构件7向外倾斜，或者可选地，从构件8倾斜(未示出)。凹入部9具有滑动接合构件2的表面5的顶面10和滑动接合表面6的底面11，由此部分4可沿着坡道内侧凹入部9移动。凹入部9具有滑动接合部分4的长条状侧壁13的长条状侧壁12。

构件3围绕构件2的部分4。构件3的侧壁12阻止横切坡道的运动。底面11与底面6互锁以阻止构件2、3垂直于坡道的相对运动，即，垂直于贮罐的壁或顶部的平面的运动，除了沿着坡道滑动之外。

可以使用其它装置来互锁构件2、3，以阻止其垂直于坡道的分离。例如图1示出的优选互锁装置直接互锁构件2、3。其它这种装置将包括，例如，不仅用于构件2，而且用于构件3的T形坡道，从每个坡道构件4向外突出的凸缘，以及互锁了构件2的凸缘和构件3的凸缘的U形构件。次优选的互锁装置可仅仅间接连接到构件2、3，例如象系杆那样，该系杆在壁或顶部结构7和支撑结构8之间成一定角度并且以枢转方式固定到两者，从而将元件2、3保持在一起，但是在需要时会枢转，从而不会阻止沿着构件3的坡道相对于构件2的运动。当U形附加构件处于合适位置时，或者当系杆或其它间接连接的附加构件处于合适位置时，构件2、3有效地互锁。

重要的是半膜贮罐的壁和顶部与周围支撑结构和任何外部壳体结构之间隔热以阻止热流入冷贮罐或流出热贮罐。导热路径最小化，或者在优选实施方式中消除到可能的水平。为此目的，支撑组件可由隔热材料制成，例如木材或木复合材料。构件2、3可由隔热材料制成。然而，构件2、3的部分，尤其是斜面5、6、10、11优选的是金属，例如铝、钢或不锈钢。唯一重要的是在贮罐和周围支撑结构之间存在阻碍热路径的隔热件。另外，可使用不损害隔热的导热材料。

图2绘出了根据本发明的支撑组件21。组件21是互锁的两构件、三维支撑组件。该组件以与支撑组件1(图1)相同的方式构建，并且操作相同，但具有一个例外，即凹入部9加宽，从而其长条状侧壁22不阻止而是允许横切坡道的运动，这种运动的程度为设计人通过计算确定的必要程度，该运动考虑了贮罐的热收缩和膨胀。由此，在贮罐壁或顶部的平面内具有了正交的运动。如上所述，图2所示的实施方式是包括两个构件的三维支撑组件。横切坡道的运动还可借助于第三构件提供。这种根据本发明的组件示于图3。支撑组件31包括如图1所示的构件2、3，不同的是，在接近离开坡道的表面，构件3还包括凹槽33和在相对于坡道轴线方向上突出的凸缘36。固定到如图所示的构件7或构件8(图未示)的是第三构件34，该构件34包括间隔开的面向内的突片35，突片35形成了横向槽37用于滑动地容纳构件33，包括凸缘36。由此允许构件3在构件34内平行于贮罐壁或顶部的平面仅在横切坡道的方向的运动。

构件3可适于全部或部分地将隔热板固定到贮罐壁。一个这种改进示于图4。图4是穿过支撑组件41的截面，该支撑组件可以是图1中示出的二维支撑组件或者图2中示出的三维支撑组件。同样，三构件三维支撑组件(图3)可代替两构件支撑组件41。组件41的构件2固定到周围支撑结构8，例如通过焊接或螺栓连接。构件3的基部42形成为包括平行于壁或顶部7向外突出的凸缘43。从贮罐壁或顶部7向外突出的是保持器44，该保持器44包括向内突出的突片或凸缘45，用于容纳基部凸缘43，由此构件3可固定到壁或顶部7。保持器44可包括例如单件的环绕构件3，从而阻止其在任何方向上相对于壁或顶部7的运动。环绕构件3是U形槽，用于容纳刚性的或半刚性的隔热板46。在此实施方式中，U形槽包括固定到构件3并与构件3配合的带凸缘的圈47，构件3本身作为槽的底部和凸缘43。通过这种设置，板46保持在贮罐壁或顶部的外侧并且平行于其平面。利用构件3固定隔热板的其它改进处于本领域的技术范围内。

参考图5，图中示出处于冷态下的半膜贮罐51，其具有底部52、面向前部并且向后突出的侧部53和顶部54。同样为解释而示出的是侧部和顶部55的边缘，因为它们将处于环境温度下。如图5所示，壁53彼此连接并且通过倒圆边缘56连接到底部52和顶部54，倒圆边缘56的交界处是倒圆角。曲线60表示倒圆边缘56在冷态下在向后突出的壁的中间长度的弯曲度。贮罐底部52安置在承载隔热件57上。周围支撑结构包括从壁53向外间隔开的垂直构件58和从顶部54向外间隔开的水平构件59。周围支撑结构还包括水平构件，为清楚起见，没有示出这些水平构件。在水平行中示出的绕着贮罐51的侧部53延伸的是将侧部53连接到垂直支撑件58的支撑组件。一行——在本实施方式中是底部的行——由二维支撑组件1(图1)构成，该支撑组件1水平放置并且倾斜着离开壁的垂直中线，该垂直中线从膨胀穹顶61的中点向下延伸。在组件1中，阴影线表示由于贮罐的冷却所导致的构件2从构件3的偏移程度。最接近壁的中线的组件具有最少的偏移，而离开中线最远的组件具有最大的偏移。绕着贮罐周向延伸的成行的组件1为每个贮罐壁提供了垂直支撑。由“X”所表示的是面向前部的壁53的热固定点62。在壁53上还示出了另外的成行组件。它们是三维组件21(图2)，同样设置成坡道从中线水平离开，即垂直线通过固定点。除了如阴影线所示构件2、3沿着坡道偏移之外，构件21允许在横切坡道方向的热移动(未示出)。示出在贮罐之上，将顶部54连接到水平支撑构件59的是一行支撑组件21，该行支撑组件垂直设置并且倾斜着离开顶部54的中线并且穿过膨胀穹顶61的中心。这里同样在贮罐的外周处构件2、3之间的偏移比在接近穿过顶部的固定点的线处的偏移更多，在此情况下，顶部的固定点是膨胀穹顶61的中心。用于贮罐顶部54的支撑组件可排列成栅格样式，该栅格样式类似于针对面向前的壁53绘出的样式。在此情况下，沿着通过固定点的垂直线的支撑组件将是倾斜着离开该固定点的组件1。另外的支撑组件将是类似于为面向前的壁53而示出的装置的组件21。

图6示出了在冷态下用于贮罐51的壁53的支撑组件的可选实施方式。该实施方式类似于图5示出的实施方式，包括一行支撑组件1，该支撑组件水平放置并且倾斜着离开固定点62。该实施方式还包括其它支撑组件1，这些支撑组件1定位成以放射状倾斜着离开固定点62。虽然支撑组件1阻止横切坡道的运动，图6示出的放射状取向导致沿着坡道的运动具有一个水平分量和一个平行于壁的平面的垂直分量，由此允许壁53朝向固定点62垂直地和水平地收缩。应当注意，在此实施方式中，在贮罐51的顶部的倒圆边缘56基本上是均匀的，并且如同图5示出的实施方式那样，在壁的中间长度处没有不同的曲率60。可替代地，在此实施方式中，向后突出的壁53的轮廓在其中间长度处以线63示出。

图6还示出了构建用于圆柱形贮罐的支撑组件阵列的优选方法。图6示出了从点62向上延伸的垂直设置的支撑组件1的垂直列。对于圆柱形贮罐，热固定环将是绕着贮罐壁大约通过点62的水平延伸的环。支撑组件1的垂直列将通过在点62处或者略微在点62之上的另外垂直设置的组件增大。在图6中的所有其它支撑组件将由绕着贮罐壁间隔开的支撑组件1的另外的垂直列替代。

图7示出了在冷态下在贮罐顶部54上的支撑组件1的阵列。图7示出的阵列具有组件1，该组件1放射状地倾斜着离开固定点62，固定点62是膨胀穹顶61的中心。在图7中还以截面示出支撑组件21(图5)的顶部行。在此视图中可以看到构件2、3在贮罐壁53的端部相对于壁的中线的逐渐增加的偏移。图7示出的阵列同样适于圆柱形贮罐的圆形顶部。

应当指出，图5-7示出的支撑组件的数量不必是实际的半膜贮罐可能使用的数量。数量和位置将根据设计需求改变。

图8示出了带有适于构建外侧的外部包壳结构80的周围支撑结构58和相互连接的支撑组件21(或1)的一个侧壁53。半膜贮罐的预装组件、周围支撑结构和相互连接的支撑组件可由起重机升起并下降到例如LNG油轮的内壳体隔间等外部包壳结构内。图8示出了装配有多个垂直键槽82的外部包壳结构80。尽管图8概略示出结构80是具有键槽的壁，应当理解，结构80还可以是多元部件，例如壳体或梁，具有键槽82的垂直支撑构件从该壳体或梁朝向周围支撑结构58向内突出。图8还示出了一系列垂直延伸的键81，这些键81固定连接到周围支撑结构58。图8示出一对键—键槽与热固定中心对齐，但是这不是必须的。优选的结构是，键81本身是支撑结构58的垂直构件。为了便于安装，优选键槽82和互补的键81是渐缩的，即在贮罐的顶部较大。键和键槽可以颠倒过来，即，键可以在外部包壳结构上而键槽可以在周围支撑结构上。键和键槽可以本技术领域内的多种方式互锁。键和键槽系统为至少两个相对的平面的侧壁设置。其可以为一些或所有另外的壁设置。对于圆柱形壁，键和键槽系统为壁的至少两个相对的弧形部设置，并且其可以为壁的整个外周设置。

图9是穿过支撑组件92、93、94的截面，与图4示出的相比，这是一个可选构造。其可以是如图1所示的二维支撑组件，或者是如图2所示的三维支撑组件。同样，可使用三构件、三维支撑组件(图3)。绘出了二维支撑组件。该支撑组件包括：第一构件92，该第一构件92类似于图4中的构件2，固定到周围支撑结构上，在此情况下该支撑结构是结构105，该结构105可以是双壳体油轮的内壳体或者是例如构件58(图5)的支撑结构件；以及第二构件93，该第二构件93类似于图4中的构件3，通过承载隔热块94固定到半膜贮罐的外侧，该外侧在图9中示出为弯曲板贮罐侧97。在构件92和93之间的交界面是类似于在图4侧视图中示出的倾斜构造的倾斜面。支撑组件93通过一个或多个螺栓95固定到隔热块94。附连到隔热块94的是成对的有拐角的保持器96，该保持器96用于容纳刚性或半刚性的隔热板102。

图9示出的支撑组件装置特别适于与描述在美国专利5,727,492中的弯曲板构造的半膜贮罐一起使用。图9示出了垂直的弯曲板贮罐壁或侧部97的一部分，该壁或侧部97包括一个尖头98，该尖头98形成了在水平设置的弯曲板部分的两个系列之间的接合点。从尖头98向外延伸并且与尖头98成为一体或者固定到尖头98上的是一个与隔热块94接合的成型固定结构，在此实施方式中，该成型结构是T形条99，用于将第二构件93在尖头98处附连到壁97。隔热块94包括凹口100，该凹口100的形状与T形条99一致，该T形条因此将支撑组件固定到侧壁97的尖头98。可选地，块94可以是两件，在图9中示出了一个分隔线106，这两件可以通过一系列例如螺栓95的螺栓彼此固定。

在图9中示出的弯曲板实施方式中，支撑组件是二维支撑组件，因为贮罐壁97的弯曲部分可弯曲以释放在垂直方向(弯曲部分的弦)的应力。每个水平延伸的尖头由此类似于图5中底部的成行组件1并且类似于组件1，它们为贮罐壁97提供了垂直支撑，其中每个尖头通过进一出移动并且横向移动的二维支撑组件连接到外部支撑结构105。四个侧部的弯曲板贮罐的每个壁97由此在沿着每个尖头98的位置具有热固定点，该热固定点通常在壁的水平中心，换言之，在支撑组件的每行中的点62(图5)形成了点62的垂直系列点。在每行中，支撑组件设置成具有如图5所示的底部行的倾斜方向。

没有使用构件93的坡道一封闭侧壁来限制尖头98的垂直运动并且迫使垂直收缩和膨胀由在弯曲板的倒圆内的变化来适应(二维组件的侧壁在图1中作为构件12示出并且在上面对该图的描述中进行了讨论)，可选方案是通过其它装置在支撑组件的连续行之间保持垂直分离。图9中示出的是梁103，例如工字梁或H形梁，其穿过构件93内的孔104并且在尖头98之上或之下的尖头处垂直穿过在组件列内的构件93内的孔(未示出)。梁103固定到在组件列内的构件93。另外的梁103类似地通过其它组件列设置并且附连到其它组件列(见图5)，从而存在一系列梁103沿着每个贮罐壁延伸。

梁103阻止尖头98彼此相对垂直移动，由此迫使在壁97内的弯曲板沿垂直方向适应热膨胀。可以理解，这将允许简化图1和9中示出的坡道一封闭构造，因为这样无需阻止横切坡道的运动。

沿着每个贮罐壁延伸的一系列梁103还提供了使用提升夹具提升贮罐壁的装置。提升系统的一个示例是在每个梁103的顶部设置一个孔107，使得一个管道可在贮罐每侧上滑动并通过孔107。管道(未示出)优选包括提升夹具可拆卸构件，但是其不能以可滑动方式附连到梁103。利用优选实施方式，可构建贮罐、支撑组件和梁103并且在支撑结构外部将其完全装配。组件的构件92可朝向贮罐壁97向内倾斜以提供安装间隙。整个组件可降低到支撑结构内，此后，构件92与外部支撑构件105通过坡道接合并且固定在其上，例如通过焊接。

已经描述了本发明的多个实施方式。然而，可以理解，可以做出多种变化而不背离本发明的主旨和范围。例如，如下特征均是潜在的变化：在互锁支撑组件构件之间的宽松的配合、用来适应制造公差或在贮罐内的不同位置的热梯度的滑动面的可调节的倾斜或其它装置、利用附连到承载隔热块的金属构造坡道的配合面，这些特征均处于可选方案之内，这对于本领域的普通技术人员是很清楚的。因此，其它实施方式处于附带的权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种用于将半膜贮罐的壁或顶部附连到周围支撑结构的支撑组件，所述组件包括能够固定地附连到周围支撑结构的第一构件以及能够固定地附连到贮罐壁或顶部的第二构件，其中第一构件和第二构件包括互锁的互补倾斜的坡道表面，该坡道表面以如下方式滑动地接合：允许第二构件相对于第一构件沿平行于坡道表面的轴线的方向运动，并且阻止第二构件相对于第一构件沿垂直于坡道表面的方向的运动。

2.如权利要求1所述的支撑组件，其中所述互锁的互补倾斜的坡道表面以如下方式滑动地接合：阻止第二构件相对于第一构件沿横切坡道方向的运动。

3.如权利要求1所述的支撑组件，其中所述互锁的互补倾斜的坡道表面以如下方式滑动地接合：允许第二构件相对于第一构件沿横切坡道方向的运动。

4.如权利要求1-3中任一项所述的支撑组件，其中所述第二构件通过承载隔热件能够刚性地连接到所述壁或顶部。

5.如权利要求4所述的支撑组件，其中所述承载隔热件是包括能够彼此固定的两件的块。

6.如权利要求4或5所述的支撑组件，其中所述承载隔热件包括一个凹口，该凹口与从贮罐壁或顶部向外突出的固定结构的形状相一致。

7.如权利要求1至4中任一项所述的支撑组件，其中所述第二构件适于将隔热板固定到贮罐。

8.一种用于半膜贮罐的平面壁的支撑系统，所述支撑系统为每个壁提供至少一个热固定点，该支撑系统包括在贮罐周围垂直延伸的支撑结构和在每个壁的外表面上间隔开的、将壁连接到周围支撑结构的支撑组件阵列，所述阵列包括多个如权利要求2所述的支撑组件，这些支撑组件从至少一个热固定点水平间隔开并且水平取向，其中它们的第二构件倾斜着离开所述至少一个热固定点，由此为每个壁提供了垂直支撑并且允许第二构件垂直于壁的平面移动并且沿坡道方向平行于壁的平面水平移动。

9.如权利要求8所述的支撑系统，其中所述阵列包括多个如权利要求3所述的支撑组件。

10.如权利要求9所述的支撑系统，其中所述壁每个都具有一个热固定点，这些热固定点没有将贮罐壁连接到周围支撑结构的刚性连接。

11.如权利要求10所述的支撑系统，其中每个壁的热固定点在其近似水平中点并且接近其垂直下部点，其中在每个壁的外表面上隔开的支撑件的阵列包括多个如权利要求2所述的支撑组件，这些支撑组件从热固定点呈放射状地间隔开，并且设置成倾斜着离开该热固定点。

12.如权利要求8-11中任一项所述的支撑系统，其中如权利要求1所述的支撑组件设置成其第二构件倾斜着离开一条线，该线通过至少一个热固定点垂直延伸。

13.如权利要求8-12中任一项所述的支撑系统，其中所述支撑组件通过承载隔热件能够刚性连接到壁上。

14.如权利要求8所述的支撑系统，其中所述壁是弯曲板构造，在弯曲板之间具有水平延伸的尖头，所述阵列由如权利要求2所述的支撑组件构成，这些支撑组件沿着所述尖头设置。

15.如权利要求14所述的支撑系统，其中所述支撑组件的布置形成了支撑组件的垂直列。

16.如权利要求15所述的支撑系统，还包括垂直取向的结构梁，每个梁固定地附连到支撑组件的垂直列中的至少两个支撑组件的第二构件上。

17.如权利要求8-16中任一项所述的支撑系统，其中所述贮罐包括顶部，并且所述周围支撑结构包括在贮罐的顶部之上水平延伸的顶部支撑结构，还包括如权利要求1所述的支撑组件阵列，这些支撑组件在顶部的表面上呈放射状地间隔开并且提供了热固定点，所述支撑组件具有刚性地附连到周围支撑结构的第一构件，并且具有附连到顶部的第二构件，其中坡道表面的取向为放射状地离开刚性附连点。

18.如权利要求17所述的支撑系统，其中所述第二构件通过承载隔热件刚性地附连到顶部。

19.如权利要求8-16中任一项所述的支撑系统，其中所述贮罐包括顶部，并且所述周围支撑结构包括在贮罐顶部之上水平延伸的顶部支撑结构，还包括一个刚性连接，将所述顶部的一个点刚性地固定到所述顶部支撑结构，并且如权利要求1所述的支撑组件在顶部上以栅格样式排列。

20.如权利要求8-17中任一项所述的支撑系统，还包括垂直的键和能够接合的键槽，这些键和键槽附连到两个或多个平行的侧壁和它们各自的周围支撑结构上。

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