MX2010012660A - Fijacion mediante pegado de bloques aislantes para tanque de almacenamiento de gases licuados con ayuda de cordones ondulados. - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un tanque terrestre hermético y térmicamente aislado, integrado dentro de una estructura portadora (1) que comprende una barrera térmicamente aislante que incluye una pluralidad de bloques de aislamiento (14), cada bloque de aislamiento incluye un panel de contrachapado y contiene o posee un material térmicamente aislante, los bloques de aislamiento (14) son asegurados directamente a la estructura portadora (1) utilizando cordones de masilla (3) proporcionados sobre los paneles de los bloques aislantes, a lo largo de líneas paralelas, caracterizadas porque sobre el panel de al menos uno de los bloques de aislamiento (14), se proporcionan al menos dos de los cordones (3) a lo largo de líneas onduladas paralelas.

Description

FIJACION MEDIANTE PEGADO DE BLOQUES AISLANTES PARA TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE GASES LICUADOS CON AYUDA DE CORDONES ONDULADOS Descripción de la Invención La presente invención se refiere a un tanque hérmético y aislado térmicamente y a su procedimiento de fabricación. En particular, la presente invención se refiere un tanque terrestre de almacenamiento de gases licuados y, en particular, de gas natural licuado con algo contenido de metano .

En los documentos FR 2265 603, FR2 798 902, FR 2 83 786, FR 2 691 520 y FR 2 724 623 se ha descrito ya la fabricación de un tanque hermético y aislado térmicamente, ntegrado en un buque de transporte. El tanque está constituido por dos barreras de estanqueidad sucesivas, alternadas con dos capas de aislamiento térmico llamadas "barreras aislantes" . Una primera barrera de estanqueidad, llamada "primaria" , se encuentra en contacto con el gas licuado, mientras que la segunda, llamada "secundaria", está dispuesta entre las dos barreras aislantes. Las distintas barreras van fijadas las unas a las otras y la barrera aislante secundaria va fijada a la estructura portadora que constituye el casco interno del buque por medio de diversos procedimientos conocidos por el profesional especializado.

Ref . :215484 Conocemos también tanques terrestres para el almacenamiento de gas licuado, que presentan asimismo dos bJrreras de estanqueidad sucesivas alternadas con dos capas de aislamiento térmico. En el caso de los tanque terrestres, loa estructura portadora está fabricada generalmente en hormigón .

En estas versiones, las barreras aislantes primaria secundaria están constituidas por una sucesión de bloques aislantes que pueden ser cajas en forma de paralelepípedo, cerradas y rellenas de un calorífugo, o pueden estar constituidas por bloques de espumas aislantes pegados sobre un panel portador. El material utilizado para fabricar los p neles de las cajas o los paneles portadores suele ser madera contrachapada, por una cuestión de coste de producción y por sus cualidades aislantes. Sin embargo, uno de los inconvenientes del contrachapado es que es anisótropo y que sus propiedades mecánicas son diferentes según si se ejerce una solicitación en el sentido de las fibras de sus hojas exteriores o de forma transversal a ellas.

Los bloques aislantes de la barrera secundaria van fijados a la estructura portadora, en el primer caso, mediante montaje con ayuda de pasadores introducidos en la estructura portadora y, en el segundo caso, simplemente pegados a través de su panel externo a la estructura. En este caso el material utilizado para pegar suele ser una masilla de resina epoxídica que se deposita en forma de cordones sobre la cara del bloque aislante situada frente a la estructura portadora. Según el estado de la técnica, los cordones se disponen de forma rectilínea sobre los paneles de bloques aislantes, en paralelo unos a otros.

Estos cordones de masilla tienen por función, además de sostener el bloque aislante sobre la estructura portadora, compensar sus inevitables irregularidades adaptándose a la forma de ésta. Durante el montaje, el bloque aislante se coloca sobre la estructura portadora con ayuda de medios conocidos, de manera que los cordones de masilla se compriman, antes de la polimerización, contra la estructura portadora y se adapten así perfectamente a su forma. Puede tenerse entonces la seguridad de conseguir un pegado de buena calidad. Con la polimerización, los cordones de masilla se endurecen, comportándose en lo sucesivo como materiales totalmente rígidos.

Dado que los esfuerzos procedentes del interior del tíanque se transmiten a la estructura portadora a través de los paneles de bloque aislantes, es necesario que estos resistan las presiones y tracciones que se les aplican, sin rotura de la estructura de la madera contrachapada . Es necesario, por lo tanto, no separar demasiado los cordones de masilla unos de otros y evitar así que se apliquen esfuerzos sobre la madera a demasiada distancia de un cordón.

El elevado número de cordones tiene, por otro lado, el inconveniente de aumentar sensiblemente el coste de fabricación del tanque debido a la gran cantidad de masilla necesaria. Por una parte, los cordones deben tener un diámetro lo bastante grueso para compensar las i regularidades de la estructura portadora y, por otra parte, la longitud total de los cordones, si se colocasen uno detrás del otro, alcanzaría varias decenas o incluso un centenar de kilómetros en el caso de un buque o de un tanque terrestre de tamaño mediano.

La presente invención tiene por finalidad remediar esos inconvenientes proponiendo un procedimiento menos costoso de pegado de los bloques aislantes a la estructura portadora por medio de cordones de masilla, conservando al mismo tiempo una buena resistencia de los paneles de los bloques aislantes a los esfuerzos de compresión o de tracción que se ejercen sobre ellos, e incluso mejorándola.

Con este fin, la invención tiene por objeto un procedimiento de pegado de bloques aislantes sobre una estructura portadora de un tanque terrestre, por medio de cordones de masilla, para la fabricación de un tanque terrestre hermético y aislado térmicamente para el almacenamiento de gases licuados en tierra, comprendiendo el tanque una barrera aislante térmicamente que consta de una serie de bloques aislantes, cada uno de los cuales consta de un panel de contrachapado y contiene o lleva material aislante térmicamente, comprendiendo el procedimiento: I a) la aplicación de cordones de masilla sobre el panel de los bloques aislantes o sobre la estructura portadora, a lo largo de líneas paralelas entre sí, b) la colocación de los bloques aislantes contra la estructura portadora del tanque y c) la aplicación de presión sobre ellos contra la estructura portadora hasta la polimerización de la masilla, caracterizado por el hecho de que, entre el panel de al menos uno de los bloques aislantes y la estructura portadora, al menos dos de los cordones están dispuestos a lo largo de líneas paralelas onduladas.

De manera ventajosa, la distancia entre dos líneas onduladas consecutivas es superior o igual a 100 mm.

Las líneas onduladas son preferentemente inusoides .

Aconsejablemente, la sinusoide presenta una relación sensiblemente igual a 8 entre su periodo y su amplitud.

La invención tiene también por objeto un tanque terrestre hermético y aislado térmicamente, integrado en una estructura portadora que comprende una barrera aislante térmicamente que consta de una serie de bloques aislantes, cada uno de los cuales consta de un panel de contrachapado y contiene o lleva material aislante térmicamente, estando fijados los bloques aislantes directamente contra la estructura portadora por medio de cordones de masilla aplicados sobre los paneles de los bloques aislantes a lo largo de líneas paralelas entre sí, caracterizado por el hecho de que, sobre el panel dé al menos uno de los bloques aislantes, al menos dos de los cordones están dispuestos a lo largo de líneas paralelas onduladas .

La invención se comprenderá mejor y se verán con mayor claridad otros fines, detalles, características y ventajas de esta en la descripción explicativa detallada iguiente de un modo de fabricación de la invención que se ofrece a título de ejemplo, meramente ilustrativo y no limitativo, en referencia a las figuras esquemáticas adjuntas .

En esas figuras: La Figura 1 es una sección transversal de un tanque según un modo de fabricación de la invención; La Figura 2 es una vista en perspectiva que representa las diferentes capas de un tanque según el estado de la técnica anterior; La Figura 3 es una vista similar a la Figura 2, que representa en este caso el tanque de la Figura 1; I La Figura 4 es una vista desde debajo de un bloque aislante secundario del tanque de la Figura 1 ; La Figura 5 es una vista de un detalle de la aplicación de un cordón de masilla del tanque de la Figura 1.

En la Figura 1 vemos la estructura portadora 1 de uri tanque terrestre para el almacenamiento de gas licuado. La estructura portadora 1 está fabricada en hormigón. En el marco de la presente descripción, "tanque terrestre" designa un tanque construido sobre unos cimientos fijados al suelo, ya sea el suelo terrestre, la orilla o un suelo submarino. El tanque se puede construir por encima del nivel del suelo o puede estar parcial o totalmente enterrado.

En la Figura 3, la pared del fondo del tanque presenta sucesivamente, desde el interior del tanque hacia la estructura portadora 1 : - una barrera hermética primaria 7, fabricada en ela metálica ondulada, una barrera aislante primaria 2, que comprende un panel 8 de contrachapado y una capa de espuma 9, una barrera hermética secundaria 6, fabricada en triplex, una barrera aislante secundaria, que comprende un panel 11 de contrachapado y una capa de espuma 10.

Según la técnica conocida, concretamente en los documentos citados en la introducción, la barrera aislante primaria 2, la barrera hermética secundaria 6 y la barrera aislante secundaria 4 están realizadas con panales prefabricados montados sobre la estructura portadora 1. Tal como muestra la Figura 1, la barrera aislante primaria 2 está completamente con elementos aislantes 12 colocados entre los paneles prefabricados. La barrera hermética secundaria 6 no está representada en la Figura 1, pero su posición está indicada por el fondo de los elementos aislantes 12.

Tal como muestra la Figura 1, en el ejemplo representado, la pared lateral del tanque comprende también, en la parte inferior, una barrera hermética primaria, una barrera aislante primaria, una barrera hermética secundaria y una barrera aislante secundaria y, en la parte superior, una única barrera hermética y una única barrera aislante. En una variante no representada, la pared lateral del tanque comprende en toda su altura una barrera hermética primaria, una barrera aislante primaria, una barrera hermética ecundaria y una barrera aislante secundaria.

Se puede fabricar asimismo un tanque terrestre según otra técnica conocida, en la cual las barreras aislantes están fabricadas con cajas rellenas de material aislante .

En la descripción que sigue llamamos "bloque aislante 14" a un elemento de la barrera hermética secundaria que puede comprender, según la técnica utilizada, una capa de espuma y un panel de contrachapado (en el caso de las figuras |? 3) o bien una caja rellena de material aislante (caso no representado) . En ambos casos, el bloque aislante 14 comprende, en su cara situada hacia la estructura portadora, un panel de contrachapado.

Los bloques aislantes 14 se fijan a la estructura portadora por medio de cordones de masilla 3. En la Figura 3 vemos dos cordones de masilla 3 ondulados. A modo de comparación, la Figura 2 representa un tanque según el estado de la técnica, en el cual los cordones de masilla 3 son rectilíneos. En la Figura 2 se han utilizado los mismos números de referencia que en la Figura 3 para designar los elementos correspondientes.

En la Figura 4 vemos una vista desde debajo de un panel de un bloque aislante 14, sobre el cual se han dispuesto unos cordones de masilla 3 de forma transversal a la dimensión mayor. Debido al método de construcción de los pjaneles de contrachapado, el número de hojas es siempre impar y, en las hojas exteriores, las fibras de la madera están orientadas siguiendo el eje de la dimensión menor del panel. Esta orientación está representada por el eje A-A en la Figura 4.

En la Figura 5 vemos un detalle de la forma de un cordón de masilla 3, en el cual la forma ondulada presentada es una forma sinusoidal del periodo "L" y de amplitud "a" . I A continuación vamos a describir la ventaja que cordones, con un espaciado sin sujeción entre ellos. Esta fragilidad se acentúa aún más cuando los cordones están orientados en el mismo sentido que las fibras de la hoja exterior del contrachapado (véase la Figura 4) , lo cual suele sJr el caso en la práctica. Efectivamente, en los astilleros de construcción de buques de transporte de gas licuado, los bloques aislantes equipados con sus cordones de masilla son manipulados y, en concreto, se les da la vuelta para colocar de nuevo la cara inferior en la parte de abajo tras la operación de aplicación de la masilla.

Esta maniobra se desarrolla de manera más segura si los cordones de masilla se mantienen en un mismo plano durante esta rotación, es decir, si se aplican en el sentido de la dimensión menor de la cara inferior. Esta orientación es precisamente, por la construcción del contrachapado, el entido de las fibras de la hoja exterior; en tracción, la madera de un panel de cjontrachapado puede deslaminarse, quedando una parte de la madera de la hoja exterior pegada al cordón de masilla y separándose el resto, permitiendo así al bloque aislante despegarse del casco interno.

Estos inconvenientes del contrachapado impiden separar demasiado los cordones de masilla y reducir así el volumen de masilla utilizado para fabricar el aislamiento del tanque.

La invención resuelve este problema sustituyendo lo's cordones rectilíneos utilizados anteriormente por cordones 3 con ondulaciones, que pueden ser, por ejemplo, sinusoidales tal como muestran las figuras 4 y 5.

Se han realizado pruebas en paneles equipados con cordones sinusoidales que presentaban diversos espaciados, con un periodo L de 372 mm y una amplitud a de 46.5 mm. La longitud de esta sinusoide, que se caracteriza por una relación L/a igual a 8, es superior en un 14% a la del segmento de la derecha de longitud L correspondiente.

La resistencia a la rotura por flexión entre cordones y a la deslaminación de los paneles se ha evaluado y se ha comparado con la de paneles equipados con cordones rectilíneos con un espaciado de 100 ó 140 mm. Con estos cordones sinusoidales sólo se obtiene la misma presión de rotura por flexión con un espaciado entre sí superior en un 35% al observado con cordones rectilíneos.

Asimismo, las pruebas de resistencia a la deslaminación han demostrado que, con esta forma sinusoidal (jrelación L/a igual a 8) , la resistencia a la deslaminación aumenta un 48% en comparación con cordones rectos colocados también en paralelo a las fibras del contrachapado. Esto significa que es posible una reducción del 35% en la longitud de la masilla depositada sobre el panel de un segundo bloque aislante sin que ello resulte más desfavorable en cuanto a la de'slaminación que con cordones rectilíneos En resumen, el uso de cordones sinusoidales con una re'lación L/a igual a 8 permite un ahorro del 18% en la cantidad de masilla necesaria en comparación con los cordones rectilíneos, manteniendo la misma resistencia a la rotura en flexión y obteniendo incluso una mejor resistencia a la deslaminación .

Es evidente que pueden elegirse otras sinusoides, con una relación L/a distinta a 8, o bien cualquier otra forma periódica alternada (espigas, cuadrados, etc.). La cantidad de masilla necesaria será mayor o menor según la forma de esas líneas onduladas. No obstante, será necesario adaptar la separación entre las líneas para mantener una resistencia suficiente a la rotura en reflexión con la forma ondulada elegida.

Aunque la invención se ha descrito con relación a diversos modos concretos de fabricación, es evidente que no se limita sólo a ellos y que comprende todos los equivalentes técnicos de los medios descritos, así como sus combinaciones, si estas entran en el marco de la invención.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1.- Procedimiento de pegado de bloques aislantes sobre una estructura portadora de un tanque terrestre, por medio de cordones de masilla, para la fabricación de un tanque terrestre hermético y aislado térmicamente para el almacenamiento de gases licuados en tierra, comprendiendo el tanque una barrera aislante térmicamente que consta de una serie de bloques aislantes, cada uno de los cuales consta de un panel de contrachapado y contiene o lleva material aislante térmicamente, caracterizado porque comprende: a) la aplicación de cordones de masilla sobre el panel de los bloques aislantes o sobre la estructura portadora, a lo largo de líneas paralelas entre sí, b) la colocación de los bloques aislantes contra a estructura portadora del tanque y I c) la aplicación de presión sobre ellos contra la estructura portadora hasta la polimerización de la masilla, en donde, entre el panel de al menos uno de los bloques aislantes y la estructura portadora, al menos dos de los cordones están dispuestos a lo largo de líneas paralelas onduladas. es| superior o igual a 100 mm. 7. - Tanque hermético y aislado térmicamente de ccjnformidad con las reivindicaciones 5 ó 6, caracterizado porque las líneas onduladas son sinusoides. 8. - Tanque hermético y aislado térmicamente de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque la sinusoide presenta una relación sensiblemente igual a 8 entre su periodo y su amplitud.