ES2348004T3 - Estructura cilíndrica compuesta por elementos rectangulares. - Google Patents
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Abstract
Tanque (1) estanco y térmicamente aislado, que comprende una barrera de estanqueidad y una barrera térmicamente aislante, presentando la citada barrera de estanqueidad y la citada barrera térmicamente aislante una forma cilíndrica que comprende una pared vertical (3) y una pared de fondo (2), caracterizado porque la citada pared vertical está compuesta por una pluralidad de caras (5) verticales, la citada pared de fondo comprende una pluralidad de piezas rectangulares (8) repartidas en sectores (4) imágenes uno de otro por rotación, comprendiendo cada sector una pluralidad de las citadas piezas rectangulares adyacentes (8) y la citada pared de fondo tiene la forma de un polígono regular en el que cada lado (6) corresponde a uno de los citados sectores y a una de las citadas caras, siendo los bordes de las piezas rectangulares de un sector respectivamente perpendiculares y paralelos al lado del polígono correspondiente al citado sector.
Description
Estructura cilíndrica compuesta por elementos
rectangulares.
La presente invención se refiere a un tanque
estanco y térmicamente aislado.
El documento FR 1 457 617 describe un tanque
terrestre para el almacenamiento de gas natural licuado. Este
tanque comprende una membrana estanca compuesta de chapas metálicas
onduladas. En un modo de realización, la pared de fondo circular
está recubierta por una pluralidad de chapas rectangulares
repartidas por sectores simétricos, y por chapas de unión entre
sectores. Esta disposición permite recubrir una gran parte de la
superficie de la pared de fondo con chapas rectangulares. Sin
embargo, como la pared de fondo es circular, es necesario prever
chapas especiales no rectangulares entre los bordes rectos de las
chapas rectangulares y la circunferencia de la pared de fondo. El
número de chapas diferentes necesario para recubrir toda la pared de
fondo es por tanto elevado.
El documento FR 2 739 675 describe un tanque
cuya pared de fondo está recubierta por una pluralidad de chapas
onduladas. Las chapas onduladas presentan bordes radiales. El
recorte de estas chapas es por tanto más complicado que en el caso
de chapas rectangulares, y puede generar una cantidad importante de
chatarra, lo que es particularmente no deseable cuando las chapas
están realizadas en un material costoso. Además, para recubrir toda
la pared de fondo son necesarios diferentes tipos de chapas con
bordes radiales.
El documento FR 2 398 961 describe un tanque
cuya pared de fondo está recubierta por una pluralidad de hiladas
rectangulares todas paralelas entre sí. Esto implica dificultades de
empalme a nivel de la intersección de la pared de fondo con la
pared vertical del tanque. Además, el recorte de las hiladas provoca
una cantidad importante de chatarra.
El problema que la presente invención pretende
resolver es proponer una estructura cilíndrica o un tanque, que no
presente al menos algunos de los citados inconvenientes de la
técnica anterior, y en particular que pueda ser realizada con un
número reducido de formas para las piezas.
La solución propuesta por la invención es un
tanque tal como el definido en las reivindicaciones.
Gracias a estas características, una gran parte
de la pared de fondo puede estar compuesta por elementos
rectangulares. Además, los elementos rectangulares de la pared de
fondo pueden extenderse hasta los lados rectilíneos de la pared de
fondo, y en este caso no es necesario ningún elemento especial entre
los elementos rectangulares y los lados. Los elementos
rectangulares de la pared de fondo pueden extenderse igualmente
hasta una distancia pequeña de los lados rectilíneos de la pared de
fondo, y presentar bordes paralelos a los lados. En este caso, la
pared de fondo puede completarse fácilmente por elementos
rectilíneos que se extienden a lo largo de los lados de la pared de
fondo, por ejemplo angulares. En los dos casos, sólo es necesario un
número limitado de elementos diferentes para formar toda la pared
de fondo.
Preferentemente, la citada pared de fondo
comprende una pluralidad de elementos de unión poligonales idénticos
que unen dos sectores adyacentes.
Se limita, así, el número de elementos
diferentes necesario. Los elementos de unión pueden ser, por
ejemplo, cuadriláteros u octógonos.
Ventajosamente, la citada pared vertical
comprende una pluralidad de elementos rectangulares adyacentes,
siendo los citados elementos rectangulares de la pared vertical
idénticos a los elementos rectangulares de la pared de fondo.
En este caso, el número de elementos diferentes
necesario para formar la pared de fondo y la pared vertical es
limitado.
En este caso, los elementos rectangulares pueden
ser elementos de la barrera estanca y/o de la barrera térmicamente
aislante. Por ejemplo, los citados elementos rectangulares
comprenden chapas onduladas que forman la barrera de estanqueidad o
hiladas metálicas con bordes levantados que forman la barrera de
estanqueidad. Puede preverse también que los elementos
rectangulares comprendan paneles de material térmicamente aislante
que formen la barrera térmicamente aislante.
Preferentemente, la citada pared de fondo
comprende una pieza central a la cual se unen los elementos
rectangulares más centrales de cada sector.
De acuerdo con un modo de realización
particular, el tanque comprende un angular rectilíneo dispuesto a lo
largo de un lado de la citada pared de fondo, comprendiendo el
citado angular un listón horizontal al cual se unen los elementos
rectangulares más descentrados de un sector y un listón vertical al
cual se unen elementos rectangulares de la pared vertical.
Un angular de este tipo permite unir fácilmente
los elementos de la pared de fondo a los elementos de la pared
vertical.
La invención se comprenderá mejor, y otros
objetivos, detalles, características y ventajas de ésta se pondrán
de manifiesto de modo más claro en el transcurso de la descripción
que sigue de varios modos particulares de realización de la
invención, dados únicamente a título ilustrativo y no limitativo,
refiriéndose a los dibujos anejos. En estos dibujos:
- la figura 1 es una vista desde arriba de un
sector y de elementos de unión de un tanque de acuerdo con un modo
de realización de la invención,
- la figura 2 es una vista desde arriba de un
elemento de unión del tanque de la figura 1,
- la figura 3 es una vista desde arriba de un
elemento rectangular del tanque de la figura 1,
- la figura 4 es una vista en perspectiva del
elemento de unión de la figura 2,
- la figura 5 es una vista parcial desde arriba
de la pared de fondo de un tanque de acuerdo con otro modo de
realización de la invención,
- las figuras 6 y 7 son vistas parciales en
perspectiva del tanque de la figura 1, con elementos de unión de
acuerdo con una variante de realización,
- la figura 8 representa dos elementos de unión
de acuerdo con una segunda variante de la invención.
En las figuras 6 y 7, se ha representado la
membrana estanca de un tanque terrestre 1 para el almacenamiento de
gas natural licuado (GNL). El tanque 1 comprende igualmente una
estructura portante de hormigón y una barrera térmicamente aislante
situada entre la membrana estanca y la estructura portante, que no
están representadas.
La membrana estanca del tanque 1 es una
estructura cilíndrica que comprende una pared de fondo 2 y una pared
vertical 3. La pared de fondo 2 tiene la forma de un polígono
regular, de veinte lados 6 en el ejemplo representado en las
figuras 6 y 7. Sin embargo, la invención se refiere a otros tipos de
polígonos, especialmente de cinco o más lados.
La pared de fondo 2 presenta una pluralidad de
sectores 4 que corresponden, cada uno, a un lado 6. Los sectores 4
son imágenes uno de otro por rotación. La pared vertical 2 está
compuesta por una pluralidad de caras 5 verticales que
corresponden, cada una, a un lado 6.
La pared de fondo 2 y la pared vertical 3 están
compuestas por una pluralidad de chapas metálicas unidas entre sí
por soldadura, y que presentan ondulaciones que permiten la
contracción de las chapas durante las variaciones de temperatura.
La fijación y la soldadura de las chapas así como la formación de
las ondulaciones pueden hacerse según técnicas conocidas en el
ámbito de los tanques de almacenamiento o de transporte de GNL.
En la pared de fondo 2, las chapas metálicas
comprenden chapas rectangulares 8 de longitud L y de anchura l,
representadas en la figura 3, así como chapas de unión 9 en forma de
cuadrilátero simétrico, que presentan dos lados de longitud L y dos
lados de longitud l/2, representados en la figura 2.
La figura 1 muestra cómo están dispuestas las
chapas rectangulares 8 para recubrir un sector 4 de la pared de
fondo 2. Una pluralidad de chapas rectangulares 8 están dispuestas
según tres filas, con su anchura paralela al lado 6. De una fila a
otra, las chapas rectangulares 8 están dispuestas al tresbolillo y
cada vez hay una chapa 8 menos a medida que se aproximan al centro.
Naturalmente, en función de las dimensiones de la pared de fondo 2
y de las chapas rectangulares 8, podrá haber más o menos de tres
filas. Por ejemplo, en el modo de realización de la figura 7 hay
diez filas.
Gracias a la disposición de las chapas
rectangulares 8 descrita anteriormente, el espacio que queda libre
entre una chapa 8 situada en la extremidad de una fila de un primer
sector y la chapa 8 situada en la extremidad de una fila
correspondiente de un segundo sector adyacente, presenta siempre una
forma idéntica de cuadrilátero simétrico. Así pues, todos estos
espacios de forma idéntica pueden ser ocupados por una pluralidad de
chapas de unión 9.
Así, como en el ejemplo representado en la
figura 1, la anchura de las chapas rectangulares 8 más exteriores
está confundida con el lado 6, la pared de fondo 2 puede estar
totalmente compuesta por una pluralidad de chapas rectangulares 8
idénticas, una pluralidad de chapas de unión 9 idénticas, y una
pieza central 13, que, eventualmente, puede estar formada por
chapas de unión 9 como muestra la figura 7. Así pues, la pared de
fondo 2 está compuesta por dos o, como mucho, tres tipos de chapas
diferentes.
En un modo de realización no representado, el
lado pequeño de las chapas rectangulares 8 más exteriores no está
confundido con el lado 6, sino que se encuentra a pequeña distancia
de éste, por ejemplo 10 cm. Un angular rectilíneo con sección en
forma de L está dispuesto a lo largo del lado 6. El angular
comprende un listón horizontal al cual se unen las chapas
rectangulares 8 más descentradas, por su anchura. El angular
comprende igualmente un listón vertical al cual se unen las chapas
de la pared vertical. El angular es solamente un ejemplo de unión
entre la pared de fondo 2 y la pared vertical 3. Esta unión puede
ser realizada de acuerdo con otras técnicas, por ejemplo de manera
similar a los anillos de empalme utilizados en el ámbito de los
tanques de transporte de GNL. Cualquiera que sea la técnica elegida,
como se trata de realizar una unión entre dos paredes
perpendiculares compuestas principalmente por chapas rectangulares
cuyos bordes son paralelos y perpendiculares a la arista de
intersección, esta unión es relativamente simple y solamente
necesita un número limitado de piezas.
La pared vertical 3 está compuesta por chapas
metálicas rectangulares. En un modo de realización, se trata de las
mismas chapas rectangulares 8 que las chapas de la pared de fondo 2,
lo que permite limitar el número de tipos de chapas necesario. A
nivel de los lados 6, la ondulaciones longitudinales 7 de la pared
de fondo 2 pueden estar unidas a las ondulaciones longitudinales 7
correspondientes a la pared vertical 3, lo que permite limitar las
tensiones debidas la contracción térmica.
Como se dijo anteriormente, las chapas presentan
ondulaciones que permiten su contracción durante las variaciones de
temperatura. De modo más preciso, las chapas rectangulares 8
presentan dos ondulaciones longitudinales 7 y una pluralidad de
ondulaciones transversales 10. Las ondulaciones longitudinales 7
están situadas a una distancia a de los bordes largos y a una
distancia b = 2a una de otra. Como en particular puede verse en la
figura 1, las ondulaciones 7 y 10 de las chapas rectangulares 8
están unidas entre sí. Las chapas de unión 9 presentan igualmente
ondulaciones unidas a las ondulaciones de las chapas rectangulares 8
adyacentes. En el ejemplo de la figura 4, la chapa de unión 9
comprende ondulaciones terminales 11 unidas a ondulaciones
longitudinales 7, y ondulaciones de unión 12 unidas a las
ondulaciones transversales 10 de las chapas rectangulares 8
adyacentes. Pueden considerarse otras disposiciones de las
ondulaciones en las chapas de unión 9 y un ejemplo está
representado en la figura 6.
La figura 5 representa una disposición diferente
de las chapas de la pared de fondo 2. En este modo de realización,
a nivel de cada chapa de unión 9, hay dos chapas rectangulares 8'
menos a medida que se aproximan al centro. En este modo de
realización, en lugar de utilizar chapas rectangulares 8 que
presenten todas la misma longitud L correspondiente a la longitud
de un lado de las chapas de unión 9, pueden utilizarse chapas
rectangulares 8' de longitudes diferentes, que por ejemplo se
extiendan desde el lado 6 de la pared de fondo hasta un borde
pequeño de una chapa de unión. Estas chapas rectangulares 8' pueden
ser por ejemplo hiladas con bordes levantados, cuya fabricación y
fijación a soportes de soldadura son conocidas en el ámbito de los
tanques de almacenamiento o de transporte de GNL. Tales hiladas
pueden estar realizadas de material de bajo coeficiente de
dilatación, por ejemplo de Invar, y no están provistas de
ondulaciones.
La barrera térmicamente aislante del tanque 1 no
ha sido representada. Ésta puede estar compuesta por una pluralidad
de paneles aislantes. En un modo de realización, los paneles de la
pared de fondo comprenden paneles rectangulares y paneles de unión
dispuestos, respectivamente, de manera similar a las chapas
rectangulares 8 y a las chapas de unión 9.
Se han descrito chapas de unión 9 de forma de
cuadrilátero, tocándose dos chapas 9 únicamente a nivel de
respectivos vértices como puede verse en las figuras 1 y 5. En otro
modo de realización representado en la figura 8, las chapas de
unión 9' presentan una forma de cuadrilátero con vértice cortado,
formando así un hexágono, y dos chapas de unión 9' adyacentes están
en contacto a nivel de dos lados.
Claims (8)
1. Tanque (1) estanco y térmicamente aislado,
que comprende una barrera de estanqueidad y una barrera térmicamente
aislante, presentando la citada barrera de estanqueidad y la citada
barrera térmicamente aislante una forma cilíndrica que comprende
una pared vertical (3) y una pared de fondo (2),
caracterizado porque la citada pared vertical está compuesta
por una pluralidad de caras (5) verticales, la citada pared de fondo
comprende una pluralidad de piezas rectangulares (8) repartidas en
sectores (4) imágenes uno de otro por rotación, comprendiendo cada
sector una pluralidad de las citadas piezas rectangulares adyacentes
(8) y la citada pared de fondo tiene la forma de un polígono
regular en el que cada lado (6) corresponde a uno de los citados
sectores y a una de las citadas caras, siendo los bordes de las
piezas rectangulares de un sector respectivamente perpendiculares y
paralelos al lado del polígono correspondiente al citado sector.
2. Tanque de acuerdo con la reivindicación 1, en
el cual la citada pared de fondo comprende una pluralidad de piezas
de unión (9, 9') poligonales idénticas que unen las piezas
rectangulares de dos sectores adyacentes.
3. Tanque de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 2, en el cual la citada pared vertical
comprende una pluralidad de piezas rectangulares adyacentes, siendo
las citadas piezas rectangulares de la pared vertical idénticas a
las piezas rectangulares (8) de la pared de fondo.
4. Tanque de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 3, en el cual las citadas piezas rectangulares
comprenden chapas onduladas (8, 9, 9', 13) que forman la barrera de
estanqueidad.
5. Tanque de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 3, en el cual las citadas piezas rectangulares
comprenden hiladas metálicas (8') con bordes levantados que forman
la barrera de estanqueidad.
6. Tanque de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 5, en el cual las citadas piezas rectangulares
comprenden paneles de material térmicamente aislante que forman la
barrera térmicamente aislante.
7. Tanque de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 6, en el cual la citada pared de fondo
comprende una pieza central (13) a la cual se unen las piezas
rectangulares más centrales de cada sector.
8. Tanque de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 7, que comprende un angular rectilíneo
dispuesto a lo largo de un lado de la citada pared de fondo,
comprendiendo el citado angular un listón horizontal al cual se
unen las piezas rectangulares más descentradas de un sector y un
listón vertical al cual se unen piezas rectangulares de la pared
vertical.
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