PT2117963E - Estrutura cilíndrica composta por elementos rectangulares - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO "ESTRUTURA CILÍNDRICA COMPOSTA POR ELEMENTOS RECTANGULARES" A presente invenção refere-se a um reservatório estanque e termicamente isolado. 0 documento FR 1457617 descreve um reservatório terrestre para o armazenamento de gás natural liquefeito. Este reservatório compreende uma membrana estanque composta por chapas metálicas onduladas. Num modo de realização, a parede de fundo circular está coberta por uma multiplicidade de chapas rectangulares repartidas por sectores simétricos e por chapas de ligação entre sectores. Esta disposição permite cobrir uma grande parte da superfície da parede de fundo com chapas rectangulares. No entanto, como a parede de fundo é circular, é necessário prever chapas especiais, não rectangulares, entre as bordas rectilíneas das chapas rectangulares e a circunferência da parede de fundo. 0 número de chapas diferentes necessárias para cobrir toda a parede de fundo é, portanto, elevado. 0 documento FR 2739675 descreve um reservatório cuja parede de fundo está coberta por uma multiplicidade de chapas onduladas. As chapas onduladas apresentam bordas radiais. 0 corte destas chapas é, portanto, mais complicado do que no caso de chapas rectangulares e pode envolver uma quantidade significativa de desperdício, o que é particularmente indesejável quando as chapas são realizadas num material 1 dispendioso. Além disso, sao necessários diferentes tipos de chapas de bordas radiais para cobrir toda a parede de fundo. 0 documento FR 2398961 descreve um reservatório cuja parede de fundo está coberta por uma multiplicidade de fiadas de chapas rectangulares todas paralelas entre si. Isso implica dificuldades de ligação ao nível da intersecção da parede de fundo com a parede vertical do reservatório. Além disso, o corte das fiadas de chapas envolve uma quantidade significativa de desperdício. 0 problema que a presente invenção procura resolver é de propor uma estrutura cilíndrica ou um reservatório, que não apresente, pelo menos, algumas das desvantagens referidas da técnica anterior e, em particular, que possa ser realizado com um número reduzido de formas para as peças. A solução proposta pela invenção é um reservatório, tal como definido na reivindicação 1.

Graças a estas características, uma grande parte da parede de fundo pode ser composta por elementos rectangulares. Além disso, os elementos rectangulares da parede de fundo podem estender-se até aos lados rectilíneos da parede de fundo e, neste caso, não é necessário qualquer elemento especial entre os elementos rectangulares e os lados. Os elementos rectangulares da parede de fundo podem, igualmente, estender-se até uma distância reduzida dos lados rectilíneos da parede de fundo e apresentar bordas paralelas aos lados. Neste caso, a parede de fundo pode ser completada facilmente por elementos rectilíneos que se estendem ao longo dos lados da parede de fundo, por 2 exemplo, cantoneiras de ângulo. Em ambos os casos, apenas é necessário um número limitado de elementos diferentes para formar toda a parede de fundo.

De um modo preferido, a referida parede de fundo compreende uma multiplicidade de elementos de ligação poligonais idênticos ligando dois sectores adjacentes.

Deste modo, limita-se o número de elementos diferentes necessários. Os elementos de ligação podem ser, por exemplo, quadriláteros ou octógonos.

De um modo vantajoso, a referida parede vertical compreende uma multiplicidade de elementos rectangulares adjacentes, os referidos elementos rectangulares da parede vertical sendo idênticos aos elementos rectangulares da parede de fundo.

Neste caso, o número de elementos diferentes necessários para formar a parede de fundo e a parede vertical é limitado.

Neste caso, elementos rectangulares podem ser elementos da barreira estanque e/ou da barreira termicamente isolante. Por exemplo, os referidos elementos rectangulares compreendem chapas onduladas formando a barreira de impermeabilidade ou fiadas de chapas metálicas de bordas elevadas formando a barreira de impermeabilidade. Pode, igualmente, prever-se que os referidos elementos rectangulares compreendam painéis em material termicamente isolante formando a barreira termicamente isolante. 3

De um modo preferido, a referida parede de fundo compreende uma peça central à qual estão ligados os elementos rectangulares mais centrais de cada sector.

De acordo com um modo particular de realização, o reservatório compreende uma cantoneira de ângulo rectilinea disposta ao longo de um lado da referida parede de fundo, a referida cantoneira de ângulo compreendendo uma aba horizontal à qual estão ligados os elementos rectangulares mais descentrados de um sector e uma aba vertical à qual estão ligados os elementos rectangulares da parede vertical.

Esta cantoneira de ângulo permite ligar facilmente os elementos da parede de fundo àqueles da parede vertical. A invenção será melhor compreendida e outros objectivos, pormenores, caracteristicas e vantagens desta surgirão mais claramente no decurso da seguinte descrição de diversos modos particulares de realização da invenção, dados somente a titulo ilustrativo e não restritivo, com referência aos desenhos anexos. Nestes desenhos: - a figura 1 é uma vista superior de um sector e de elementos de ligação de um reservatório, segundo um modo de realização da invenção, - a figura 2 é uma vista superior de um elemento de ligação do reservatório da figura 1, - a figura 3 é uma vista superior de um elemento rectangular do reservatório da figura 1, 4 - a figura 4 é uma vista em perspectiva do elemento de ligaçao da figura 2, - a figura 5 é uma vista superior parcial da parede de fundo de um reservatório, segundo um outro modo de realização da invenção, as figuras 6 e 7 são vistas parciais em perspectiva do reservatório da figura 1, com elementos de ligação, segundo uma alternativa de realização, - a figura 8 representa dois elementos de ligação, de acordo com uma segunda alternativa da invenção.

Nas figuras 6 e 7, representou-se a membrana estanque de um reservatório 1 terrestre para o armazenamento de gás natural liquefeito (GNL). 0 reservatório 1 compreende, igualmente, uma estrutura de suporte em betão e uma barreira termicamente isolante situada entre a membrana estanque e a estrutura de suporte, que não estão representadas. A membrana estanque do reservatório 1 é uma estrutura cilíndrica que compreende uma parede 2 de fundo e uma parede 3 vertical. A parede 2 de fundo tem a forma de um polígono regular, de vinte lados 6, no exemplo representado nas figuras 6 e 7. No entanto, a invenção refere-se a outros tipos de polígonos, em particular, com cinco lados ou mais. A parede 2 de fundo apresenta uma multiplicidade de sectores 4 correspondendo, cada, a um lado 6. Os sectores 4 são imagens 5 uns dos outros por rotação. A parede 2 vertical é composta por uma multiplicidade de lados 5 verticais, correspondendo cada um a um lado 6. A parede 2 de fundo e a parede 3 vertical são compostas por uma multiplicidade de chapas metálicas ligadas entre si por soldadura e que apresentam ondulações permitindo a contracção das chapas durante as variações de temperatura. A fixação e a soldadura das chapas bem como a formação das ondulações podem ser feitas segundo técnicas conhecidas no domínio dos reservatórios de armazenamento ou de transporte de GNL.

Sobre a parede 2 de fundo, as chapas metálica compreendem chapas 8 rectangulares de comprimento L e largura 1, representadas na figura 3, bem como chapas 9 de ligação em forma de quadrilátero simétrico, apresentando dois lados de comprimento L e dois lados de comprimento 1/2, representados na figura 2. A figura 1 mostra como as chapas 8 rectangulares estão dispostas para cobrir um sector 4 da parede 2 de fundo. Uma multiplicidade de chapas 8 rectangulares está disposta segundo três fiadas, com a sua largura paralela ao lado 6. De uma fiada à outra, as chapas 8 rectangulares estão dispostas em xadrez e há, de cada vez, uma chapa 8 a menos, à medida que nos aproximamos do centro. Naturalmente, em função das dimensões da parede 2 de fundo e das chapas 8 rectangulares, poderá haver mais ou menos do que três fiadas. Por exemplo, no modo de realização da figura 7 há dez fiadas. 6

Graças à disposição das chapas 8 rectangulares acima descrita, o espaço deixado livre entre uma chapa 8 situada na extremidade de uma fiada de um primeiro sector e a chapa 8 situada na extremidade de uma fiada correspondente de um segundo sector adjacente, apresenta sempre uma forma idêntica de quadrilátero simétrico. Todos estes espaços de forma idêntica podem, portanto, ser ocupados por uma multiplicidade de chapas 9 de junção.

Deste modo, como no exemplo representado na figura 1, a largura das chapas 8 rectangulares mais exteriores é confundida com o lado 6, a parede 2 de fundo pode ser inteiramente composta por uma multiplicidade de chapas 8 rectangulares idênticas, uma multiplicidade de chapas 9 de ligação idênticas e uma peça 13 central, que pode eventualmente ser formada por chapas 9 de ligação como mostra a figura 7. A parede 2 de fundo é, portanto, composta por dois ou, no máximo, três tipos de chapas diferentes.

Num modo de realização não representado, o lado pequeno das chapas 8 rectangulares mais exteriores não é confundido com o lado 6, mas encontra-se a uma curta distância, por exemplo, 10 cm. Uma cantoneira de ângulo, rectilinea, de secção em forma de L está disposta ao longo do lado 6. A cantoneira de ângulo compreende uma aba horizontal à qual estão ligadas as chapas 8 rectangulares mais descentradas, pela sua largura. A cantoneira de ângulo compreende, igualmente, uma aba vertical à qual estão ligadas as chapas da parede vertical. A cantoneira de ângulo é apenas um exemplo de ligação entre a parede 2 de fundo e a parede 3 vertical. Esta ligação pode ser realizada segundo outras técnicas, por exemplo, de modo semelhante aos anéis de 7 ligação utilizados no domínio dos reservatórios de transporte de GNL. Qualquer que seja a técnica escolhida, como se trata de realizar uma ligação entre duas paredes perpendiculares compostas, principalmente, por chapas rectangulares cujas bordas são paralelas e perpendiculares ao batente de intersecção, esta ligação é relativamente simples e não necessita senão de um número limitado de peças. A parede 3 vertical é composta por chapas metálicas rectangulares. Num modo de realização, são as mesmas chapas 8 rectangulares que aquelas da parede 2 de fundo, o que permite limitar o número de tipos de chapas necessário. Ao nível dos lados 6, as ondulações 7 longitudinais da parede 2 de fundo podem ser ligadas a ondulações 7 longitudinais correspondentes da parede 3 vertical, o que permite limitar os constrangimentos devidos à contracção térmica.

Como referido anteriormente, as chapas apresentam ondulações permitindo a sua contracção durante as variações de temperatura. Mais precisamente, as chapas 8 rectangulares apresentam duas ondulações 7 longitudinais e uma multiplicidade de ondulações 10 transversais. As ondulações 7 longitudinais estão situadas a uma distância a das bordas longas e a uma distância b = 2a uma da outra. Como se pode ver, em particular na figura 1, as ondulações 7 e 10 das chapas 8 rectangulares estão ligadas entre si. As chapas 9 de ligação apresentam, igualmente, ondulações ligadas às ondulações das chapas 8 rectangulares adjacentes. No exemplo da figura 4, a chapa 9 de ligação compreende ondulações 11 terminais ligadas às ondulações 7 longitudinais, e ondulações 12 de ligação ligadas às ondulações 10 transversais das chapas 8 rectangulares adjacentes. Outras disposições das ondulações nas chapas 9 de ligaçao são possíveis e um exemplo é representado na figura 6. A figura 5 representa uma disposição diferente das chapas da parede 2 de fundo. Neste modo de realização existem, ao nível de cada chapa 9 de ligação, duas chapas 8' rectangulares a menos, à medida que nos aproximamos do centro. Neste modo de realização, em vez de utilizar as chapas 8 rectangulares que apresentam todas o mesmo comprimento L correspondente ao comprimento de um lado das chapas 9 de ligação, pode utilizar-se chapas 8' rectangulares de comprimentos diferentes que se estendem, por exemplo, desde o lado 6 da parede de fundo até uma pequena borda de uma chapa de ligação. Estas chapas 8' rectangulares podem, por exemplo, ser fiadas de chapas elevadas, cujo fabrico e fixação em suportes de soldadura são conhecidos no domínio dos reservatórios de armazenamento ou de transporte de GNL. Estas fiadas de chapas podem ser feitas em material de coeficiente de dilatação reduzido, por exemplo, em Invar e não são dotadas de ondulações. A barreira termicamente isolante do reservatório 1 não foi representada. Pode ser composta por uma multiplicidade de painéis isolantes. Num modo de realização, os painéis da parede de fundo compreendem painéis rectangulares e painéis de ligação dispostos de uma maneira semelhante às chapas 8 rectangulares e às chapas 9 de ligação, respectivamente.

Foram descritas chapas 9 de ligação em forma de quadrilátero, duas chapas 9 tocando-se unicamente ao nível dos respectivos vértices como se pode ver nas figuras 1 e 5. Num outro modo de realização representado na figura 8, as chapas 9' 9 de ligaçao apresentam uma forma de quadrilátero de vértice cortado, formando, deste modo, um hexágono e duas chapas 9' de ligação adjacentes estão em contacto ao nível dos dois lados.

Lisboa, 20 de Setembro de 2010 10

Claims (8)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Reservatório (1) estanque e termicamente isolado, compreendendo uma barreira de impermeabilidade e uma barreira termicamente isolante, a referida barreira de impermeabilidade e a referida barreira termicamente isolante apresentando uma forma cilíndrica e compreendendo uma parede (3) vertical e uma parede (2) de fundo, caracterizado por a referida parede vertical ser composta por uma multiplicidade de lados (5) verticais, a referida parede de fundo compreendendo uma multiplicidade de peças (8) rectangulares repartidas em sectores (4), imagens uns dos outros por rotação, cada sector compreendendo uma multiplicidade das referidas peças (8) rectangulares adjacentes e por a referida parede de fundo ter a forma de um polígono regular em que cada lado (6) corresponde a um dos referidos sectores e a um dos referidos lados, as bordas das peças rectangulares de um sector sendo, respectivamente, perpendiculares e paralelas ao lado do polígono correspondente ao referido sector.
2. 2. Reservatório de acordo com a reivindicação 1, no qual a referida parede de fundo compreende uma multiplicidade de peças (9, 9') de ligação poligonais idênticas ligando as peças rectangulares de dois sectores adjacentes.
3. 3. Reservatório de acordo com uma das reivindicações 1 a 2, no qual a referida parede vertical compreende uma multiplicidade de peças rectangulares adjacentes, as 1 referidas peças rectangulares da parede vertical sendo idênticas às peças (8) rectangulares da parede de fundo.
4. 4. Reservatório de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, no qual as referidas peças rectangulares compreendem chapas (8, 9, 9', 13) onduladas formando a barreira de impermeabilidade.
5. 5. Reservatório de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, no qual as referidas peças rectangulares compreendem fiadas (8') de chapas metálicas de bordas elevadas formando a barreira de impermeabilidade.
6. 6. Reservatório de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, no qual as referidas peças rectangulares compreendem painéis em material termicamente isolante, formando a barreira termicamente isolante.
7. 7. Reservatório de acordo com uma das reivindicações 1 a 6, no qual a referida parede de fundo compreende uma peça (13) central à qual as peças rectangulares mais centrais de cada sector estão ligadas.
8. 8. Reservatório de acordo com uma das reivindicações 1 a 7, compreendendo uma cantoneira de ângulo rectilinea, disposta ao longo de um lado da referida parede de fundo, a referida cantoneira de ângulo compreendendo uma aba horizontal à qual estão ligadas as peças rectangulares mais descentradas de um sector, e uma aba vertical à qual estão ligadas as peças rectangulares da parede vertical. Lisboa, 20 de Setembro de 2010 2