PL197562B1 - Zbiornik wodoszczelny i termoizolacyjny - Google Patents

Abstract

1. Zbiornik wodoszczelny i termoizolacyjny wbudowany w konstruk- cj e no sn a, zw laszcza statku o konstrukcji no snej zawieraj acej liczne zasadniczo p laskie powierzchnie czo lowe s asiaduj ace na swych pod lu z- nych kraw edziach i maj ace wielok atny przekrój, ka zda para pod lu znie s asiaduj acych powierzchni czo lowych tworzy dwu scian, a zbiornik zawiera dwie kolejne bariery wodoszczelne, jedna z nich, pierwsza bariera wodoszczelna, b ed aca w kontakcie z wyrobem zawartym w zbiorniku, i druga bariera wodoszczelna umieszczona pomi edzy pierwsz a barier a wodoszczeln a i konstrukcj a no sn a, pierwsz a barier e termoizolacyjn a umieszczon a pomi edzy dwoma barierami wodoszczel- nymi i drug a barier a termoizolacyjn a umieszczon a pomi edzy drug a barier a wodoszczeln a i konstrukcj a no sn a, przy czym druga bariera izolacyjna i bariera wodoszczelna oraz pierwsza bariera izolacyjna jest utworzona z po laczenia elementów sciennych po lo zonych w s asiedz- twie na konstrukcji no snej ponad zasadniczo jej ca la powierzchni a wewn etrzn a, za s elementy scienne s a czesciowo odkszta lcalne w kierunku ich grubo sci oraz podpieraj a i utrzymuj a pierwsz a barie- re wodoszczeln a, a bariery wodoszczelne zawieraj a zasadniczo plaskie ruchome metalowe pasy z cienkiej blachy o ma lym wspó l- czynniku rozszerzalno sci, których pod luzne kraw edzie s a odwróco- ne w gór e w kierunku wn etrza zbiornika i ka zdy ruchomy pas jest zamontowany wodoszczelnie z przynajmniej jednym pod lu znie s asiednim ruchomym pasem, za s s asiednie odwrócone w gór e kraw edzie ruchomych pasów s a przyspawane do jednej z dwóch powierzchni czo lowych spawanego wspornika, który jest mecha- nicznie utrzymywany na elementach sciennych……………., PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest zbiornik wodoszczelny i termoizolacyjny, zwłaszcza do składowania skroplonych gazów o dużej zawartości metanu, w temperaturze około -160°C, wbudowany w konstrukcję nośną statku, zwłaszcza kadłuba statku przeznaczonego do transportu skroplonych gazów drogą morską.

Z francuskiego zgł oszenia patentowego Nr 99/07254 znany jest wodoszczelny i termoizolacyjny zbiornik wbudowany w konstrukcję nośną, zwłaszcza statku, w postaci wielościanu, a zwłaszcza nieregularnego ośmiościanu, w którym naroża zbiornika tworzą generalnie kąt 90° lub 135°. Zbiornik posiada dwie kolejne bariery wodoszczelne, jedna z nich, pierwsza bariera styka się z wyrobem zawartym w zbiorniku, a drugą z nich umieszczono pomiędzy pierwszą barierą i konstrukcją nośną, obie bariery wodoszczelne przełożono dwoma barierami termoizolacyjnymi. Pierwsza bariera wodoszczelna zawiera cienkie arkusze metalowe, zwłaszcza zasadniczo płaskie pasy wykonane z arkusza inwarowego, mechanicznie utrzymywane na pierwszej barierze izolacyjnej poprzez ich odwrócone w górę podłużne krawędzie.

Drugie bariery i pierwsza bariera izolacyjna zawierają zestaw prefabrykowanych paneli, mechanicznie zamocowanych do konstrukcji nośnej, lecz z nią nie związanych, każdy panel zawiera w kolejności pierwszą sztywną płytę tworzącą spód panelu, pierwszą warstwę termoizolacji umieszczoną na spodniej płycie i tworzącą z nią element drugiej bariery izolacyjnej, drugą warstwę termoizolacji, która częściowo pokrywa powyżej pierwszą warstwę i drugą sztywną płytę, tworząc pokrycie panelu i pokrywając drugą warstwę termoizolacji, która z drugą płytą tworzy element pierwszej bariery izolacyjnej.

Obszary, w których spotykają się elementy pierwszej bariery izolacyjnej wypełniono płytkami izolacyjnymi, które tworzą warstwę termoizolacji pokrytą przez sztywną płytę. Sztywna płyta płytek izolacyjnych i drugie sztywne płytki paneli tworzą zasadniczo ciągłą ścianę zdolną do utrzymania pierwszej bariery wodoszczelnej. Obszary w połączeniach pomiędzy elementami drugiej bariery izolacyjnej wypełnione są konektorami z materiału izolacyjnego.

Znana z francuskiego patentu Nr 2 683 786 druga bariera izolacyjna zawiera liczne kesony, z których każ dy tworzy równoległ oś cienne pudełko ze sklejki, zaopatrzone wewną trz w podł u ż ne oraz poprzeczne przegrody i wypełnione materiałem izolacyjnym w rozdrobnionej postaci, występującym pod nazwą „perlit”. Takie bariery izolacyjne mają skomplikowaną budowę i są kosztowne w wytwarzaniu.

Przy wytwarzaniu warstw termoizolacyjnych znane jest stosowanie pianki komórkowej, zwłaszcza pianki poliuretanowej o gęstości przykładowo 105 kg/m³ lub pianki komórkowej wzmocnionej na przykład włóknem szklanym, o gęstości na przykład około 120 kg/m³. Zastosowanie wspomnianych paneli prefabrykowanych znacznie skraca czas i zmniejsza koszty związane z wytworzeniem zbiornika.

W znany sposób, w warunkach rozkoł ysania deformacje kadł uba statku generują w pierwszej i drugiej barierze wodoszczelnej bardzo duże naprężenia rozcią gające, które sumują się z naprężeniami rozciągającymi wytwarzanymi w barierach wodoszczelnych w wyniku ochłodzenia zbiornika.

W znany sposób, wę z ł ówki dylatacyjne utworzone przez odwrócone w górę podł u żne krawę dzie inwarowych pasów umożliwiają ograniczone rozciągnięcie pierwszej bariery wodoszczelnej w jej kierunku poprzecznym, rzędu 0,3 do 0,6 mm/metr, przez co elastycznie absorbują naprężenia rozciągające generowane przez ochłodzenie zbiornika, i tym samym kompensują kurczenie się pasów.

Natomiast przy zastosowaniu warstw termoizolacyjnych wykonanych z pianki komórkowej występuje tendencja, jeśli są one ściśliwe, ściskania i kurczenia zasadniczo prostopadle do ścian konstrukcji nośnej, pod wpływem statycznego ciśnienia zawartości zbiornika, i dynamicznego ciśnienia wytwarzanego przez ściany zbiornika w wyniku ruchu cieczy podczas transportu, ruchy te są spowodowane kołysaniem poprzecznym i kołysaniem wzdłużnym statku. W znany sposób pierwszą warstwę wodoszczelną można wykonać z wykorzystaniem elementów z blachy stalowej posiadających poprzeczne i podłużne żebra doczołowo spawane ze sobą dla utworzenia gofrowanej powierzchni. Żebrowanie takiej powierzchni może się otwierać, co umożliwia rozciąganie pierwszej bariery wodoszczelnej. Jednakże elementy tego rodzaju wykazują znaczne ruchy podczas rozszerzalności i kurczliwości cieplnej. Natomiast przy zastosowaniu zasadniczo płaskich pasów wykonanych z inwarowego arkusza, posiadających odwrócone w górę poprzeczne krawędzie, w połączeniu z warstwą ściśliwą termoizolacji, amplituda ruchów termokurczliwości będzie mniejsza, ale występuje ryzyko uszkodzenia pierwszej warstwy wodoszczelnej podczas ściskania i kurczenia się warstwy izolacji, ponieważ powstają siły poprzecznego rozciągania w barierze wodoszczelnej, węzłówkach dylatacyjnych oraz

PL 197 562 B1 odwróconych w górę krawędziach, jakie mogą okazać się niewystarczające dla umożliwienia odpowiadającego wydłużenia.

Celem wynalazku jest opracowanie takiego zbiornika, którego ściany posiadają prefabrykowane panele jak wspomniano powyżej, lecz który nie posiada wspomnianych powyżej wad.

Zbiornik wodoszczelny i termoizolacyjny wbudowany w konstrukcję nośną, zwłaszcza statku o konstrukcji nośnej zawierającej liczne zasadniczo płaskie powierzchnie czołowe sąsiadujące na swych podłużnych krawędziach i mające wielokątny przekrój, każda para podłużnie sąsiadujących powierzchni czołowych tworzy dwuścian, a zbiornik zawiera dwie kolejne bariery wodoszczelne, jedna z nich, pierwsza bariera wodoszczelna, bę d ą ca w kontakcie z wyrobem zawartym w zbiorniku, i druga bariera wodoszczelna umieszczona pomiędzy pierwszą barierą wodoszczelną i konstrukcją nośną, pierwszą barierę termoizolacyjną umieszczoną pomiędzy dwoma barierami wodoszczelnymi i drugą barierą termoizolacyjną umieszczoną pomiędzy drugą barierą wodoszczelną i konstrukcją nośną, przy czym druga bariera izolacyjna i bariera wodoszczelna oraz pierwsza bariera izolacyjna jest utworzona z połączenia elementów ś ciennych poł o żonych w są siedztwie na konstrukcji noś nej ponad zasadniczo jej całą powierzchnią wewnętrzną, zaś elementy ścienne są częściowo odkształcalne w kierunku ich grubości oraz podpierają i utrzymują pierwszą barierę wodoszczelną, a bariery wodoszczelne zawierają zasadniczo płaskie ruchome metalowe pasy z cienkiej blachy o małym współczynniku rozszerzalności, których podłużne krawędzie są odwrócone w górę w kierunku wnętrza zbiornika i każdy ruchomy pas jest zamontowany wodoszczelnie z przynajmniej jednym podłużnie sąsiednim ruchomym pasem, zaś sąsiednie odwrócone w górę krawędzie ruchomych pasów są przyspawane do jednej z dwóch powierzchni czołowych spawanego wspornika, który jest mechanicznie utrzymywany na elementach ściennych, według wynalazku charakteryzuje się tym, że pierwsza bariera wodoszczelna posiada po każdej stronie podłużnego kąta przestrzennego przecięcia ścianek przynajmniej jednego z dwuścianów, podłużny rząd falistych narożnych pasów, z których każdy posiada pierwszą podłużną krawędź, naprzeciw kąta przestrzennego przecięcia ścianek dwuścianu, zwróconych do wnętrza zbiornika i przyspawanych do jednej powierzchni czołowej spawanego wspornika, mechanicznie utrzymywanego na elementach ściennych, a podłużna krawędź ruchomego pasa podłużnie sąsiadująca z pasem narożnym jest przyspawana do drugiej powierzchni czołowej wspornika oraz każdy narożny pas zawiera przynajmniej jedną falistość pomiędzy swymi podłużnymi krawędziami, odkształcalną poprzecznie i sprężyście podążającą za odkształceniem występującym na elementach ściennych podpierających pierwszą barierę wodoszczelną.

Korzystnie, każdy narożny pas posiada kilka, korzystnie trzy falistości o zasadniczo takiej samej wysokości lub tej samej wysokości.

Korzystnie, pierwsza bariera wodoszczelna zawiera na kącie przestrzennym przecięcia dwuścianu, metalowy wspornik kątowy o kącie zasadniczo równym kątowi (α) dwuścianu, każdy z narożnych pasów posiada drugą podłużną krawędź przyspawana do wspornika kątowego.

Korzystnie, elementy ścienne posiadają na swej stronie przeciwnej do konstrukcji nośnej płyty podpierające tworzące zasadniczo ciągłą ścianę, zaś każde ramię wspornika kątowego jest zamocowano do przynajmniej jednej płyty podpierającej za pomocą przynajmniej jednej śruby mocującej przełożonej poprzez podłużny otwór w ramieniu i zamocowanej do płyty podpierającej, a podłużny otwór jest zasadniczo prostopadły do kąta przestrzennego przecięcia dwuścianu, przez co jest umożliwiona ograniczona swoboda ramienia w zakresie ruchu (L) w tym kierunku względem płyty podpierającej i każdy podłużny otwór jest pokryty naroż nym pasem, którego jedno podłużne ramię jest zamocowane do ramienia pomiędzy kątem przestrzennym przecięcia wspornika kątowego i podłużnym otworem.

Korzystnie, elementy ścienne zawierają wzdłuż kąta przestrzennego przecięcia dwuścianu prefabrykowane konstrukcje narożne, z których każda zawiera dwa podzespoły zaprojektowane i umieszczone zasadniczo symetrycznie względem płaszczyzny dwusiecznej do dwuścianu, a każdy podzespół posiada w kolejności na swej grubości pierwszą sztywną płytę tworzącą spód podzespołu zamocowaną mechanicznie i/lub połączoną z konstrukcją nośną, pierwszą warstwę termoizolacji na płycie spodniej, drugą sztywną płytę pokrywającą zasadniczo całą pierwszą warstwę dla utworzenia z nią drugiej płyty spodniej drugiego elementu bariery izolacyjnej, drugi element bariery wodoszczelnej związany na drugiej płycie, drugą warstwę termoizolacji, która częściowo pokrywa drugą płytę, tworząc na niej obrzeże niepokryte drugą warstwą, i trzecia sztywna płyta tworząca płytę podpierającą zespołu i pokrywająca drugą warstwę termoizolacji, dla utworzenia z nią elementu pierwszej bariery izolacyjnej, zaś odnośne płyty spodnie podzespołów są zasadniczo równoległe do dwóch powierzchni czołowych dwuścianu.

PL 197 562 B1

Korzystnie, oba ramiona wspornika kątowego są zamocowane odpowiednio do płyt podpierających obu podzespołów.

Korzystnie, pomiędzy elementami drugiej warstwy izolacyjnej podzespołów jest umieszczona sztywna płyta oporowa zasadniczo w płaszczyźnie dwusiecznej dwuścianu, a elementy drugiej bariery izolacyjnej podzespołów posiadające podłużne powierzchnie czołowe zasadniczo równoległe do płaszczyzny dwusiecznej są oparte na płaszczyźnie oporowej.

Korzystnie, elementy drugiej bariery izolacyjnej obu podzespołów każdej konstrukcji narożnej posiadają skośne ścięcie zasadniczo pod kątem prostym do płaszczyzny dwusiecznej, tworząc pustą przestrzeń pomiędzy konstrukcją narożną i kątem przestrzennym przecięcia dwuścianu konstrukcji nośnej, przy czym dla utrzymania obu podzespołów skośne ścięcie jest pokryte arkuszem materiału odpornego na rozciąganie.

Korzystnie, każda konstrukcja narożna zawiera ciągłą, gazoszczelną i cieczoszczelną elastyczną wstęgę korzystnie zawierającą cienki, podatny na odkształcenie arkusz aluminiowy umieszczony pomiędzy dwiema warstwami tkaniny z włókna szklanego, której oba brzegi wodoszczelnie są zamocowane do wodoszczelnych elementów drugiej bariery dwóch podzespołów, zaś centralna część wstęgi, przechodząca poprzez płaszczyznę dwusieczną nie jest zamocowana do podzespołu, przez co umożliwia dostosowanie się do zmiennej krzywizny, gdy konstrukcje narożne odkształcają się.

Korzystnie, pomiędzy elementami pierwszej bariery izolacyjnej obu podzespołów i na wstędze jest umieszczona uszczelka narożna z elastycznego materiału izolacyjnego, przy czym uszczelka narożna jest zamocowana do wstęgi.

Korzystnie, konstrukcja nośna zawiera płaskowniki metalowe przyspawane do jej wewnętrznej powierzchni równolegle do kąta przestrzennego przecięcia ścianek dwuścianu po każdej stronie, spodnią płytę każdego podzespołu konstrukcji narożnej umieszczoną pomiędzy kątem przestrzennym przecięcia dwuścianu i jednym z płaskowników, a konstrukcja narożna jest zamocowana do konstrukcji nośnej za pomocą sworzni przyspawanych zasadniczo prostopadle do wewnętrznej powierzchni konstrukcji nośnej, zaś sworznie posiadają gwint w wolnym końcu i są rozmieszczone pomiędzy kątem przestrzennym w miejscu przecięcia ścianek dwuścianu i płaskownikami, w linii z obrzeżem wolnym od elementów drugiej warstwy izolacyjnej podzespołu są ukształtowane studzienki wyrównane z każ dym sworzniem, przechodzą ce poprzez drugą pł ytę i pierwszą warstwę termoizolacji podzespoł u, a spód studzienki tworzy pł yta spodnia podzespoł u, w której wykonano podłu żne przeloty do umieszczenia sworzni z nałożonymi na nie podkładkami opierającymi się o płytę spodnią i współpracującymi z nakrę tkami nakrę conymi na sworznie, zaś podłu żny przelot jest ustawiony zasadniczo pod ką tem prostym do kąta przestrzennego przecięcia dwuścianu, a sworznie są umieszczone w pobliżu końca podłużnego przelotu odległego od kąta przestrzennego przecięcia dwuścianu, co umożliwia ograniczony ruch płyty spodniej względem konstrukcji nośnej w kierunku płaskowników, przy czym pomiędzy płaskownikiem i płytą spodnią są umieszczone odkształcalne podkłady korzystnie z utwardzanej żywicy.

Korzystnie, elementy ścienne zawierają prefabrykowane panele, z których każdy panel zawiera ułożone w kolejności na swej grubości pierwszy sztywny arkusz tworzący spód panelu, zamocowany mechanicznie i/lub wiązany do konstrukcji nośnej, pierwszą warstwę termoizolacji utrzymywaną na płycie spodniej, tworzącą wraz z nią element drugiej bariery izolacyjnej, drugą warstwę termoizolacji, która częściowo pokrywa pierwszą warstwę, tworzy obrzeże nie pokryte przez drugą warstwę i drugi sztywny arkusz, tworzący płytę podpierającą panelu i pokrywający drugą warstwę termoizolacji, tworząc z nią element pierwszej bariery izolacyjnej.

Korzystnie, elementy ścienne zawierają również płytki izolacyjne, z której każda zawiera warstwę termoizolacji pokrytą sztywną płytą tworzącą płytę podpierającą płytki izolacyjnej, a przynajmniej jedna z płytek izolacyjnych jest połączona w obszarze, gdzie element pierwszej warstwy izolacyjnej podzespołu konstrukcji narożnej napotyka element pierwszej bariery izolacyjnej panelu przyległego do konstrukcji narożnej, wypełniając obszar tego połączenia.

Korzystnie, kąt (α) dwuścianu jest większy od 90°, korzystnie zasadniczo równy 135°.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia zbiornik według wynalazku w konstrukcji nośnej, w częściowym widoku perspektywicznym i w przekroju; fig. 2 - ścianę zbiornika po każdej stronie podłużnego dwuścianu, fragment w przekroju II-II według fig. 1; fig. 3 - ścianę zbiornika według fig. 2, w częściowym przekroju perspektywicznym; fig. 4 - powiększony szczegół IV według fig. 2 ukazujący odkształcenie ściany, w przekroju.

Na fig. 1 pokazano ścianę podwójnego kadłuba statku, w którym zainstalowano zbiornik według wynalazku. Podwójna ściana tworzy grodzie, każda grodź powstaje z licznych zasadniczo płaskich

PL 197 562 B1 podłużnych powierzchni czołowych 2 spawanych wzdłuż ich podłużnych krawędzi dla utworzenia, w ogólności, sekcji cylindra lub stożka oraz wzdłu ż poprzecznych grodzi 3 w podłużnych końcach grodzi. Podłużne powierzchnie czołowe 2 oraz poprzeczne grodzie 3 jednej grodzi tworzą konstrukcję nośną 1 zbiornika, która będzie opisana. Poprzeczne grodzie 3 są również podwójne. W ogólności zestaw podłużnych powierzchni czołowych 2 ma generalnie postać stożka z wielokątną krzywą kierownicy w części dziobowej (nie pokazano) wspomnianego statku oraz w postaci cylindra z wielokątną krzywą kierownicy, jak pokazano na fig. 1, w pozostałej części statku. Każda para sąsiednich podłużnych powierzchni czołowych 2 tworzy dwuścian 4, którego kąt przestrzenny w miejscu przecięcia A sąsiednich powierzchni czołowych 2 dwuścianu 4 zwany dalej w skrócie kątem przestrzennym przecięcia A zasadniczo ściśle odpowiada spoinie liniowej 5 łączącej parę powierzchni czołowych. Jak pokazano na fig. 4 i 1, kąt α każdego dwuścianu 4 jest zasadniczo równy 135°, a przekrój poprzeczny konstrukcji nośnej 1 jest zasadniczo ośmiokątny.

Według fig. 2 i 3 na każdej podłużnej powierzchni czołowej 2 i poprzecznej grodzi 3 (niepokazano) występują prostopadle do nich przyspawane sworznie 6, na wolnych końcach 7 sworzni 6 wykonano gwint. Sworznie 6 umieszczono w podłużnych rowkach górnych powierzchni czołowych 2.

Dwie drugie bariery oraz pierwszą barierę izolacyjną utworzono z wykorzystaniem prefabrykowanych elementów ściennych, położonych w sąsiedztwie i utrzymywanych zasadniczo na całej wewnętrznej powierzchni 8 konstrukcji nośnej 1. Elementy ścienne zawierają panele 9, częściowo widoczne na fig. 2 i 3, konstrukcje narożne 10, płytki izolacyjne 46 umieszczone pomiędzy konstrukcjami narożnymi 10 i sąsiednie położonymi panelami 9.

Panel 9 ma kształt zasadniczo równoległoscienny. Istnieje tu pierwszy arkusz 12 sklejki o grubości 9 mm, zwieńczony przez pierwszą warstwę termoizolacji 13, zwieńczonej przez drugi element bariery wodoszczelnej zawierający trójwarstwowy pas utworzony przez arkusz aluminiowy 14 o grubości około 0,1 mm, połączony z pierwszą tkaniną z włókna szklanego i częściowo pokryty połączoną z nim drugą tkaniną z wł ókna szklanego. Do drugiej tkaniny przyklejono poliuretanowym klejem drugą warstwę termoizolacji 15, na której jest umieszczony drugi arkusz sklejki 16 o grubości 12 mm. Podzespół 15 do 16 tworzą element pierwszej bariery izolacyjnej i w rzucie z góry mają kształt prostokątny, ich boki są równoległe do boków podzespołu 12, 13. Oba podzespoły 12, 13 mają w rzucie z góry kształt dwóch prostokątów posiadających ten sam środek, wokół podzespołu 15 do 16 przebiega pas obwodowy 17 o stałej szerokości, tworzący obrzeże podzespołu 12 do 13. Podzespół 12 do 13 tworzy drugi element bariery izolacyjnej.

Opisany panel 9 prefabrykuje się do postaci zespołu, którego poszczególne części składowe wiąże się ze sobą w układzie wspomnianym powyżej. Zespół ten tworzy drugie bariery oraz pierwszą barierę izolacyjną. Warstwy termoizolacji 13 i 15 można wykonać z pęcherzykowego materiału plastycznego, na przykład pianki poliuretanowej, której nadano dobre właściwości mechaniczne poprzez umieszczenie w niej włókien szklanych celem wzmocnienia. Gęstość tak wzmocnionej pianki wynosi na przykład około 120 kg/m³.

W celu zamocowania paneli 19 do struktury noś nej wykonano równomiernie rozmieszczone wzdłuż podłużnych krawędzi panelu studzienki 18, tworzące wgłębienia o przekroju w kształcie litery „U”, utworzone w obwodowym pasie 17 i przechodzące poprzez arkusz 14, pierwszą tkaninę i pierwszą warstwę izolacji 13, w dół do arkusza sklejki 12. Spód studzienki 18 tworzy pierwszy sztywny arkusz 12 panelu 9. Spód studzienki 18 jest perforowany, tworząc przelot 19 o średnicy wystarczającej do przełożenia sworznia 6. Sworznie 6 i przeloty 19 rozmieszczono w taki sposób, że gdy panel 9 dosunie się do czoła podłużnej powierzchni czołowej 2 lub poprzecznej grodzi 3 w konstrukcji nośnej 1, wspomniany panel 9 ustali się w taki sposób, że sworzeń 6 zetknie się z każdym przelotem 19. Studzienki 18 wychodzą na poprzeczne ściany (nie pokazano) podzespołu 12 do 13.

Jak wiadomo, ściana podwójnego kadłuba statku jest w pewien sposób przesunięta względem teoretycznej powierzchni przewidzianej dla konstrukcji nośnej 1, po prostu z powodu niedokładności wykonawczych. W znany sposób przesunięcie kompensuje się poprzez oparcie paneli 9 na konstrukcji nośnej 1 za pośrednictwem podkładów z utwardzanej żywicy 20, które poczynając od niedokładności wewnętrznej powierzchni 8 konstrukcji nośnej 1, umożliwiają uzyskanie wyłożenia utworzonego z sąsiednich paneli 9 zwróconych pierwszymi arkuszami 12, które w ogólności tworzą powierzchnię praktycznie nieprzesuniętą względem żądanej powierzchni teoretycznej. Panele 9 podkłady 20 oraz wewnętrzną powierzchnię 8 łączy się z konstrukcją nośną 1.

PL 197 562 B1

Gdy zatem panele 9 ustawi się na konstrukcji nośnej 1, za pośrednictwem podkładów z żywicy 20, sworznie 6 przejdą poprzez przelot 19 i podkładki oporowe 22, po czym na gwintowane końce 7 sworzni 6 nakręca się nakrętki napinające 23. Nakrętki 23 dociskają podkładki 22 do pierwszego sztywnego arkusza 12 panelu 9 w spodzie studzienki 19. W ten sposób każdy panel 9 mocuje się do konstrukcji nośnej 1, w licznych punktach rozmieszczonych wokół obwodu panelu 9, co jest korzystne z mechanicznego punktu widzenia. Po takim zamocowaniu zaś lepia się studzienki 19 za pomocą korków 24 z termoizolacyjnego materiału, po włożeniu korki 24 zrównują się z pierwszą warstwą termoizolacji 13 panelu. Przeloty 19 mają większy przekrój niż sworznie 6, tworząc pewne wyluzowanie umożliwiające zamontowanie paneli w granicach ich tolerancji.

Opisane powyżej panele umożliwiają pokrycie wewnętrznej powierzchni wszystkich podłużnych powierzchni czołowych 2 i grodzi 3 konstrukcji nośnej 1, z wyjątkiem ich regionów narożnych, dla utworzenia dwóch barier izolacyjnych oraz drugiej bariery wodoszczelnej. W tym celu, w znany sposób, do połączenia sąsiednich paneli 9 stosuje się położone w sąsiedztwie płytki izolacyjne. W związku z tym izolowanie takiego pokrycia nie będzie opisane. Obecnie opisano środki według wynalazku dla uzyskania oraz uzupełnienia takiego pokrycia wzdłuż podłużnych kątów przestrzennych przecięcia A konstrukcji noś nej 1.

Po każdej stronie przestrzennego kąta przecięcia A każdego dwuścianu 4 przyspawano dwa metalowe płaskowniki 25 zasadniczo w równej odległości od wspomnianego kąta przestrzennego przecięcia A i równolegle do niego wzdłuż wewnętrznej powierzchni 8 dwóch podłużnych powierzchni czołowych 2, które tworzą wspomniany dwuścian. Pokrycie wewnętrznej powierzchni 8 podłużnych powierzchni czołowych 2 konstrukcji nośnej 1 panelami 9 kończy się na zewnątrz względem kąta przestrzennego przecięcia A podłużnego obrzeża utworzonego przez metalowe płaskowniki 25. Konstrukcje narożne 10 rozmieszczono wzdłużnie w sąsiedztwie każdego kąta przestrzennego przecięcia A pomiędzy dwoma płaskownikami 25, które otaczają kąt przestrzenny przecięcia A.

Każda konstrukcja narożna 10 ma w ogólności kształt „V”, którego kąt jest zasadniczo równy kątowi dwuścianu 4, konstrukcja narożna 10 zawiera dwa podzespoły 26 utworzone przez dwa ramiona „V”. Podzespoły 26 zaprojektowano i rozmieszczono symetrycznie względem dwusiecznej płaszczyzny konstrukcji narożnej 10, natomiast konstrukcja narożna 10 okracza kąt przestrzenny przecięcia A, gdzie płaszczyzna przepoławiająca jest zasadniczo przystająca do płaszczyzny P, dwusiecznej dwuścianu 4.

Każdy podzespół 26 zawiera pierwszy arkusz 27 sklejki o grubości 9 mm, zwieńczony pierwszą warstwą termoizolacji 28, następnie drugi arkusz 29 sklejki o grubości 9 mm, zwieńczony drugą warstwą elementu bariery wodoszczelnej 10, zawierający trójwarstwowy pas zwieńczony przez arkusz aluminiowy o grubości około 0,1 mm połączony z pierwszą tkaniną z włókna szklanego i częściowo pokryty połączoną z nim drugą tkaniną z włókna szklanego. Do drugiej tkaniny jest przyklejona poliuretanowym klejem druga warstwa termoizolacji 31, na której jest umieszczony drugi arkusz sklejki 32 o grubości 15 mm. Podzespół 27 do 29 i podzespół 31 do 32 tworzą odpowiednio drugi element bariery izolacyjnej i pierwszy element bariery izolacyjnej. Oba te podzespoły w ogólności mają kształt równoległościenny i są ułożone w stos z wzajemnie równoległymi do siebie czołami. Prostokątne powierzchnie czołowe równoległościanów obu podzespołów, które są zasadniczo równoległe do podłużnej powierzchni czołowej 2 podpierającej pierwszy arkusz 27, mają środki wyrównane na linii zasadniczo prostopadłej do podłużnej powierzchni czołowej 2.

W swym poprzecznym koń cu zwróconym do ką ta przestrzennego przecię cia A drugi element izolacyjny posiada dwie zasadniczo prostopadle wystające powierzchnie czołowe, pierwsza 33 z obu powierzchni czołowych jest równoległa do płaszczyzny dwusiecznej P i przecina drugi arkusz oraz część grubości pierwszej warstwy izolacji 28, druga z obu powierzchni czołowych jest prostopadła do płaszczyzny dwusiecznej P i przecina pozostałą grubość pierwszej warstwy izolacji 28 pierwszego arkusza 27. Wyrównane powierzchnie czołowe 34 obu podzespołów 26 tworzą ukośne ścięcie przy podstawie „V” konstrukcji narożnej 10. Ukośne ścięcie pozostawia przestrzeń odwadniającą 35 o przekroju zasadniczo trójkątnym pomiędzy wspomnianą konstrukcją naroż ną 10 i kątem przestrzennym przecięcia A ścianek dwuścianu 4. Z ukośnym ścięciem utworzonym przez powierzchnie czołowe 34 łączy się tkanina 36 wykonana ze szkła lub kompozytu, zawierająca przykładowo cienki arkusz aluminium pomiędzy dwoma arkuszami włókna szklanego, pełniąca rolę izolacyjną i odporna na naprężenia, której obrzeże wystaje pod płytami 27 obu podzespołów 26, dla utrzymania tego zespołu gdy konstrukcja narożna 10 zostanie umieszczona na konstrukcji nośnej 1.

PL 197 562 B1

Powierzchnie czołowe 33 obu podzespołów 26 są równoległe i opierają się w swej części przyległej do powierzchni czołowych 34 o dwie powierzchnie czołowe płyty oporowej 37, która jest zasadniczo prostokątna i wykonana ze sklejki o grubości 9 mm, i którą związano z pierwszymi warstwami izolacyjnymi 28 oraz umieszczono zasadniczo w płaszczyźnie dwusiecznej P. Płyta oporowa 37 pokrywa tylko część przy podstawie powierzchni czołowych 33.

Szczelinę pozostającą pomiędzy dwoma powierzchniami 33 ponad płytą wypełniono sprężystym pasem izolacji 38, wykonanym na przykład z waty szklanej.

Przekrój poprzeczny podzespołu 31 do 32 układu 26 w płaszczyźnie podłużnej powierzchni czołowej 2 jest mniejszy od przekroju podzespołu 27 do 30, w wyniku czego występuje obwodowy pas 39 o stał ej szerokoś ci na drugim elemencie bariery wodoszczelnej 30, wokó ł podzespoł u 31 do 32. W celu zapewnienia ciąg ł o ś ci drugiej bariery wodoszczelnej pomię dzy podzespoł ami 26 zastosowano elastyczny pas 40 umieszczony pomiędzy częściami obrzeża 39 obu podzespołów 26, zwróconymi w kierunku kąta przestrzennego przecięcia A. Część obrzeż a pasa 40 połączono wodoszczelnie z drugim elementem bariery wodoszczelnej 30 każdego podzespolu 26, natomiast część środkowa pasa 40 przechodząca poprzez płaszczyznę dwusieczną P ponad pasem izolacyjnym 38 nie jest zamocowana, przez co elastyczny pas 40 może dostosowywać się do zmiennej krzywizny, gdy konstrukcja narożna 10 ulega odkształceniu. Elastyczny pas 40 wykonano z materiału kompozytowego zawierającego trzy warstwy: dwie warstwy zewnętrzne wykonano z tkanin włókna szklanego, a warstwę środkową utworzono z cienkiej blachy, na przykład arkusza aluminiowego o grubości około 0,1 mm. Blacha zapewnia ciągłość drugiej bariery wodoszczelnej. Jej elastyczność wynikająca z małej grubości zapewnia podatność konstrukcji 26 na odkształcenia spowodowane deformacją kadłuba przy rozkołysaniu lub podczas oziębienia zbiornika.

Części obrzeża 39 i powierzchnie pierwszych elementów izolacyjnych obu podzespołów 26 zwrócone w kierunku płaszczyzny dwusiecznej P ograniczają przestrzeń, w której przykładowo umieszczono elastyczną uszczelkę 41 wykonaną z pianki poliuretanowej, mającej na celu zapobieżenie ruchom konwektywnym, sprzyjającym przechodzeniu ciepła do wnętrza zbiornika. Elastyczną uszczelkę 41 można połączyć z elementami pierwszej izolacji, lecz nie należy łączyć z elastycznym pasem 40.

Ramiona 43 metalowego wspornika kątowego 42 o kącie rozwarcia zasadniczo równym kątowi α dwuścianu 4 zamocowano do trzecich płyt 32 konstrukcji narożnej 10, pod kątem przestrzennym przecięcia A zasadniczo w płaszczyźnie dwusiecznej P równoległej do kąta przestrzennego przecięcia ą A, co tworzy pierwszy element bariery wodoszczelnej. Każde ramię 43 pokrywa poprzecznie zasadniczo dwie trzecie trzeciej płyty 32, która je utrzymuje, odnośna część górnej powierzchni trzeciej płyty 32 zawiera pogłębienie czołowe, w które wchodzi ramię 43 zasadniczo wyrównane z pozostałą częścią trzeciej płyty 32. Ramię 43 zamocowano do trzeciej płyty 32 śrubami mocującymi 44 wyrównanymi równolegle do kąta przestrzennego przecięcia A. Śruby 44 wchodzące w podłużny otwór 45 każdego ramienia 43 ustawionego zasadniczo prostopadle do kąta przestrzennego przecięcia A, są wkręcone w całą grubość trzeciej płyty 32. Gdy podczas montażu konstrukcji narożnej 10 zbiornik jest w oczywisty sposób pusty, śruby 44 umieszcza się zasadniczo w tym końcu podłużnych otworów 45, który jest bliższy kątowi przestrzennemu przecięcia A wspornika kątowego 42, co po napełnieniu zbiornika umożliwia ograniczony ruch od płaszczyzny dwusiecznej P podzespołu 26 względem wspornika kątowego 42.

Opisaną konstrukcję narożną 10 można prefabrykować dla utworzenia elementu ściennego, różnych części składowych, które montuje się poprzez łączenie z układem wspomnianym powyżej. Warstwy termoizolacji 28 i 31 można wykonać w taki sam sposób, jak panele 9.

W celu zamocowania konstrukcji naroż nej 10 do konstrukcji nośnej 1 wykonano, jak w przypadku paneli 9, studzienki 46 równomiernie rozmieszczone wzdłuż zewnętrznych podłużnych krawędzi podzespołu 26, przechodzące poprzez obwodowe obrzeże 39, element drugiej bariery wodoszczelnej 30, drugą płytę 29 i pierwszą warstwę izolacji 28, do pierwszej płyty 27. Studzienki 46 wychodzą do poprzecznych ścian (nie pokazano) podzespołu 27 do 30. Spód studzienki 46 tworzy pierwsza płyta 27 zespołu 26, perforowany dla utworzenia podłużnego przelotu 47 ustawionego zasadniczo pod kątem prostym do kąta przestrzennego i wystarczająco szerokiego dla przełożenia sworznia 6. Sworznie 6 umieszczono w taki sposób, aby po ustawieniu konstrukcji naroż nej 10 na czole dwuścianu 4 pomiędzy płaskownikami 26 możliwe było takie ustawienie konstrukcji narożnej, aby sworznie 6 znajdowały się w wewnętrznym końcu każdego podłużnego otworu 47, względem kąta przestrzennego przecięcia A.

PL 197 562 B1

Podobnie jak panele 9, konstrukcje narożne 10 spoczywają w konstrukcji nośnej 1 na podkładach z utwardzanej żywicy 20, co pomimo niedokładności wewnętrznej powierzchni 8 konstrukcji nośnej 1 umożliwia uzyskanie dobrego wyrównania pierwszych płyt 27 względem pierwszych arkuszy 12 sąsiednich paneli 9. Pomiędzy zewnętrzną podłużną krawędzią pierwszej płyty 27 każdego podzespołu 26 i zwróconym do nich płaskownikiem 25 umieszczono odkształcalne bloki 50, również wykonane z utwardzanej żywicy, w celu ustalenia konstrukcji narożnej 10 w trakcie budowy z ograniczoną swobodą przesuwu zespołu 26 równolegle do powierzchni czołowej w kierunku wspomnianej płaskiej powierzchni czołowej 2, z umożliwieniem przesuwu sworznia 6 w podłużnym przelocie 47 podczas tego ruchu. Korzystnie, odkształcalny blok 50 wytwarza się, jako pojedynczy element z podkładem 20 podpierającym pierwszą płytę 27, w wyniku czego blok 50 ma kształt zasadniczo kątowy. Konstrukcje narożne 10, podkłady 20 i wewnętrzne powierzchnie 8 łączy się ze sobą.

Konstrukcje narożne 10 utrzymuje się na konstrukcji nośnej 1 za pomocą podkładek oporowych 48 o średnicy większej od szerokości podłużnych przelotów 47, współpracujących z gwintowanym końcem 7 sworzni 6 i dociskanych nakrętkami 49 do pierwszej płyty 27 podzespołu 26 w spodzie studzienek 47.

Po zamocowaniu w opisany sposób studzienki 46 zaślepia się korkami 71 wykonanymi z materiałów termoizolacyjnych, po włożeniu korki 71 wyrównują się z drugim elementem 30 bariery wodoszczelnej każdego podzespołu.

Przestrzeń w każdym regionie połączenia rozdzielającym podzespół 26 od sąsiedniego panelu 9, utworzoną pomiędzy podłużnymi czołami panelu 9 i podzespołu 26 skierowanymi ku sobie po każdej stronie płaskownika 25, względem którego klinuje się podzespół 26, wypełnia się cegłą izolacyjną 51, przykładowo z pianki poliuretanowej wzmocnionej włóknem szklanym, która ma kształt zasadniczo równoległościenny.

Cegła izolacyjna 51 styka się ze wspomnianą podłużną powierzchnią czołową podzespołu 26, jej bok 53 opiera się o konstrukcję nośną 1 posiadającą prostokątne podłużne wgłębienie 52, w które wchodzi płaskownik 25 i odkształcalny blok 50.

Obie powierzchnie czołowe wgłębienia 52 są dociskane do płaskownika 25 na jego górnej powierzchni czołowej oraz przeciwnej do górnej powierzchni czołowej względem podzespołu 26. Część boku 53 przyległą do wgłębienia 52 jest dociśnięta do konstrukcji nośnej poprzez podkład 20. Przeciwna powierzchnia czołowa cegły izolacyjnej 51 względem jej boku 53 jest zasadniczo wyrównana, w płaszczyźnie równoległej do podłużnej powierzchni czołowej 2 konstrukcji noś nej 1, z górną powierzchnią czołową drugiej płyty 29 podzespołu 26 oraz z górną powierzchnią pierwszej warstwy izolacji 13 panelu 9.

Termoizolacyjny materiał 54 przykładowo zawiera arkusz waty szklanej zagiętej w kształt litery „U” i następnie wtłoczonej pomiędzy każdą piankową cegłę 51 oraz sąsiedni panel 9, i jest zasadniczo wyrównany w płaszczyźnie (rozstęp) ich wyrównanych powierzchni czołowych.

Pomimo uzyskania w ten sposób ciągłości drugiej bariery izolacyjnej, nie występuje ciągłość drugiej bariery wodoszczelnej utworzonej przez arkusz 14 panelu 9 i drugi wodoszczelny element bariery 30 podzespołu 26, ponieważ są one perforowane w każdej studzience 18 i 46. Pomiędzy obwodowym pasem 17 panelu 9 i obwodowym pasem 39 podzespołu 26 połączono sprężysty pas 55 o podobnej budowie do sprężystego pasa 40 konstrukcji naroża 10, jego środkowa część pokrywa, i jest z związana z cegłą izolacyjną 51, termoizolacyjnym materiałem 54 oraz poprzecznym końcem obwodowych pasów 17, 39 i studzienek 18, 46. Sprężysty pas 55 połączono na jego podłużnych częściach obrzeża po jednej stronie do drugiego elementu 30 bariery wodoszczelnej pomiędzy studzienką 46 i pierwszym elementem bariery izolacyjnej podzespołu 26, i po drugiej stronie do drugiego arkusza wodoszczelnego 14 pomiędzy studzienką 18 i pierwszym elementem bariery izolacyjnej panelu 9, co tworzy ciągłość drugiej bariery wodoszczelnej.

Pomiędzy elementami pierwszej bariery izolacyjnej podzespołu 26 i sąsiednim panelem 9 występuje zatem zagłębiony obszar o głębokości zasadniczo równej grubości pierwszej bariery izolacyjnej, którego spód tworzy sprężysty pas 55 i obwodowe pasy 17, 39. Wgłębione obszary wypełnia się poprzez zamontowanie płytek izolacyjnych 56, każda płytka zawiera warstwę termoizolacji 57 o grubości zasadniczo równej grubości drugiej warstwy izolacji 15 panelu 9, i sztywny arkusz sklejki 58 zasadniczo o grubości 12 mm. Płytki izolacyjne 56, podobne w budowie do płytek wspomnianych uprzednio, umożliwiające połączenie dwóch sąsiednich paneli 9, mają taką wielkość, że całkowicie wypełniają wgłębiony obszar. Płytki izolacyjne 56 łączy się do pasów 55 po stronie ich warstwy izolacyjnej 57 a po ułożeniu płyta 58 tworzy ciągłość pomiędzy płytkami 16 i 32 podzespołu 26 przyległego

PL 197 562 B1 panelu 9. Kąty przestrzenne przecięcia warstwy 57 zwrócone w stronę pasa 55 posiadają ścięcie umożliwiające wyciekanie nadmiaru kleju przy mocowaniu płytek 56. Płytki izolacyjne 56 mogą mieć dowolny podłużny wymiar, lecz korzystnie są krótkie, co ułatwia układanie, nawet jeśli występuje mała niewspółosiowość pomiędzy podzespołem 26 i sąsiednim panelem 9.

Tak więc poprzez zamontowanie konstrukcji narożnych 10 na konstrukcji nośnej 1 uzyskano równocześnie drugą barierę izolacyjną, drugą barierę wodoszczelną oraz pierwszą barierę izolacyjną. W oczywisty sposób zmniejszono pracochłonność. Poszczególne elementy ścienne, panele 9, konstrukcje narożne 10 i płytki izolacyjne 56 można wytwarzać na skalę masową w fabryce, co dodatkowo poprawia ekonomiczny charakter tego przykładu wykonania.

Pierwszą barierę wodoszczelną umieszcza się na zasadniczo ciągłej powierzchni utworzonej przez sztywne arkusze 16 paneli 9, sztywne płyty 58 płytek izolacyjnych 56 i sztywne płytki 32 konstrukcji narożnych 10, na których będzie utrzymywana. Wzdłuż części konstrukcji nośnej 1 pokrytej panelami 9, z wyjątkiem regionów podłużnych kątów przestrzennych przecięcia A, pierwszą barierę wodoszczelną wytwarza się w znany sposób z zastosowaniem zasadniczo płaskich, ruchomych pasów 62 z inwarowych arkuszy o grubości 0,7 mm.

W znany sposób, podczas wytwarzania paneli 9 w płytach 16 wykonuje się podłużne rowki teowe 59. Środnik „T” jest prostopadły do powierzchni płyt 16, zwróconych do wnętrza zbiornika, a obie połówki poprzeczki „T” są równoległe do wspomnianej powierzchni czołowej.

W rowkach 59 umieszczono k ątowy spawany wspornik 60 utworzony z profilu kątowego (lub odwróconego teownika), dłuższe ramię kątownika przyspawano do odwróconych krawędzi 61 obu przebiegających w sąsiedztwie odwróconych w górę krawędzi 61 dwóch przebiegających obok siebie ruchomych pasów 62 pierwszej bariery wodoszczelnej, natomiast krótszy bok kątownika połączono z częścią rowka 59 równoległą do głównej płaszczyzny płyt 16. Spawany wspornik 60 przesuwa się wewnątrz rowka 59, co umożliwia podłużne przemieszczenie pasów 62 względem sztywnych płyt 16, które je podpierają. Każda z płyt 16 panelu 9 posiada dwa równoległe rowki 59 odsunięte od siebie o szerokość pasa i umieszczone symetrycznie względem podłuż nej osi panelu 9. Wymiary paneli 9 są dobrane w taki sposób, aby odległość pomiędzy dwoma sąsiednimi spawanymi kołnierzami 60 umieszczonymi w dwóch sąsiednich panelach 9 była równa szerokości ruchomego pasa 62. Pas 62 może być zamocowany w osi centralnego regionu każdej płyty 16, jak częściowo pokazano na fig. 2, a do połączenia dwóch sąsiednich paneli 9 można zastosować pas 62 (nie pokazano).

Zgodnie z wynalazkiem podłużny rowek 63 podobny do rowków 59 w panelach 9 jest również w każ dej sztywnej płycie 58 płytki izolacyjnej 56 zasadniczo w jednej trzeciej odległości w kierunku poprzecznym płytki 56, względem sąsiedniego panelu 9, gdzie umieszczono również spawany wspornik 64 podobny do spawanych wsporników 60 na płytach 9. Pas 62 jest przyspawany na odwróconych podłużnych krawędziach 61 do spawanego wspornika 64 oraz do spawanego wspornika 60 na płytach 9 w połowie przyległej do płytki 56. Jak opisano uprzednio, pierwszą barierę wodoszczelną wykonano w regionie ką ta przestrzennego przecię cia A ś cianek dwuś cianu 4 z ką towym wspornikiem 42 konstrukcji narożnej 10.

W celu uzyskania cią gło ści pierwszej bariery wodoszczelnej, po każ dej stronie wspornika ką towego 42 umieszczono pojedynczy rząd podłużnych narożnych pasów 65 wykonanych z blachy inwarowej o grubości 1 mm. Każdy narożny pas 65 posiada pierwszą podłużną krawędź 67 przyspawaną do spawanego wspornika 64 oraz drugą podłużną krawędź 68 przyspawaną do wspornika kątowego 42. W kierunku poprzecznym każdy narożny pas 65 posiada w kolejności: pierwszą podłużna krawędź 67 zagiętą ku górze w kierunku wnętrza zbiornika i krawędź przyspawaną do krawędzi z pasem 62 na wsporniku 64; pierwszą płaską część 69 pokrywającą, bez zamocowania, część sztywnej płyty 58 płytki 56; część falistą 66 posiadającą trzy falistości zasadniczo o tej samej wysokości krzywizny, pokrywającą bez zamocowania zasadniczo pozostałą sztywną płytę 58 płytki 56 do obrzeża z sąsiednim podzespołem 26; drugą część płaską 70 pokrywającą bez zamocowania część trzeciej płyty 32 wspomnianego podzespołu 26 niepokrytego przez wspornik kątowy 42, następnie zasadniczo pierwszą połowę ramienia 43 posiadającą podłużny otwór 45 i ostatecznie drugą podłużną krawędź 68 narożnego pasa 65 przyspawaną do ramienia 43 pomiędzy kątem przestrzennym przecięcia wspornika kątowego 42 i podłużnego otworu 45.

Szerokość ruchomych pasów 62 pomiędzy dwoma zagiętymi w górę krawędziami wynosi około 500 mm, a długość 40 m, tj., długość zbiornika. Szerokość narożnych pasów jest nieco większa od szerokości ruchomych pasów. Możliwe będzie zastosowanie elementów ściennych, których grubość drugiej bariery izolacyjnej wynosi około 180 mm, a grubość pierwszej bariery izolacyjnej około 90 mm.

PL 197 562 B1

Obecnie, w odniesieniu do fig. 4 opisano zachowanie się zbiornika podczas napełniania, szczególnie w pobliżu kątów przestrzennych przecięcia A ścianek dwuścianu 4 konstrukcji nośnej.

Opisane powyżej poszczególne elementy tworzące ścianę zbiornika według wynalazku montuje się na konstrukcji nośnej 1, w pustym stanie, w temperaturze otoczenia, generalnie od 5 do 25°C, przy ciśnieniu atmosferycznym.

Podczas napełniania zbiornika ciekłym metanem w temperaturze około -160°C występują dwa zjawiska fizyczne powodujące odkształcenie elementów ściennych zbiornika: po pierwsze, oddziaływuje siła ciśnienia F proporcjonalna do wysokości słupa cieczy powyżej danego miejsca ściany, wytwarzającego prężność pary oddziaływującej na powierzchnię cieczy, skierowana pod kątem prostym do wewnętrznej powierzchni czołowej; po drugie, ściana stykająca się z płynnym metanem kurczy się cieplnie zasadniczo na całym swym obwodzie.

W konsekwencji pierwszego zjawiska następuje częściowe ściśnięcie warstw izolacji 13, 15 paneli 9, warstw izolacji 57 płytek 56 i warstw izolacji 28 i 31 konstrukcji narożnej 10, wszystkie te elementy wykonano ze ściśliwego materiału.

Zmniejszenie grubości pierwszej i drugiej bariery izolacyjnej zbiornika w wyniku ściśnięcia powoduje zwiększenie wewnętrznego obwodu zbiornika, i tym samym wyprężenie jego pierwszej bariery wodoszczelnej, wyprężenie koncentruje się w kącie przestrzennym regionów przecięcia wspomnianego zbiornika.

Aby bez pękania wytrzymać takie wyprężenie, pierwszą barierę wodoszczelną zaopatrzono, w znany sposób, w węzłówki dylatacyjne utworzone przez odwrócone w górę krawędzie 61 ruchomych pasów 62, które mogą częściowo oddzielać się elastycznie od spawanych wsporników 60, do których przyspawano ich krawędzie, miejscowo zwiększając w ten sposób poprzeczny wymiar ruchomych pasów 62 zasadniczo o 0,3 do 0,6 mm.

Ponieważ ciśnienie statyczne wywierane na dwie powierzchnie czołowe tworzące dwuścian 4 jest zasadniczo równe w pobliżu kąta przestrzennego, jak pokazano strzałkami F na fig. 4, przemieszczenie wspornika kątowego 42 odbywa się w ogólności w kierunku prostopadłym do kąta przestrzennego przecięcia A i zasadniczo równolegle do płaszczyzny dwusiecznej P. Skurcz H elementów pierwszej i drugiej bariery izolacyjnej każdego podzespołu 26 jest zasadniczo prostopadły do podłużnej powierzchni czołowej 2, która go przenosi, i pomiędzy pustym położeniem, w którym sztywną płytę 32 pokazano linią ciągłą na fig. 4 oraz napełnionym położeniem, w którym wspomnianą płytę pokazano linią przerywaną na fig. 4 i oznaczono odnośnikiem 32', może typowo dochodzić do H = 3mm.

Kąt β utworzony pomiędzy kierunkiem prostopadłym do podłużnej powierzchni czołowej 2 i płaszczyzny dwusiecznej wynosi typowo P = 22,5° dla ką ta dwuś cianu α = 135°. Cofnięcie R = H/cos β dla wspornika kątowego 42 we wspomnianym kierunku cofnięcia osiąga wartość aż 3,24 mm. W cofniętym położ eniu wspornik kątowy pokazano linią przerywaną i oznaczono odnoś nikiem 42'. W rezultacie cofnięcia poprzecznych końców wspornika kątowego, jak pokazano, względem konstrukcji nośnej 1 powoduje poprzeczne wydłużenie pierwszej bariery wodoszczelnej o l = R sin β na każdej podłużnej powierzchni czołowej 2 tworzącej dwuścian 4, które jest zasadniczo równe l = 1,24 mm.

Odkształcenie odwróconych w górę krawędzi 61 nie wystarcza dla spowodowania potrzebnego wydłużenia poprzecznego. Zgodnie z wynalazkiem, część falista 66 narożnych płatów 65 tworzy dodatkowe środki zwiększenia obwodu pierwszej bariery wodoszczelnej, falistości mogą ulegać odkształceniu, zwiększając poprzeczny wymiar narożnego pasa 65 w zakresie potrzebnych granic, mianowicie przynajmniej wydłużenia l. Sztywność falistej części 66 jest korzystnie mniejsza, a w żadnym przypadku nie większa, od sztywności odwróconej w górę krawędzi 61 narożnego pasa 65, dla wydłużenia jej w znaczący sposób.

Alternatywnie, może być utworzona jedna z falistości 66' pokazana linią przerywaną na fig. 4 o większej falistości od trzech wspomnianych powyżej falistości części 66. Jednakże wybór ten będzie wymagał zwiększenia kąta θ utworzonego pomiędzy płytą 58 i pasami 65 przy podstawie falistości 66' w porównaniu z falistościami wspomnianymi powyżej. Obecnie duż y kąt θ zwiększa ryzyko, ż e ciśnienie panujące w zbiorniku spowoduje zgniecenie falistości 66' przy podstawie, powodując naprężenia w pierwszej barierze wodoszczelnej, odwrotnie do pożądanego efektu, i ewentualnie p ę knię cie inwarowej folii w wyniku spiętrzenia naprężeń przekraczającego granicę plastyczności.

Cofnięcie wspornika kątowego 42 powoduje również poprzeczny poślizg płyty 32 każdego podzespołu 26 względem ramienia 43, które ją utrzymuje, na odległości l w kierunku zewnętrznym kąta przestrzennego przecięcia A. Poślizg umożliwiają podłużne otwory 45, w których swobodnie przesuwają się śruby mocujące 44. Jak pokazano na fig. 4, podczas cofnięcia łeb śruby mocującej 44 przesuwa się

PL 197 562 B1 z poł o ż enia V w pobliż u końca B podł u ż nego otworu 45, który wyst ę puje w wewnę trznym koń cu względem przecięcia A kąta przestrzennego, do położenia V w pobliżu zewnętrznego końca C. Długość L otworów 45 jest przynajmniej równa sumie wydłużenia 1 wielkości przemieszczenia płyty 32 spowodowanego kurczliwością cieplną trójwarstwowego pasa tworzącego drugą barierę wodoszczelną. Gdy przesuw ten następuje w kierunku środka powierzchni czołowej 2 utrzymującej podzespół 26, sumuje się z wydłużeniem l i wynosi przykładowo około 1,7 mm. Sumarycznie, długość L korzystnie wynosi zasadniczo do 3,1 mm.

Podczas wspomnianego powyżej ściśnięcia podzespołów 26 punkty mocowania D i E sprężystego pasa 40 do części obrzeża 39 przemieszczają się na odległości h' zasadniczo równej ułamkowi skurczenia H prostopadle do podłużnych powierzchni czołowych 2, jak zaznaczono literami D' i E' na fig. 4. Daje to w rezultacie wzrost zasadniczo równy odległości h' promienia krzywizny sprężystego pasa 40.

Podłużne przeloty 47 tworzą wyluzowanie wokół umieszczonych w nich sworzni 6, umożliwiając zamontowanie konstrukcji narożnej na kącie przestrzennym przecięcia A zbiornika.

Inne odkształcenia ściany zbiornika oprócz opisanych powyżej spowodowanych ciśnieniem statycznym zawartego w zbiorniku płynu mogą również wynikać z ciśnienia dynamicznego, spowodowanego ruchem wspomnianego płynu w zbiorniku, szczególnie w górnej części zbiornika, gdzie faza parowa wspomnianego płynu znajduje się w równowadze z fazą ciekłą. Ponadto rozkołysanie może powodować powstawanie fal na powierzchni wspomnianej cieczy podczas transportu morskiego. Tak więc skurcz obu podzespołów 26 konstrukcji narożnej 10 niekoniecznie będzie zawsze równy.

Drugie zjawisko, tzn. kurczliwość cieplna, wywiera odmienny wpływ na pierwszą barierę wodoszczelną, gdzie inwarowe pasy 62, 65 choć mają bardzo mały współczynnik kurczliowości, kurczą się o określoną wielkość przy zetknięciu z płynnym gazem, i na elementy pierwszej i drugiej warstwy izolacyjnej, których współczynnik kurczliwości jest znacznie większy.

W wyniku drugiego zjawiska wystę puje tendencja poś lizgu sztywnych pł yt 16, 58 i 32 wzglę dem pasów 62 i 65, co w pewnym sensie uwzględniono poprzez brak mocowania pasów na powierzchni wspomnianych sztywnych płyt oraz możliwość przesuwu śrub mocujących 44 w podłużnych otworach 45 wspornika kątowego 42.

Natomiast kurczliwość wszystkich elementów pierwszej i drugiej bariery izolacyjnej utrzymywanych na podłużnej powierzchni czołowej 2 dwuścianu 4 może powodować poprzeczne siły rozciągające, sprzyjające odsunięciu podzespołu 26 od kąta przestrzennego przecięcia A.

Claims (14)

1. Zbiornik wodoszczelny i termoizolacyjny wbudowany w konstrukcję nośną, zwłaszcza statku o konstrukcji noś nej zawierają cej liczne zasadniczo pł askie powierzchnie czołowe są siadują ce na swych podłużnych krawędziach i mające wielokątny przekrój, każda para podłużnie sąsiadujących powierzchni czołowych tworzy dwuścian, a zbiornik zawiera dwie kolejne bariery wodoszczelne, jedna z nich, pierwsza bariera wodoszczelna, bę d ą ca w kontakcie z wyrobem zawartym w zbiorniku, i druga bariera wodoszczelna umieszczona pomiędzy pierwszą barierą wodoszczelną i konstrukcją nośną, pierwszą barierę termoizolacyjną umieszczoną pomiędzy dwoma barierami wodoszczelnymi i drugą barierą termoizolacyjną umieszczoną pomiędzy drugą barierą wodoszczelną i konstrukcją nośną, przy czym druga bariera izolacyjna i bariera wodoszczelna oraz pierwsza bariera izolacyjna jest utworzona z połączenia elementów ś ciennych poł o żonych w są siedztwie na konstrukcji noś nej ponad zasadniczo jej całą powierzchnią wewnętrzną, zaś elementy ścienne są częściowo odkształcalne w kierunku ich grubości oraz podpierają i utrzymują pierwszą barierę wodoszczelną, a bariery wodoszczelne zawierają zasadniczo płaskie ruchome metalowe pasy z cienkiej blachy o małym współczynniku rozszerzalności, których podłużne krawędzie są odwrócone w górę w kierunku wnętrza zbiornika i każdy ruchomy pas jest zamontowany wodoszczelnie z przynajmniej jednym podłużnie sąsiednim ruchomym pasem, zaś sąsiednie odwrócone w górę krawędzie ruchomych pasów są przyspawane do jednej z dwóch powierzchni czołowych spawanego wspornika, który jest mechanicznie utrzymywany na elementach ściennych, znamienny tym, że pierwsza bariera wodoszczelna posiada po każdej stronie podłużnego kąta przestrzennego przecięcia (A) ścianek przynajmniej jednego z dwuścianów (4), podłużny rząd falistych narożnych pasów (65), z których każdy posiada pierwszą podłużną krawędź (67), naprzeciw kąta przestrzennego przecięcia (A) ścianek dwuścianu (4), zwróconych do wnętrza zbiornika i przy12

PL 197 562 B1 spawanych do jednej powierzchni czołowej spawanego wspornika (64), mechanicznie utrzymywanego na elementach ściennych (56), a podłużna krawędź ruchomego pasa (62) podłużnie sąsiadująca z pasem narożnym (65) jest przyspawana do drugiej powierzchni czołowej wspornika (64) oraz każdy narożny pas (65) zawiera przynajmniej jedną falistość (66) pomiędzy swymi podłużnymi krawędziami (67, 68), odkształcalną poprzecznie i sprężyście podążającą za odkształceniem występującym na elementach ściennych (9, 10, 56) podpierających pierwszą barierę wodoszczelną.

2. Zbiornik według zastrz. 1, znamienny tym, że każdy narożny pas (65) posiada kilka, korzystnie trzy falistości (66) o zasadniczo takiej samej wysokości lub tej samej wysokości.

3. Zbiornik według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że pierwsza bariera wodoszczelna zawiera na kącie przestrzennym przecięcia (A) dwuścianu, metalowy wspornik kątowy (42) o kącie zasadniczo równym kątowi (α) dwuścianu (4), każdy z narożnych pasów (65) posiada drugą podłużną krawędź (68) przyspawaną do wspornika kątowego (42).

4. Zbiornik według zastrz. 3, znamienny tym, że elementy ścienne (9, 10, 56) posiadają na swej stronie przeciwnej do konstrukcji nośnej (1) płyty podpierające (16, 32, 58) tworzące zasadniczo ciągłą ścianę, zaś każde ramię (43) wspornika kątowego (42) jest zamocowane do przynajmniej jednej płyty podpierającej (32) za pomocą przynajmniej jednej śruby mocującej (44) przełożonej poprzez podłużny otwór (45) w ramieniu (43) i zamocowanej do płyty podpierającej (32), a podłużny otwór (45) jest zasadniczo prostopadły do kąta przestrzennego przecięcia (A) dwuścianu, przez co jest umożliwiona ograniczona swoboda ramienia (43) w zakresie ruchu (L) w tym kierunku względem płyty podpierającej (32) i każdy podłużny otwór (45) jest pokryty narożnym pasem (65), którego jedno podłużne ramię (68) jest zamocowane do ramienia (43) pomiędzy kątem przestrzennym przecięcia wspornika kątowego (42) i podłużnym otworem (45).

5. Zbiornik według zastrz. 1 albo 2, albo 4, znamienny tym, że elementy ścienne zawierają wzdłuż kąta przestrzennego przecięcia (A) dwuścianu prefabrykowane konstrukcje narożne (10), z których każ da zawiera dwa podzespoł y (26) zaprojektowane i umieszczone zasadniczo symetrycznie względem płaszczyzny (P) dwusiecznej do dwuścianu (4), a każdy podzespół (26) posiada w kolejnoś ci na swej gruboś ci pierwsz ą sztywną pł ytę (27) tworzą c ą spód podzespoł u (26) zamocowaną mechanicznie i/lub połączoną z konstrukcją nośną (1, 2), pierwszą warstwę (28) termoizolacji na płycie spodniej, drugą sztywną płytę (29) pokrywającą zasadniczo całą pierwszą warstwę (28) dla utworzenia z nią drugiej płyty spodniej (27) drugiego elementu bariery izolacyjnej, drugi element bariery wodoszczelnej (30) związany na drugiej płycie (29), drugą warstwę (31) termoizolacji, która częściowo pokrywa drugą płytę (29), tworząc na niej obrzeże (39) niepokryte drugą warstwą (31), i trzecia sztywna płyta (32) tworząca płytę podpierającą zespołu (26) i pokrywająca drugą warstwę (31) termoizolacji, dla utworzenia z nią elementu pierwszej bariery izolacyjnej, zaś odnośne płyty spodnie (27) podzespołów (26) są zasadniczo równoległe do dwóch powierzchni czołowych (2) dwuścianu (4).

6. Zbiornik według zastrz. 4, znamienny tym, że oba ramiona (43) wspornika kątowego (42) są zamocowane odpowiednio do płyt podpierających (32) obu podzespołów (26).

7. Zbiornik według zastrz. 5, znamienny tym, że pomiędzy elementami drugiej warstwy izolacyjnej (27, 28, 29) podzespołów (26) jest umieszczona sztywna płyta oporowa (37) zasadniczo w płaszczyźnie (P) dwusiecznej dwuścianu (4), a elementy drugiej bariery izolacyjnej podzespołów (26) posiadające podłużne powierzchnie czołowe (33) zasadniczo równoległe do płaszczyzny dwusiecznej (P) są oparte na płaszczyźnie oporowej (37).

8. Zbiornik według z zastrz. 5, znamienny tym, że elementy drugiej bariery izolacyjnej (27, 28) obu podzespołów (26) każdej konstrukcji narożnej (10) posiadają skośne ścięcie (34) zasadniczo pod kątem prostym do płaszczyzny dwusiecznej (P), tworząc pustą przestrzeń (35) pomiędzy konstrukcją narożną (10) i kątem przestrzennym przecięcia (A) dwuścianu konstrukcji nośnej (1), przy czym dla utrzymania obu podzespołów (26) skośne ścięcie (34) jest pokryte arkuszem materiału odpornego na rozciąganie.

9. Zbiornik według zastrz. 5, znamienny tym, że każda konstrukcja narożna (10) zawiera ciągłą, gazoszczelną i cieczoszczelną elastyczną wstęgę (40) korzystnie zawierającą cienki, podatny na odkształcenie arkusz aluminiowy umieszczony pomiędzy dwiema warstwami tkaniny z włókna szklanego, której oba brzegi wodoszczelnie są zamocowane do wodoszczelnych elementów drugiej bariery (30) dwóch podzespołów (26), zaś centralna część wstęgi, przechodząca poprzez płaszczyznę dwusieczną (P) nie jest zamocowana do podzespołu (26), przez co umożliwia dostosowanie się do zmiennej krzywizny, gdy konstrukcje narożne (10) odkształcają się.

PL 197 562 B1

10. Zbiornik według zastrz. 5, znamienny tym, że pomiędzy elementami pierwszej bariery izolacyjnej (31, 32) obu podzespołów (26) i na wstędze (40) jest umieszczona uszczelka narożna (41) z elastycznego materiału izolacyjnego, przy czym uszczelka narożna jest zamocowana do wstęgi (40).

11. Zbiornik według zastrz. 5, znamienny tym, że konstrukcja nośna (1) zawiera płaskowniki metalowe (25) przyspawane do jej wewnętrznej powierzchni (8) równolegle do kąta przestrzennego przecięcia (A) dwuścianu po każdej stronie, spodnią płytę (27) każdego podzespołu (26) konstrukcji narożnej (10) umieszczoną pomiędzy kątem przestrzennym przecięcia (A) dwuścianu i jednym z płaskowników (25), a konstrukcja narożna (10) jest zamocowana do konstrukcji nośnej (1) za pomocą sworzni (6) przyspawanych zasadniczo prostopadle do wewnętrznej powierzchni (8) konstrukcji nośnej (1), zaś sworznie (6) posiadają gwint w wolnym końcu (7) i są rozmieszczone pomiędzy kątem przestrzennym przecięcia (A) dwuścianu i płaskownikami (25), w linii z obrzeżem (39) wolnym od elementów drugiej warstwy izolacyjnej podzespołu (26) są ukształtowane studzienki (46) wyrównane z każdym sworzniem (6), przechodzące poprzez drugą płytę (29) i pierwszą warstwę (28) termoizolacji podzespołu (26), a spód studzienki tworzy płyta spodnia (27) podzespołu (26), w której wykonano podłużne przeloty (47) do umieszczenia sworzni (6) z nałożonymi na nie podkładkami (6) opierającymi się o płytę spodnią (27) i współpracującymi z nakrętkami (49) nakręconymi na sworznie (6), zaś podłuż ny przelot (47) jest ustawiony zasadniczo pod kątem prostym do kąta przestrzennego przecięcia (A) dwuścianu, a sworznie (6) są umieszczone w pobliżu końca podłużnego przelotu (47) odległego od kąta przestrzennego przecięcia (A) dwuścianu, co umożliwia ograniczony ruch płyty spodniej (27) względem konstrukcji nośnej (1) w kierunku płaskowników, przy czym pomiędzy płaskownikiem (25) i płytą spodnią (27) są umieszczone odkształcalne podkłady (50) korzystnie z utwardzanej żywicy.

12. Zbiornik według zastrz. 5, znamienny tym, że elementy ścienne zawierają prefabrykowane panele (9), z których każdy panel (9) zawiera ułożone w kolejności na swej grubości pierwszy sztywny arkusz (12) tworzący spód panelu, zamocowany mechanicznie i/lub wiązany do konstrukcji nośnej (1), pierwszą warstwę (13) termoizolacji utrzymywaną na płycie spodniej (12), tworzącą wraz z nią element drugiej bariery izolacyjnej, drugą warstwę (15) termoizolacji, która częściowo pokrywa pierwszą warstwę (13), tworzy obrzeże (17) niepokryte przez drugą warstwę (15) i drugi sztywny arkusz (16), tworzący płytę podpierającą panelu (9) i pokrywający drugą warstwę (15) termoizolacji, tworząc z nią element pierwszej bariery izolacyjnej.

13. Zbiornik według zastrz. 12, znamienny tym, że elementy ścienne zawierają również płytki izolacyjne (56), z której każda zawiera warstwę termoizolacji (57) pokrytą sztywną płytą (58) tworzącą płytę podpierającą płytki izolacyjnej (56), a przynajmniej jedna z płytek izolacyjnych (56) jest połączona w obszarze, gdzie element pierwszej warstwy izolacyjnej (31, 32) podzespołu (26) konstrukcji narożnej (10) napotyka element pierwszej bariery izolacyjnej (15, 16) panelu (9) przyległego do konstrukcji narożnej (10), wypełniając obszar tego połączenia.

14. Zbiornik według zastrz. 1, znamienny tym, że kąt (α) dwuścianu (4) jest większy od 90°, korzystnie zasadniczo równy 135°.