NO332554B1 - En tank for likvidisert gass med et sentralt nav i bunnstrukturen. - Google Patents

Abstract

Den foreliggende oppfinnelsen omfatter en kryogentank (1) med en tankbunn (13) og en tankvegg (11) anordnet om en omkrets til tankbunnen (13), hvor tankbunnen er forsynt med et nav (2) innrettet til å bæres av en bunnhub (20) på tankunderstøttelsesgulvet (23). Tanken er enkel å installere, billig i produksjon, og håndterer på en forbedret måte krefter som virker på den.

Description

En tank for likvidisert gass med et sentralt nav i bunnstrukturen

Innledning

Verdensbehovet for energi krever at store mengder drivstoff må transporteres fra områdene hvor de produseres, til forbrukeren. En av de reneste og største energikildene for praktisk bruk i dag er naturgass. De store gassfeltene er vanligvis plassert fjernt fra de store forbrukende markedene og der er således et behov for å transportere gassen til forbrukerne fra feltene. Rørledningstransport er en av mulighetene som kan tas i betraktning. Imidlertid er rørlegging ganske dyrt og upraktisk for store transportavstander. Skipstransport gjenstår derfor som en praktisk løsning for gasstransportanvendelser, spesielt transport av likvifisert gass.

Den foreliggende oppfinnelsen gjelder kryogene tanker så som LNG-tanker eller LPG-tanker. LNG blir vanligvis holdt i tanken på sitt kokepunkt på omkring -163 °C ved atmosfærisk trykk, hvor den kontinuerlig koker av metan. For å redusere avkokingen kan man forsøke å redusere den termiske innfluksen gjennom tankveggen ved å anbringe et isolasjonslag rundt tankveggene. Tankveggene må være strukturelt understøttet og stabiliserte, men alle slike strukturelt understøttende deler kan lede varme inn i tanken og således indusere uønsket avkoking. Det er således ønskelig å redusere det totale tverrsnittet av strukturelt understøttende deler som strekker seg gjennom isolasjonslaget for å redusere den termiske innfluks. Et generelt problem med LNG-tanker og andre kryogene tanker er den termiske kontraksjon som finner sted under den initielle nedkjøling og fylling av tanken, og muligens den termiske ekspansjon av tanken dersom LNG fjernes fra tanken på grunn av fordampning eller ved tømming.

LNG-tanker er ofte satt inn ved ombygging av tidligere bygde skip eller tankere, men kan også bli direkte installert på installasjoner slik som flytende produksjons- og lagringsenheter (FPSO) og flytende lagrings- og regassifiserings-enheter (FSRU). For disse anvendelsene er enkelhet i installasjon kritisk for å redusere kostnadene, og det samme er tilgjengeligheten av dekksplass. Der finnes videre en mengde installasjoner av kryogene tanker på land i industriell bruk. De forskjellige anvendelsene gir forskjellige problemer som må løses, hvor noen av hovedproblemene er temperatur, flyktighet og giftighet av gassene. En rekke tankkonstruksjoner har blitt foreslått for slike anvendelser, hvor alle har fordeler og ulemper.

Når man utfører en kryogen fylleprosess vil bunnplaten og tankens sidevegg kontraheres når tanken kjøles fra omgivelsestemperaturen. Bunnplaten og den nedre del av omkretsen av tankens sidevegg vil kontraheres først, og så, ved termisk konduktivitet og gjennom direkte væske- og gasskontakt med fordampet gass med veggen, vil tankveggen kjøles og kontraheres mens tanken fylles med den flytende naturgassen. Spesielt for LNG-skipstanker men også for noen landtanker er det påkrevet at tanken forhindres fra å bevege seg sideveis i forhold til dens underlag under nedkjølingen, for skipstanker er denne sideveis stabiliseringen viktig under seilas. Kryogene innertanker behøver å konstrueres til å tolerere den termiske kontraksjonen av tanken i forhold til dens understøttelse. Dette skjer på grunn av den lave temperaturen til det kryogene fluidet som naturlig vil senke temperaturen av selve tanken og dens understøttelse til hvilken den er festet. I tillegg til kontraksjonen av tanken som forekommer mens tanken fylles med det kryogene fluid, vil der forekomme en tilsvarende ekspansjon av tanken ved tømming av tanken. Den differensielle termiske kontraksjon kan indusere deformasjon i tankveggplatene, tankveggens bjelkestruktur, og i den understøttende tankromstrukturen. Deformasjoner i LNG-tankplatene kan på uønsket måte medføre sprekker som kan resultere i lekkasje av LNG som er kritisk på grunn av risikoen for brann og eksplosjon, og på grunn av metanens toksisitet. Tankbrudd og resulterende lekkasje av kryogen gass i et fartøy kan ennvidere resultere i et katastrofalt tap av fartøyet ettersom det strukturelle stålet i slike fartøyer ikke er beregnet for å utsettes for så lave temperaturer.

For skip og andre fartøyer foreligger det et stort problem i forbindelse med bølgeslag av LNG på grunn av bølgenes virkning på fartøyet eller på grunn av fartøyets bevegelser i seg selv. Bølgeslag kan indusere tekniske feil i tanken, og tanken må derfor være konstruert for å kunne motstå virkningene av bølgeslag. Den foreliggende oppfinnelsen beskriver en praktisk løsning på noen av de ovenfor nevnte problemene.

Kjent teknikk

Den mohtoldte publikasjonen US3213632 viser en kryogentank som er plassert i et skipsskrog. Denne tanken har bolter eller tapper som stikker ut fra bunnen av tanken og skal passe i hull, eller ulike "lager" eller "nav" i bunnen av skipet.

Det motholdte patentet US3064612 viser en kryogen tank som er festet i et tankskip ved hjelp av bjelker som er lagt på kryss under selve tanken. Disse bjelkene er festet med bolter.

Den motholdte patentsøknaden US2005/00066392 gjelder en mekanisk støttemekanisme for en anordning som virker ved kryogene temperaturer hvor en indre kryogen beholderen ligger inne i en ytre beholder. Anordningen bidrar til å sikre den indre beholderen til den ytre beholderen gjennom en bunnstøttekomponent og en sidestøttekomponent. Disse komponentene består av strukturer med ulike konfigurasjoner som gir den indre beholderen begrensninger for horisontal, lateral, vertikal og roterende grad av frihet, mens på samme tid oppnås minimal fysisk kontakt mellom den indre og ytre beholder for å redusere varmen som kan lekke inn i den indre kryogene beholderen.

US2905352 viser et tidlig forsøk på å danne et stabilisert tanksystem innrettet for å plasseres i et skipsskrog, hvor tanksystemet er statisk inne i skipet mens det også tillater kontraksjon og utvidelse av tanken som en respons på temperaturendringer. Under tanken er det anordnet et ledespor i skipets dekk omfattende langsgående spor som strekker seg i skipets lengderetning hvorpå tanken har motsvarende kjøler festet til sin bunnplate som er innrettet til å plasseres på skipets dekk, hvor kjølene på tanken passer inn i sporene.

US3612333 gir en videreutvikling av prinsippet vist i det ovenfor nevnte US2905352, hvor kjølene, kjølsporene og de bærende støttene er plassert i bunnen av containeren, og hvor kjølene er plassert på linjer som hovedsakelig samsvarer med de langsgående og transverse senterlinjene av tanken.

US Patent 4013030 til Stafford, "Support for LNG ship tanks", beskriver et tankopplagringssystem plassert omkring et sirkulært horisontalt snitt av en tank. Opplagringssystemet omfatter et antall identiske opplagringsenheter fordelt rundt det sirkulære snittet av tanken. Hver av opplagringsenhetene er forbundet med tanken, og også med et fundament. Hver opplagringsenhet har en bunntapp som hviler i en motsvarende sylindrisk hylse. Hylsene er anordnet på en substruktur på skipet og tillates å bevege seg radielt men ikke sideveis i forhold til tanken, dette tillater kontraksjon og ekspansjon av tanken mens det forhindrer tanken i sin helhet fra å bevege seg sideveis.

US Patent 5531178 til Abe et al. "Support structure for self-standing storage tank in liquefied gas carrier ship" beskriver en prismatisk tank for likvifisert gass hvor tanken er anordnet i et tankrom med bunnstøtter under tanken som tillater tanken å ekspandere og kontrahere i sideveis retning. Tankunderstøttelsesstrukturen er utstyrt med blokkeringer mot langsgående bevegelse langs en tversgående linje, som forhindrer hele tanken fra å beveges i skipets for-akter-retning, og blokkeringer mot sideveis bevegelse anordnet langs senterlinjen av skipet for å forhindre tanken fra å beveges i styrbord-babord retning. Der er en mengde av understøttelsespunkter innrettet for å bære tanken, et design som i stor grad kompliserer installasjonen av tanken. Støttene øker konstruksjonens vekt, og støttene ser videre ut til å være anordnet på en asymmetrisk måte. Denne mangelen på symmetri vil resultere i en ujevn belastningsfordeling under nedkjøling. Konstruksjonen vil også overføre momentlaster inn i skipsstrukturen.

US6971537 beskriver opplagringsinnretninger for semimembran-tankvegger hvor opplagringsinnretningene gir vertikalopplagring for tankveggene mens de tillater relativ bevegelse i den horisontale retningen. Denne konstruksjonen vil forårsake vesentlige punktlaster i alle tankveggene, noe som er uønsket. Konstruksjonen er komplisert og dyr, og øker således installasjonstiden og kostnadene, og øker vanskelighetene med å konvertere eldre fartøyer til LNG-tankere.

DE-patent 1506761 beskriver en metode for å transportere LNG hvor en mengde tanker er anordnet som en enkelt enhet innenfor et skipsskrog, og hvor enheten er opplagret av en mengde søyleunderlag, hvor noen er anordnet langs tankens omkrets, og hvor der er i det minste ett sentralt søyleunderlag. Konstruksjonen nødvendiggjør tverrskipsskott som er i stand til å ta opp belastninger som oppstår på toppen av tankene grunn av rulling. Dette vil øke vekten, kostnadene og komplisere tankens konstruksjon.

DE-patent 1781041 "Tankschiff zum Transport von Flussiggasen" beskriver på en lignende måte en opplagringsstruktur for en prismatisk tank hvor en blokkering mot langsgående bevegelser er anordnet under senter av tanken, og blokkeringer mot sideveis bevegelser er anordnet under forre og aktre senterdeler av tanken. Åpninger mellom opplagringsstrukturdelen av blokkene og den delen av blokkene som tilhører tankbunnstrukturen er innrettet til å motta låseblokker som låses på plass mens tanken kontraheres under nedkjølingsprosessen når den fylles med flytende likvifisert gass. Langs styrbord og babord sider av tankrommet finnes begrensningsanordninger mot laterale bevegelser som også er utstyrt med slike låseblokker for inngrep med tanken med støttestrukturen når den kjøles ned. Dette er et usedvanlig komplisert design som krever svært presis bearbeidelse for å oppnå de påkrevde toleranser. Således vil tanken være svært dyr. Videre vil den konstruksjonen overføre belastninger inn i skipsstrukturen fra tanken hvor disse belastningene vil være ukontrollerbare og i en viss grad vanskelige å forutsi. Dersom den varmes opp over den tiltenkte kalde operasjonstemperaturen for tanken vil låseblokkene løpe ut av inngrep og tanken kan rulle på en ukontrollerbar måte i tankrommet.

Kort sammendrag av oppfinnelsen

Den foreliggende oppfinnelsen søker å løse i det minste noen av de ovenfor nevnte problemene og omfatter en kryogen tank med en tankbunn og en tankvegg anordnet omkring en omkrets av tankbunnen, hvor tankbunnen er utstyrt med et tankbunn-nav innrettet til å holdes av en bunn-nav-holder på et tankunderstøttende bærende gulv, og hvor tankens nav er innrettet for å opprettholde radielt rettede holdekrefter i retninger som er parallelle med tankbunnen.

Videre utførelser av oppfinnelsen er gitt i de underordnede patentkravene.

Kort beskrivelse av tegningsfigurene

Oppfinnelsen er illustrert i de vedlagte tegningene, hvor:

Fig. 1 er en skisse av en kryogen tank ifølge oppfinnelsen, hvor tanken sees noe fra siden av tanken og fra under tankbunnen. Fig. 2 er et forenklet vertikalsnitt gjennom bunnstrukturen av en tank ifølge oppfinnelsen, med tanken hvilende på det tankunderstøttende bærende gulvet i et tankrom. Fig. 3 er, som Fig. 3, et forenklet vertikalsnitt gjennom tanken ifølge oppfinnelsen hvor den sylindriske veggen holdes av vertikale stendere anordnet på endene av de radielle bjelkene, hvor den sylindriske veggen og bunnplatestrukturen er isolert fra tankrommets bunn og vegger. Fig. 4 illustrerer i et vertikalt tverrsnitt av den nedre delen av tanken ifølge oppfinnelsen, vertikalholdere anordnet for å motvirke omkretsen av tankbunnen fra å løftes opp fra bunnen av tankrommet. Fig. 5 er et perspektivriss av vertikalholderne fra Fig. 3 med armer innrettet for å holde om den nedre flensen av radielle bjelker. Fig. 6 er et perspektivriss sett fra under horisontalplanet av en tank ifølge oppfinnelsen med rotasjonsmotvirkende holdere for den radielle bjelkestrukturen av tanken. Fig. 7 er et perspektivriss og tverrsnitt av et skipsskrog med et tankrom sentrert på det midtre langskipsskottet og med et snitt av en isolert kryogen tank ifølge oppfinnelsen. Fig. 8 illustrerer skjærkrefter som kan oppstå i en horisontal bjelke dersom den utsettes for en ukompensert løftekraft som virker på en vegg som står på enden av bjelken. Fig. 9 er en nærmere illustrasjon av en vertikalholder for en bjelke hvor bjelken kun er vist i snitt kun av den nederste delen av bjelken.

Fig. 10 er en illustrasjon av en rotasjonsmotvirkende støtte for en radiell bjelke.

Fig. 11 er et forenklet riss av konstruksjonen av bunnstrukturen av en tank ifølge oppfinnelsen og viser det sentrale navet av tankbunnen, radielle H-bjelker som holder bunnplaten av tanken og en sylindrisk platevegg som strekker seg over fra nær de ytre endene av de radielle bjelkene, med nær-omkretsmessig utstrakte H-bjelker som strekker seg mellom de radielle bjelkene. Fig. 12 er en illustrasjon av kreftene som virker på tanken, og de motvirkende kreftene av det bærende systemet under tanken. Fig. 13 illustrerer de forskjellige bevegelsene for et sjøgående overflatefartøy, svai, rull og stampebevegelser om aksene, og hiv, gir og jagebevegelser langs aksene. Fig. 14 illustrerer i et bunnriss og et forstørret sideriss av oppfinnelsen som viser forstørrede perifert anordnede vertikalholdere.

Utførelser av oppfinnelsen

Oppfinnelsen omfatter en kryogen tank (1) med en tankbunn (13) og en tankvegg (11) anordnet omkring en omkrets (15) av bunnen (13). Stendere (12) er anordnet for å holde tanken. Tankveggen (11) vil vanligvis understøtte en tanktopp. Tankbunnen (13) er utstyrt med et tankbunn-nav (2), hvor tankbunn-navet (2) er innrettet til å holdes av en bunn-nav-holder (20) på et bærende gulv (23) under tanken, vennligst se Fig. 1, 2 og 7. Tankens navtapp (20) kan yte støttende krefter generelt i retninger parallell med planet av bunnen (13).

Tanken (1) ifølge oppfinnelsen tillater tanken å bli holdt via et enkeltpunkts nav (2) i tankbunnen (13), hvor navet (2) holdes av en navholder (20) på en tankbunn-bærende struktur (23).

En vesentlig fordel ved at tanker blir forhindret fra sideveis bevegelser ved å være sideveis forankret via ett sentralt nav er det faktum at lite eller intet termisk stress kan bygge seg opp under nedkjøling mens tanken initielt fylles med LNG. Skipet er påvirket i seks translasjons- og rotasjonsfrihetsgrader: rull, stamp og svai for rotasjonsbevegelsene, og hiv, jag og giring for translasjonsbevegelsene, vennligst se Fig. 13.

I denne utførelsen av oppfinnelsen vil navet (2) således gi støtte mot krefter som virker på tanken, hvor navet alene utgjør den nødvendige støtte. Dette er en fordel i forhold til tidligere konstruksjoner som har en mengde festetapper, spor og lignende, hvor hver tapp eller spor er innrettet til å gi holdekraft kun i en enkelt retning. Navet (2) bør anordnes generelt nær senter av bunnen (13) for å unngå ubalanser i navet, selv om andre innretninger kan tenkes. En annen fordel ved denne konstruksjonen er at utvidelses- eller sammentrekningsbevegelsene foregår på bare halve dimensjonen av bunnen, ikke for eksempel hele lengden eller diameteren.

I en utførelse av oppfinnelsen strekker bjelkene (3) seg horisontalt og radielt fra det sentrale navet (2) og understøtter de fluidtette bunnplatene i tanken (1). Vertikale stendere (12) strekker seg fra endene av de radielle bjelkene (3) og holder platene i veggen (11) av tanken (I) . Bjelkene gir understøttelse for tankgulvet så vel som å fordele krefter på tanken via hele tankbeholderen. Dette er viktig dersom tanken er i en delvis fylt tilstand fordi der kan forekomme skvalping (eng.: "sloshing") på grunn av kreftene som virker på tanken (1). Dette er et problem spesielt dersom tanken (1) er montert på et flytende fartøy slik som en FPSO eller FSRU eller en LNG-tanker. Skvalping kan oppstå i landbaserte kryogene tanker også på grunn av seismiske uønskede hendelser, og det er helt vesentlig å ha en tank som er i stand til å motstå seismisk induserte akselerasjonskrefter og den resulterende skvalping.

Krefter i sideveis retning på grunn av relative akselerasjoner mellom det tankbærende gulvet (23) og LNG på grunn av rulling, stamping, jaging og giring må overføres til tankveggen (II) , og reaktive krefter fra LNG som oppstår på grunn av skvalping, rulle- og stampeakselerasjoner. Som nevnt ovenfor er dette et problem spesielt for sjøgående fartøyer. Innenfor vide grenser for rull, stamping, jaging og giring vil bunn-navet holde tanken på plass på fartøyets tanknavholder. Tankbunnen vil ellers holdes i vertikalretningen av den generelle bærende strukturen under tanken, nemlig den tankbærende bunnen (23). Den tankbærende bunnen (23) kan utgjøres av en langsgående senterramme og sideveis anbrakte langsgående rammer i skipet sammen med tversgående spant. Tankrombunnen (23) er utstyrt med tanknav-holderen (20). Rommets bunn (23) skal også omfatte en bunnplate på strukturen, hvor bunnplaten understøtter et bunnisolasjonslag under LNG-tanken, hvor isolasjonslaget gjennomtrenges av navholderen (20) og det sentrale navet (2) og mulige holdere av andre typer som spesifisert nedenfor, og mulige rør.

Som vist i Fig. 1 kan den kryogene tanken (1) være anordnet i en tankrom-forsenkning eller -utsparing med en vegg (24). Selv om en sylindrisk tank er vist i illustrasjonen kan andre geometrier tas i betraktning som å ligge innenfor oppfinnelsens omfang slik som enhver prismatisk geometri, spesielt av rektangulær form. Valget av geometri er et konstruksjonsspørsmål som, selv om det er vesentlig for konstruksjonen av skipet i seg selv så er det ikke sentralt for den foreliggende oppfinnelsen. Man kan for eksempel se for seg en sirkulær tank hvor en bunndel av tanken har blitt tatt bort og en hovedsakelig flat tankbunn er frembrakt. På denne tankbunnen (13) kan det være anordnet navet og de mulige radielt

anordnete bjelkene (3) ifølge en utførelse av oppfinnelsen. Detaljer ved arrangementet med en kryogen tank (1) i det sjøgående fartøyet er vist i Fig. 2 hvor det videre i forhold til detaljer vist i

Fig. 1 er vist detaljer som bunnisolasjon (8), sylinderveggisolasjon (18), og en vertikal tankakse (9). Skipstank-utsparingens bunn (23) tjener flere hensikter, men imidlertid er en av de store fordelene ved å benytte dette systemet det at tanken kan prefabrikkeres på land og enkelt og greit heises om bord på skipstanknavet (20) i en enkel operasjon. Dette forenkler i stor grad monteringen av kryogene tanker i installasjoner. Dette er en stor fordeler fordi mange FPSO- og FSRU-fartøyer er modifiserte overflatefartøyer. På denne moten kan modifikasjonen av skipet og byggingen av de kryogene tankene foregå samtidig. På samme måten, dersom der skulle være behov for vedlikehold av tankene, kan de kryogene tankene enkelt og greit heises ut av fartøyet for å bli inspisert. Dette står i sterk kontrast til det kostbare og vanskelige vedlikeholdet av LNG-tanker kjent fra bakgrunnsteknikken.

Sideveis rettede krefter mellom skipet og den likvifiserte gassen blir ved oppfinnelsen overført via det sentrale navet (2), gjennom hele bunnplaten (13) radielt som kompresjons- og / eller strekk-krefter gjennom bunnplatestrukturen, og videre overført som skjærkrefter fra bunnplatestrukturen inn i tankveggen (11), som reiser seg omkring en omkrets av bunnplatestrukturen (13). Det tenkes at kraftoverføringen foren tankstruktur ifølge oppfinnelsen bedre kan fordele seg gjennom tankstrukturen og således forebygge sprekkdannelse, spesielt i den nedre perifere overgangen mellom tankbunnen og tankveggen. Således kan belastninger spesielt på grunn av rulling, stamping og resulterende skvalping reduseres i en tank ifølge oppfinnelsen.

Ifølge en utførelse av oppfinnelsen omfatter bunnplatestrukturen (13) tre eller flere radielle bjelker (3) festet med sine radielt regnet indre ender til det sentrale navet (2). De radielle bjelkene (3) skal i en utførelse av oppfinnelsen holde vertikale stendere (eller "omgivende bjelker") (12) som strekker seg fra nær de ytre endene av de radielle bjelkene (3). En ikke-permeabel foringsplate for å danne innerflaten av den impermeable tankveggen omfattende tankbunnen og tankveggen (13,12) er festet til bjelke- og stenderstrukturen (3, 12). Tankveggen (11,12) kan være forsterket i den sirkumferensielle retningen ved stenger, bånd eller vaiere, eller kan være utstyrt med ringviklinger av vaier eller glassfiber, aramidfiber, karbonfiber eller lignende, og tanken kan være utstyrt med en topp med en omkrets som samsvarer med bunnens omkrets. Toppen av tanken ifølge oppfinnelsen vil ikke kreve noen sideveis holdeinnretning.

Det sentrale navet (2) er i det vesentlige ikke innrettet til å forhindre tanken (1) fra å bevege seg i den vertikale, aksiale retningen. Selv om en slik vertikal holdefunksjon via det sentrale navet ikke er utenkelig, ville en slik holdefunksjon være indirekte med hensyn til tankveggen (11), og ville innebære overføring av vertikale krefter fra tankveggen (1) via uønskede skjærkrefter i bjelkene (3) i bunnplatestrukturen (11), vennligst se Fig. 8.

Ifølge en utførelse av oppfinnelsen ledes overføringen av oppoverrettede krefter på tankveggen (12) i forhold til skipstank-utsparingens bunn (23) ifølge oppfinnelsen via vertikalkraft-holdere (4) anordnet mellom den tankunderstøttende utsparingens bunns bærestruktur (23) og randen (15) av de nedre delene av tankbunnen (11). I en utførelse av oppfinnelsen omfatter vertikalkraft-holderne (4) en grunnplate sveiset eller på annen måte festet til den underliggende strukturen (23), med stående støtteplater sveiset på grunnplaten, hvor de stående støtteplatene er utstyrt med armer (41) for å gripe om den nedre sideflensen på de flattliggende H-bjelkenes tverrsnitt av de radielle bjelkene (3). Dette er illustrert i Fig. 5 og 9. Platene med armene (41) kan være sveiset på plass etter at tanken har blitt senket til sin tiltenkte posisjon på navholderen (20) i rommet. Selv om H-bjelker hav blitt vist kan enhver passende bjelkestruktur åpenbart anvendes.

Fig. 5 illustrerer at vertikalt innrettede løftekrefter som oppstår i tankveggen (11,12) kan motvirkes ved vertikalkraft-holderne (4) anordnet direkte under og ledes inn i den bærende underliggende strukturen (23) av skipet, og således kan skvalpe ("sloshing")-krefter og rullekrefter og rulleakselerasjoner, som kan være alvorlig sterke i høye sjøtilstander, eller på grunn av slagside på grunn av forskyvning av lasten eller uhell, for eksempel en slagside på opp til 30 grader mot babord eller styrbord side. Disse kreftene kan som nevnt også oppstå i en landbasert tank som utsettes for uønskede seismiske hendelser.

Så langt og basert på det ovenstående kan tanken ifølge oppfinnelsen på en simplistisk måte beskrives som holdt på plass sideveis via bruken av et sentralt nav i bunnplaten, og forhindret fra å vippe ved hjelp av vertikalkraftholdere som holder nede den nedre randen av den sylindriske tankveggen mot underlaget, som vist i Fig. 4. Dette vil forhindre skade på tanken som måtte skyldes rulling, stamping, jaging og girebevegelser av skipet, inklusive krefter på grunn av kollisjon og grunnstøting.

Den spesielle konstruksjonen grovskissen: i Fig. 9 vil tillate radiell termisk kontraksjon av bjelkene (3) og kan også brukes for å motvirke uønsket relativ rotasjonsbevegelse av tankbunn (13)-strukturen i forhold til den underliggende bærende understrukturen (23). Slike rotasjonsmessige akselerasjoner kan oppstå både på grunn av skipets dreining og også på grunn av bølger som gir opphav til svai, dvs. en rotasjon omkring skipets vertikale akse. Slike rotasjonsbevegelser av tanken (1) i forhold til skipet kan motvirkes via anvendelse av rotasjonsmotvirkende holdere (26), vennligst se Fig. 6, Fig. 10 og Fig. 11. De forskjellige kreftene som virker på et sjøgående fartøy er vist i Fig. 13. De motsatt virkende kreftene så vel som prinsippet for hvordan tanken virker er vist i Fig. 12.

De rotasjonsmotvirkende holderne (26) omfatter vertikalt anordnede sideveis holdende plateoverflater (17) som strekker seg parallelt med de radielle bjelkene (3), hvor plateoverflatene er innrettet til å hvile mot sideflater av de radielle bjelkene (3), og som har en bunnglidestøtteflate (28) for vertikal understøttelse av bjelkens (3) nedre flens (14), hvilken glidestøtte (18) videre bør ha termiske isoleringsegenskaper.

Fig. 8 illustrerer hvorfor der finnes et behov for å anordne vertikalholdere nær den ytre periferien av tanken slik at momentarmen blir så liten som praktisk mulig. Dersom momentarmen som virker på tanken er for stort kan der opptre svikt i tankgulvet med sprekkdannelse og mulig lekkasje som resultat.

Den ovenfor beskrevne tanken skulle ha fordeler ved marine operasjoner og termisk overføring holdes nede på grunn av det faktum at enhver støtteblokk eller holder kun er påkrevet omkring bunnplaten av tanken, og at ingen bærende deler behøver å trenge gjennom isolasjonslaget i nivåer over tankens bunnplate.

Ytterligere logistikk-fordeler oppstår på grunn av det faktum at en eller flere tanker som ovenfor beskrevet kan bygges samtidig med byggingen av skipet utstyrt med tankrom-utsparinger innrettet til å motta tanker ifølge oppfinnelsen. En tank (1) ifølge oppfinnelsen kan senkes ned i utsparingen, hvor det sentrale navet (2) er for å entre inn i navholderen (20). Vertikalkraftholderne (4) og eventuelt de rotasjonshindrende holderne (26) kan forberedes for å motta de radielle bjelkene (3) og kan ferdigstilles ved å sveise på armene (41) for å omfavne de nedre flensene (14) av de radielle bjelkene (3).

Som et alternativ til å bruke vertikalkraftholdere (4) for å omfatte de ytre delene av de radielle bjelkene (3), kan bunnplatestrukturen (13) og bjelkene (3) være omgitt av en radielt orientert periferiskinne (19) som er innrettet for inngrep med vertikalholderne (4). Et slikt arrangement kan tillate relativ rotasjonsbevegelse av den kryogene tanken, en mulig konfigurasjon illustrert i Fig. 4.

En fordel ved den foreliggende oppfinnelsen er at tankens nav (2) er av liten utstrekning sammenlignet med utstrekningen av tankbunnen (13). Således er den totale termiske kontraksjon eller ekspansjon av navet relativt neglisjerbar når det kjøles ned eller varmes, sammenlignet med den utstrakte kontraksjon eller ekspansjon som påføres hele tankbunnen i forhold til tankrommets bunn når tanken kjøles ned eller varmes. Den lille utstrekningen av tankens nav (2) vil være at tankens nav kan holdes i en enkeltpunkts-holder (20) også når den varmes opp, som vil tillate at skipet kan seile med en tom tank, en operasjon som ikke kunne være mulig med en kryogen tank ifølge DE1781041.

Tanken ifølge oppfinnelsen løser således noen av problemene relatert til termisk kontraksjon, lateral holding, holding i lengderetningen, skvalpebelastningskrefter, fordeling av rulle-induserte krefter og stabilitet av kryogene tanker.

I en utførelse av oppfinnelsen kan bunnens nav i seg selv tjene som et innløp eller utløp for kryogene fluider og gi en enkel måte hvorved tanken kan fylles eller tømmes.

Fig. 14 illustrerer i et bunnriss og et forstørret sideriss av en utførelse av oppfinnelsen som viser forstørrede perifere vertikalholdere (4) innrettet langs omkretsen av tanken for å gripe om de nedre flensene av radielle bjelker (3), noe som kan gjøre de rotasjonshindrende holderne (26) redundante. Et slikt arrangement kan være enklere å fremstille, inspisere og installere, og kan tillate en flat bunn av tankrommet.

Claims (23)

1. En tank (1) for likvifisert gass med en tankbunnstruktur (10) som bærer en tankveggstruktur(11), karakterisert ved et sentralt nav (2) i tankbunnstrukturen (10), hvor det sentrale navet (2) er innrettet til å holdes av en motsvarende navholder (20) på et tankunderstøttende bærende gulv (23), hvor navholderen (20) er innrettet til hovedsakelig alene å utøve radielt holdekrefter i tankbunnstrukturens (10) plan mot det sentrale navet (2).

2. Tanken (1) ifølge krav 1, hvor det sentrale navet (2) er koblet til radielle bærende bjelker (3) videre innrettet for å holde tankveggstrukturen (11).

3. Tanken (1) ifølge krav 2, hvor de radielle bjelkene (3) er forhindret fra vertikal bevegelse av vertikalholdere (4).

4. Tanken (1) ifølge krav 2, hvor tankveggstrukturen (11) omfatter stendere (12) som strekker seg fra nær de ytre endene av de radielle bjelkene (3), hvor stenderne (12) er rettet hovedsakelig parallelle med en vertikal tankakse (9).

5. Tanken (1) ifølge krav 1, hvor tankveggstrukturen (11) strekker seg fra og omkring en omkrets (15) av tankbunnstrukturen (10), hvor tankveggstrukturen (11) er innrettet til å forhindres fra å løfte seg ved rulling eller stampebevegelse bort fra det tankunderstøttende bærende gulvet (23) av vertikalholdere (4) anordnet på det tankunderstøttende bærende gulvet (23).

6. Tanken (1) ifølge krav 3, hvor vertikalholderne (4) videre er innrettet til å motvirke rotasjonsbevegelse av tanken (1) omkring det sentrale navet (2).

7. Tanken (1) ifølge krav 1, innrettet til å være omsluttet i et tankrom (25) med et lag av isolasjonsmateriale (8, 18) anordnet mellom tankbunnstrukturen (10) og det tankunderstøttende bærende gulvet (23), og anordnet mellom tankveggstrukturen (11) og tankrommets vegg (24).

8. Tanken (1) ifølge krav 1, hvor det tankunderstøttende bærende gulvet (23) er inne i et tankrom (25).

9. Tanken (1) ifølge krav 1, hvor det tankunderstøttende bærende gulvet (23) er anordnet i et sjøgående fartøy (30).

10. Tanken (1) ifølge krav 1, hvor det tankunderstøttende bærende gulvet (23) er et dekk i det sjøgående fartøyet (30).

11. Tanken (1) ifølge krav 9 eller 10, hvor det tankunderstøttende bærende gulvet (23) med navholderen (20) for å holde skipstanken er hovedsakelig horisontalt orientert.

12. Tanken (1) ifølge krav 1, hvor tankveggstrukturen (11) er sylindrisk, hvor tankbunnstrukturen (10) generelt danner et sirkulært plan.

13. Tanken (1) ifølge krav 1, hvor tanken (1) er prismatisk.

14. Tanken (1) ifølge krav 1, hvor tanken (1) for likvifiserte væsker er kryogen og innrettet til å inneholde LNG, LPG eller andre væsker under lav temperatur.

15. Tanken (1) ifølge krav 1, hvor tankveggstrukturen (11) er utstyrt med en veggforingsplate (111).

16. Tanken (1) ifølge krav 1, anordnet i et sjøgående fartøy for produksjon og lagring av LNG-fluid.

17. Tanken (1) ifølge krav 1, anordnet i et sjøgående fartøy for lagring og regassifisering av LNG.

18. Tanken (1) ifølge krav 1, anordnet i et LNG-transportskip.

19. Tanken (1) ifølge krav 1, hvor navholderen (20) og det sentrale navet (2) i tankens bunnstruktur er innrettet med en eller flere kanaler for fylling eller tømming av tanken for kryogent fluid.

20. En fremgangsmåte for å installere en tank (1) på et tankunderstøttende bærende gulv (23), hvor tanken (1) omfatter en tankbunnstruktur (10) og en tankveggstruktur (11) på en omkrets av tankbunnstrukturen (10), karakterisert ved hvor tankbunnstrukturen (10) er utstyrt med et hovedsakelig sentralt tankbunn-nav (2) og at det tankunderstøttende bærende gulvet (23) er utstyrt med en tankbunn-navholder (20), og at tanken (1) settes på det tankunderstøttende bærende gulvet (23) med det sentrale tankbunn-navet (2) anbrakt sentrert i tankbunn-navholderen (20).

21. Fremgangsmåten ifølge krav 20, - hvor tanken er innrettet til å inneholde likvifiserte gasser.

22. Fremgangsmåten ifølge krav 20, hvor det tankunderstøttende bærende gulvet (23) med tankbunn-navholderen (20) er installert i et sjøgående fartøy.

23. Fremgangsmåten ifølge krav 20-23, hvor fartøyet (1) utstyres med det tankbunn-understøttende bærende gulvet (23) med tankbunn-navholderen (20), og hvor tanken (2) med det sentrale navet (2) i tankenbunn-strukturen (10) bygges separat, og hvor tanken (2) heises om bord i fartøyet (1) og senkes ned på navholderen (20).