RU2791228C2 - Liquefied gas storage - Google Patents
Liquefied gas storage Download PDFInfo
- Publication number
- RU2791228C2 RU2791228C2 RU2021105960A RU2021105960A RU2791228C2 RU 2791228 C2 RU2791228 C2 RU 2791228C2 RU 2021105960 A RU2021105960 A RU 2021105960A RU 2021105960 A RU2021105960 A RU 2021105960A RU 2791228 C2 RU2791228 C2 RU 2791228C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tank
- wall
- panel
- attached
- heat
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE INVENTION RELATES
Настоящее изобретение относится к области герметичных и теплоизоляционных резервуаров мембранного типа. Настоящее изобретение, в частности, относится к области герметичных и теплоизоляционных резервуаров для хранения и/или транспортировки сжиженного газа при низкой температуре, таких как резервуары для транспортировки сжиженного углеводородного газа (СУГ) при температуре, например, от -50°C до 0°C включительно, или для транспортировки сжиженного природного газа (СПГ) при температуре приблизительно -162°C при атмосферном давлении. Такие резервуары могут быть установлены на суше или на плавучей конструкции. В случае плавучей конструкции резервуар может быть предназначен для транспортировки сжиженного газа или для приема сжиженного газа, служащего в качестве топлива для приведения в движение плавучей конструкции.The present invention relates to the field of hermetic and heat-insulating membrane-type tanks. The present invention relates in particular to the field of sealed and insulated tanks for storing and/or transporting liquefied gas at low temperature, such as tanks for transporting liquefied petroleum gas (LPG) at a temperature of, for example, from -50°C to 0°C inclusive, or for the transport of liquefied natural gas (LNG) at a temperature of approximately -162°C at atmospheric pressure. Such tanks can be installed on land or on a floating structure. In the case of a floating structure, the tank may be designed to transport liquefied gas or to receive liquefied gas serving as fuel for propulsion of the floating structure.
В одном варианте осуществления сжиженный газ представляет собой СПГ, то есть смесь с высоким содержанием метана, хранящуюся при температуре приблизительно -162°C при атмосферном давлении. Также возможны другие сжиженные газы, в частности, этан, пропан, бутан или этилен.In one embodiment, the liquefied gas is LNG, that is, a mixture with a high content of methane, stored at a temperature of approximately -162°C at atmospheric pressure. Other liquefied gases are also possible, in particular ethane, propane, butane or ethylene.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION
В документе WO2013124556 описан герметичный и теплоизоляционный резервуар, теплоизолирующий барьер которого образован из множества смежных изоляционных блоков. Изоляционные блоки включают в себя последовательно в направлении толщины стенки резервуара нижнюю пластину, нижний конструкционный изоляционный вспененный материал, промежуточную пластину, верхний конструкционный изоляционный вспененный материал и покрывную пластину. Пластины в изоляционных блоках удерживаются на расстоянии друг от друга в направлении толщины стенки резервуара за счет конструкционного изоляционного вспененного материала.WO2013124556 describes a sealed and heat-insulating tank, the heat-insulating barrier of which is formed from a plurality of adjacent insulating blocks. The insulation blocks include, in sequence in the tank wall thickness direction, a bottom plate, a bottom structural insulating foam, an intermediate plate, a top structural insulating foam, and a cover plate. The plates in the insulating blocks are held apart in the thickness direction of the tank wall by structural insulating foam.
При загрузке и разгрузке СПГ изменение температуры, а также состояние заполненности резервуаров оказывают высокую нагрузку на мембраны резервуара. Подобным образом во время движения по морю перемещение судна оказывает значительные усилия на барьеры резервуара. Для предотвращения ухудшения герметизирующих и теплоизоляционных характеристик резервуара по меньшей мере вспомогательная уплотнительная мембрана прикреплена к несущей конструкции с помощью соединительной конструкции на уровне углов между поперечной стенкой и продольной стенкой резервуара.When loading and unloading LNG, temperature changes as well as the state of fullness of the tanks put a high strain on the tank membranes. Similarly, during sea travel, the movement of the vessel exerts significant forces on the barriers of the reservoir. To prevent deterioration of the sealing and heat-insulating characteristics of the tank, at least the auxiliary sealing membrane is attached to the supporting structure by means of a connecting structure at the level of the angles between the transverse wall and the longitudinal wall of the tank.
Крепление соединительных конструкций к несущей конструкции, с одной стороны, и соединение их с уплотнительными мембранами, с другой стороны, обеспечивает передачу усилий между мембранами и корпусом судна, что усиливает общую конструкцию резервуара.Attaching the connecting structures to the supporting structure on the one hand, and connecting them to the sealing membranes on the other hand, ensures the transfer of forces between the membranes and the ship's hull, which strengthens the overall structure of the tank.
Соединительная конструкция, в частности, обеспечивает поглощение растягивающих усилий, возникающих в результате теплового сжатия металлических элементов, образующих герметизированные барьеры, деформации корпуса в море и состояния заполненности резервуаров.The connecting structure, in particular, provides for the absorption of tensile forces resulting from thermal contraction of the metal elements forming the sealed barriers, hull deformations at sea and the state of fullness of the tanks.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Некоторые аспекты изобретения являются результатом наблюдения, что, когда резервуар подвергается значительному изменению температуры, например, при загрузке сжиженного газа в резервуар, теплоизолирующий барьер, собранный с использованием соединительной конструкции, может создавать разницу в толщине стенки резервуара. Фактически, если теплоизолирующий барьер сжимается сильнее, чем соединительная конструкция, которая поддерживает уплотнительную мембрану, это приводит к смещению уплотнительной мембраны от теплоизолирующего барьера. Однако теплоизолирующий барьер также поддерживает уплотнительную мембрану. Следовательно, такое смещение ослабляет уплотнительную мембрану и повышает вероятность повреждения.Some aspects of the invention result from the observation that when a tank is subjected to a significant change in temperature, such as when loading liquefied gas into the tank, a thermal barrier assembled using a connection structure can create a difference in tank wall thickness. In fact, if the thermal barrier is compressed more than the connection structure that supports the sealing membrane, this causes the sealing membrane to move away from the thermal barrier. However, the thermal barrier also supports the sealing membrane. Therefore, such displacement weakens the sealing membrane and increases the likelihood of damage.
В оставшейся части описания смещение между теплоизолирующим барьером и уплотнительной мембраной во время значительного изменения температуры будет называться смещением между барьером и мембраной.In the remainder of the description, the displacement between the thermal barrier and the sealing membrane during a significant temperature change will be referred to as the displacement between the barrier and the membrane.
Идея, лежащая в основе изобретения, заключается в ограничении этого смещения.The idea behind the invention is to limit this bias.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретение предлагает хранилище для сжиженного газа, содержащее несущую конструкцию и герметичный и теплоизоляционный резервуар, расположенный в несущей конструкции, причем резервуар содержит по меньшей мере первую стенку резервуара, прикрепленную к первой несущей стенке несущей конструкции, и вторую стенку резервуара, прикрепленную ко второй несущей стенке несущей конструкции, каждая стенка резервуара содержит по меньшей мере одну уплотнительную мембрану и, по меньшей мере, один теплоизолирующий барьер, теплоизолирующий барьер расположен между уплотнительной мембраной и несущей конструкцией, хранилище содержит соединительную конструкцию, выполненную с возможностью крепления уплотнительной мембраны к несущей конструкции вдоль ребра между первой и второй несущей стенками,In accordance with one embodiment, the invention provides a storage for liquefied gas, containing a supporting structure and a sealed and heat-insulating tank located in the supporting structure, and the tank contains at least a first tank wall attached to the first bearing wall of the supporting structure, and a second tank wall, attached to the second bearing wall of the supporting structure, each wall of the tank contains at least one sealing membrane and at least one heat insulating barrier, the heat insulating barrier is located between the sealing membrane and the supporting structure, the storage contains a connecting structure configured to attach the sealing membrane to bearing structure along the rib between the first and second bearing walls,
соединительная конструкция содержит основную балку, состоящую из первой панели, параллельной первой несущей стенке и герметично прикрепленной к уплотнительной мембране первой стенки резервуара, и второй панели, параллельной второй несущей стенке и герметично прикрепленной к уплотнительной мембране второй стенки резервуара, причем соединительная конструкция также содержит по меньшей мере одну первую соединительную пластину, прикрепленную к первой панели и протяженную параллельно первой панели в направлении второй несущей стенки, и по меньшей мере одну вторую соединительную пластину, прикрепленную ко второй панели и протяженную параллельно второй панели в направлении первой несущей стенки,connecting structure contains a main beam, consisting of the first panel, parallel to the first bearing wall and hermetically attached to the sealing membrane of the first tank wall, and the second panel, parallel to the second bearing wall and hermetically attached to the sealing membrane of the second tank wall, and the connecting structure also contains at least at least one first connection plate attached to the first panel and extended parallel to the first panel in the direction of the second load-bearing wall, and at least one second connection plate attached to the second panel and extended parallel to the second panel in the direction of the first load-bearing wall,
несущая конструкция содержит, по меньшей мере, один первый крепежный фланец, выступающий от второй несущей стенки параллельно первой стенке резервуара на расстоянии от стыка, и, по меньшей мере, один второй крепежный фланец, выступающий от первой несущей стенки параллельно второй стенке резервуара на расстоянии от стыка,the supporting structure comprises at least one first mounting flange protruding from the second bearing wall parallel to the first wall of the tank at a distance from the joint, and at least one second mounting flange protruding from the first bearing wall parallel to the second wall of the tank at a distance from joint,
в котором первая соединительная пластина прикреплена к первому крепежному фланцу, а вторая соединительная пластина прикреплена ко второму крепежному фланцу,in which the first connecting plate is attached to the first mounting flange, and the second connecting plate is attached to the second mounting flange,
и в котором уплотнительная мембрана и основная балка выполнены из металлического сплава, коэффициент теплового расширения которого составляет от 0,5×10-6 до 7,5×10-6 K-1 включительно, по меньшей мере первая и вторая соединительные пластины выполнены из материала, коэффициент теплового расширения которого составляет от 20×10-6 до 60×10-6 K-1 включительно, и теплоизолирующий барьер выполнен из материала, коэффициент теплового расширения которого составляет от 20×10-6 до 60×10-6 K-1 включительно, так что первый узел, протяженный между второй несущей стенкой и второй панелью основной балки, содержащий первый крепежный фланец и первую соединительную пластину, имеет тепловое сжатие, по существу равное тепловому сжатию теплоизолирующего барьера второй стенки резервуара при охлаждении резервуара от температуры окружающей среды в пустом состоянии до равновесной температуры в заполненном состоянии, а второй узел, протяженный между первой несущей стенкой и первой панелью основной балки, содержащий второй крепежный фланец и вторую соединительную пластину, имеет тепловое сжатие, по существу равное тепловому сжатию теплоизолирующего барьера первой стенки резервуара при охлаждении резервуара от температуры окружающей среды в пустом состоянии до равновесной температуры в заполненном состоянии.and in which the sealing membrane and the main beam are made of a metal alloy, the coefficient of thermal expansion of which is from 0.5×10 -6 to 7.5×10 -6 K -1 inclusive, at least the first and second connecting plates are made of the material , the thermal expansion coefficient of which is from 20×10 -6 to 60×10 -6 K -1 inclusive, and the heat-insulating barrier is made of a material whose thermal expansion coefficient is from 20×10 -6 to 60×10 -6 K -1 inclusive, so that the first node, extended between the second bearing wall and the second panel of the main beam, containing the first mounting flange and the first connecting plate, has a thermal contraction substantially equal to the thermal contraction of the thermal barrier of the second wall of the tank when the tank is cooled from ambient temperature in an empty state to the equilibrium temperature in the filled state, and the second node, extended between the first load-bearing wall and the first panel of the main beam, containing the second mounting flange and the second connecting plate, has a thermal contraction substantially equal to the thermal contraction of the heat-insulating barrier of the first wall of the tank when the tank is cooled from the ambient temperature in the empty state to the equilibrium temperature in the filled state.
Заполненное состояние соответствует состоянию, в котором резервуар частично или полностью заполнен.The filled state corresponds to the state in which the tank is partially or completely filled.
Благодаря вышеописанным признакам соединительная конструкция имеет соединительные пластины, коэффициент расширения которых намного выше, чем коэффициент расширения основной балки, и того же порядка, что и коэффициент расширения теплоизолирующего барьера, что позволяет соединительной конструкции и, следовательно, уплотнительной мембране, повторять смещение в направлении толщины во время теплового сжатия теплоизолирующего барьера. Таким образом, состав несущей конструкции, выполненной из разных материалов, позволяет эффективно управлять явлением изменения толщины стенок герметичного и теплоизолирующего резервуара после значительного изменения температуры для предотвращения слишком большого смещения между мембраной и барьером.Due to the features described above, the connecting structure has connecting plates whose expansion coefficient is much higher than the expansion coefficient of the main beam, and of the same order as the expansion coefficient of the thermal barrier, which allows the connecting structure, and therefore the sealing membrane, to repeat the displacement in the thickness direction in time of thermal contraction of the heat-insulating barrier. Thus, the composition of the supporting structure made of different materials can effectively control the phenomenon of changing the wall thickness of the sealed and heat-insulating tank after a significant temperature change to prevent too much displacement between the membrane and the barrier.
Варианты осуществления вышеописанного хранилища могут иметь один или более следующих признаков.Embodiments of the above storage may have one or more of the following features.
В соответствии с одним вариантом осуществления крепление между первой соединительной пластиной и первым крепежным фланцем и/или крепление между второй соединительной пластиной и вторым крепежным фланцем может быть выполнено путем сварки, склеивания, заклепочного или болтового соединения.In accordance with one embodiment, the fastening between the first connection plate and the first mounting flange and/or the fastening between the second connecting plate and the second mounting flange can be made by welding, gluing, riveting or bolting.
В соответствии с одним вариантом осуществления крепление между первой соединительной пластиной и первой панелью и/или крепление между второй соединительной пластиной и второй панелью может быть выполнено путем сварки, склеивания, заклепочного или болтового соединения.In accordance with one embodiment, the fastening between the first connection plate and the first panel and/or the fastening between the second connecting plate and the second panel can be made by welding, gluing, riveting or bolting.
В соответствии с одним вариантом осуществления первая панель герметично приварена к уплотнительной мембране первой стенки, то есть с помощью непрерывного сварного шва между двумя элементами.According to one embodiment, the first panel is hermetically welded to the sealing membrane of the first wall, ie by a continuous weld between the two elements.
В соответствии с одним вариантом осуществления вторая панель герметично приварена к уплотнительной мембране второй стенки, то есть с помощью непрерывного сварного шва между двумя элементами.According to one embodiment, the second panel is hermetically welded to the sealing membrane of the second wall, ie by a continuous weld between the two elements.
Следовательно, соединительная конструкция обеспечивает непрерывность уплотнительной мембраны в области пересечения между первой стенкой резервуара и второй стенкой резервуара.Therefore, the connecting structure ensures continuity of the sealing membrane at the intersection between the first tank wall and the second tank wall.
В соответствии с одним вариантом осуществления уплотнительная мембрана выполнена из сплава железа и никеля, коэффициент теплового расширения которого составляет от 0,5×10-6 до 2×10-6 K-1 включительно.In accordance with one embodiment, the sealing membrane is made of an iron-nickel alloy having a coefficient of thermal expansion between 0.5×10 -6 and 2×10 -6 K -1 inclusive.
В соответствии с одним вариантом осуществления уплотнительная мембрана выполнена из сплава железа и марганца, коэффициент теплового расширения которого составляет от 6,5×10-6 до 7,5×10-6 K-1 включительно, например, с содержанием марганца от 18 до 22% по массе.According to one embodiment, the sealing membrane is made of an iron-manganese alloy having a thermal expansion coefficient of 6.5×10 -6 to 7.5×10 -6 K -1 inclusive, for example, with a manganese content of 18 to 22 % by weight.
В соответствии с одним вариантом осуществления соединительная конструкция содержит множество первых соединительных пластин, прикрепленных к первой панели и расположенных на одинаковом или разном расстоянии друг от друга вдоль ребра, и соединительная конструкция содержит множество вторых соединительных пластин, прикрепленных ко второй панели и расположенных на одинаковом или разном расстоянии друг от друга вдоль стыка.In accordance with one embodiment, the connecting structure comprises a plurality of first connecting plates attached to the first panel and located at the same or different distances from each other along the rib, and the connecting structure includes a plurality of second connecting plates attached to the second panel and located at the same or different distance from each other along the junction.
Благодаря вышеописанным признакам крепление между уплотнительной мембраной и несущей конструкцией выполнено с промежутками за счет соединительных пластин, расположенных на расстоянии друг от друга. Такое распределенное крепление позволяет предотвратить нежелательный изгиб между этими элементами и, следовательно, предотвратить повреждение.Due to the features described above, the fastening between the sealing membrane and the supporting structure is made at intervals by means of connecting plates located at a distance from each other. Such a distributed fastening helps to prevent unwanted bending between these elements and, therefore, to prevent damage.
В соответствии с одним вариантом осуществления первый и второй крепежные фланцы выполнены из нержавеющей стали, коэффициент теплового расширения которой составляет от 12×10-6 до 16×10-6 K-1 включительно.In accordance with one embodiment, the first and second mounting flanges are made of stainless steel, the coefficient of thermal expansion of which is from 12×10 -6 to 16×10 -6 K -1 inclusive.
В соответствии с одним вариантом осуществления теплоизолирующий барьер выполнен из армированного волокнами вспененного материала, коэффициент теплового расширения которого составляет от 35×10-6 до 60×10-6 K-1 включительно.In accordance with one embodiment, the thermal barrier is made of a fiber-reinforced foam having a thermal expansion coefficient of 35×10 -6 to 60×10 -6 K -1 inclusive.
В соответствии с одним вариантом осуществления вспененный материал представляет собой пенополиуретан.According to one embodiment, the foam is polyurethane foam.
В соответствии с одним вариантом осуществления теплоизолирующий барьер первой стенки резервуара и, соответственно, второй стенки резервуара выполнен из армированного волокнами вспененного материала, причем волокна ориентированы параллельно первой несущей стенке и, соответственно, второй несущей стенке.In accordance with one embodiment, the thermal barrier of the first tank wall and, respectively, the second tank wall is made of fiber-reinforced foam, with the fibers oriented parallel to the first load-bearing wall and, respectively, the second load-bearing wall.
В соответствии с одним вариантом осуществления первая и вторая соединительные пластины выполнены из металлического справа железа и никеля, например, железа, никеля и марганца или железа, никеля и хрома, коэффициент теплового расширения которого составляет от 20×10-6 до 30×10-6 K-1 включительно.In accordance with one embodiment, the first and second connecting plates are made of iron and nickel metal on the right, for example, iron, nickel and manganese or iron, nickel and chromium, the coefficient of thermal expansion of which is from 20×10 -6 to 30×10 -6 K -1 inclusive.
В соответствии с одним вариантом осуществления первая и вторая соединительные пластины выполнены металлического сплава алюминия и цинка, коэффициент теплового расширения которого составляет от 20×10-6 до 30×10-6 K-1 включительно.In accordance with one embodiment, the first and second connecting plates are made of a metal alloy of aluminum and zinc, the coefficient of thermal expansion of which is from 20×10 -6 to 30×10 -6 K -1 inclusive.
В соответствии с одним вариантом осуществления первая и вторая соединительные пластины выполнены из сплава с высоким содержанием марганца, например, с содержанием марганца, по меньшей мере, 50%, коэффициент теплового расширения которого составляет от 20×10-6 до 30×10-6 K-1 включительно.In accordance with one embodiment, the first and second connecting plates are made of a high manganese alloy, for example, with a manganese content of at least 50%, the coefficient of thermal expansion of which is from 20×10 -6 to 30×10 -6 K -1 inclusive.
В соответствии с одним вариантом осуществления первая и вторая соединительные пластины выполнены из полимерного материала, опционально, армированного волокнами, коэффициент теплового расширения которого составляет от 20×10-6 до 60×10-6 K-1 включительно.In accordance with one embodiment, the first and second connecting plates are made of a polymeric material, optionally reinforced with fibers, the coefficient of thermal expansion of which is from 20×10 -6 to 60×10 -6 K -1 inclusive.
В соответствии с одним вариантом осуществления теплоизолирующий барьер имеет размер в направлении толщины стенки резервуара от 250 до 800 мм включительно.According to one embodiment, the thermal barrier has a dimension in the tank wall thickness direction of 250 mm to 800 mm inclusive.
В соответствии с одним вариантом осуществления первая и вторая соединительные пластины имеют размер в направлении толщины стенки резервуара более 150 мм, предпочтительно от 200 мм до 500 мм включительно, более предпочтительно от 300 до 400 мм.According to one embodiment, the first and second connecting plates have a dimension in the tank wall thickness direction of more than 150 mm, preferably from 200 mm to 500 mm inclusive, more preferably from 300 to 400 mm.
Благодаря вышеописанным признакам первая и вторая соединительные пластины имеют достаточный размер, чтобы соответствующее тепловое сжатие первого узла и второго узла были по существу равны тепловому сжатию теплоизолирующего барьера.Due to the features described above, the first and second connecting plates are of sufficient size that the respective thermal contraction of the first assembly and the second assembly are substantially equal to the thermal contraction of the thermal barrier.
В соответствии с одним вариантом осуществления первый и второй крепежные фланцы имеют размер в направлении толщины стенки резервуара более 30 мм, предпочтительно от 40 мм до 80 мм включительно.According to one embodiment, the first and second mounting flanges have a dimension in the tank wall thickness direction greater than 30 mm, preferably between 40 mm and 80 mm inclusive.
Благодаря вышеописанным признакам первый и второй крепежные фланцы имеют размер, достаточный, чтобы обеспечивать возможность крепления, например, путем сварки с помощью сварочной горелки, первого и второго крепежных фланцев к первой соединительной пластине и второй соединительной пластине соответственно.By virtue of the features described above, the first and second mounting flanges are sized to allow attachment, for example by welding with a welding torch, of the first and second mounting flanges to the first connection plate and the second connection plate, respectively.
В соответствии с одним вариантом осуществления первая соединительная пластина прикреплена к первой панели между основным теплоизолирующим барьером первой стенки и вспомогательным теплоизолирующим барьером первой стенки, а вторая соединительная пластина прикреплена ко второй панели между основным теплоизолирующим барьером второй стенки и вспомогательным теплоизолирующим барьером второй стенки.In accordance with one embodiment, the first connection plate is attached to the first panel between the first wall main thermal barrier and the first wall auxiliary thermal barrier, and the second connection plate is attached to the second panel between the second wall main thermal barrier and the second wall secondary thermal barrier.
В соответствии с одним вариантом осуществления первая соединительная пластина включает в себя первый конец, второй конец и центральный участок между первым концом и вторым концом, причем первый конец прикреплен к первому крепежному фланцу, второй конец прикреплен к первой панели, сечение центрального участка отличается от сечения первого и второго концов, и сечение центрального участка предпочтительно меньше, чем сечение первого и второго концов.In accordance with one embodiment, the first connection plate includes a first end, a second end and a central section between the first end and the second end, the first end is attached to the first mounting flange, the second end is attached to the first panel, the section of the central section is different from the section of the first and second ends, and the cross section of the central section is preferably smaller than the cross section of the first and second ends.
В соответствии с одним вариантом осуществления вторая соединительная пластина включает в себя первый конец, второй конец и центральный участок между первым концом и вторым концом, причем первый конец прикреплен ко второму крепежному фланцу, второй конец прикреплен ко второй панели, сечение центрального участка отличается от сечения первого и второго концов, и сечение центрального участка предпочтительно меньше, чем сечение первого и второго концов.In accordance with one embodiment, the second connection plate includes a first end, a second end and a central section between the first end and the second end, the first end is attached to the second mounting flange, the second end is attached to the second panel, the section of the central section is different from the section of the first and second ends, and the cross section of the central section is preferably smaller than the cross section of the first and second ends.
Таким образом, различие в сечениях центрального участка и концов позволяет уменьшить тепловые потоки между вспомогательным теплоизолирующим барьером и несущей стенкой, а также повысить механическую усталостную прочность.Thus, the difference in the sections of the central section and the ends makes it possible to reduce the heat fluxes between the auxiliary heat-insulating barrier and the bearing wall, as well as to increase the mechanical fatigue strength.
В соответствии с одним вариантом осуществления первая панель содержит первый анкерный участок, протяженный между второй несущей стенкой и уплотнительной мембраной второй стенки, а вторая панель содержит второй анкерный участок, протяженный между первой несущей стенкой и уплотнительной мембраной первой стенки, причем первая соединительная пластина прикреплена к первому анкерному участку, а вторая соединительная пластина прикреплена ко второму анкерному участку.According to one embodiment, the first panel comprises a first anchor section extending between the second load-bearing wall and the sealing membrane of the second wall, and the second panel includes a second anchor section extending between the first load-bearing wall and the sealing membrane of the first wall, the first connection plate being attached to the first anchor section, and the second connecting plate is attached to the second anchor section.
В соответствии с одним вариантом осуществления упомянутый первый участок панели и упомянутый второй участок панели имеют размер в направлении толщины герметичного и теплоизоляционного резервуара более 30 мм, предпочтительно от 40 мм до 80 мм включительно.According to one embodiment, said first panel section and said second panel section have a dimension in the thickness direction of the sealed and heat-insulating reservoir of more than 30 mm, preferably from 40 mm to 80 mm inclusive.
Благодаря вышеописанным признакам упомянутый первый участок панели и упомянутый второй участок панели имеют размер, достаточный, чтобы обеспечивать возможность сварки с помощью сварочной горелки упомянутого первого участка панели и упомянутого второго участка панели с первой соединительной пластиной и второй соединительной пластиной соответственно.Due to the features described above, said first panel section and said second panel section are of a size sufficient to allow welding with a welding torch of said first panel section and said second panel section with a first connecting plate and a second connecting plate, respectively.
В соответствии с одним вариантом осуществления упомянутый первый участок панели и упомянутый второй участок панели представляют собой соответственно первый анкерный участок панели и второй анкерный участок, причем первая панель содержит первый принимающий участок панели, прикрепленный к уплотнительной мембране первой стенки, а вторая панель содержит второй принимающий участок панели, прикрепленный к уплотнительной мембране второй стенки.According to one embodiment, said first panel section and said second panel section are, respectively, a first panel anchor section and a second anchor section, wherein the first panel comprises a first panel receiving section attached to the sealing membrane of the first wall, and the second panel comprises a second receiving section. panel attached to the sealing membrane of the second wall.
В соответствии с одним вариантом осуществления первая панель и вторая панель прикреплены друг с другу под прямым углом с помощью сварного соединения, причем первый принимающий участок панели и первый анкерный участок панели расположены на соответствующих противоположных сторон сварного соединения, и второй принимающий участок панели и второй анкерный участок панель расположены на соответствующих противоположных сторон сварного соединения.In accordance with one embodiment, the first panel and the second panel are attached to each other at right angles by a welded joint, wherein the first panel receiving section and the first panel anchoring section are located on respective opposite sides of the welded joint, and the second panel receiving section and the second anchoring section panel are located on respective opposite sides of the welded joint.
В соответствии с одним вариантом осуществления теплоизолирующий барьер представляет собой вспомогательный теплоизолирующий барьер, а уплотнительная мембрана представляет собой вспомогательную уплотнительную мембрану, и первая стенка резервуара и вторая стенка резервуара дополнительно включают в себя в направлении толщины снаружи внутрь резервуара вспомогательный теплоизолирующий барьер, вспомогательную уплотнительную мембрану, основной теплоизолирующий барьер, поддерживаемый вспомогательной уплотнительной мембраной, и основную уплотнительную мембрану, поддерживаемую основным теплоизолирующим барьером.According to one embodiment, the thermal barrier is a secondary thermal barrier and the sealing membrane is a secondary sealing membrane, and the first tank wall and the second container wall further include, in a thickness direction from outside to the inside of the container, the secondary thermal barrier, the secondary sealing membrane, the main a thermal barrier supported by the secondary sealing membrane, and a main sealing membrane supported by the primary thermal barrier.
В соответствии с одним вариантом осуществления вспомогательный теплоизолирующий барьер включает в себя множество смежных изоляционных блоков параллелепипедной формы, а вспомогательная уплотнительная мембрана включает в себя множество параллельных поясов обшивки, причем пояс обшивки включает в себя плоский центральный участок, опирающийся на верхнюю поверхность изоляционных панелей вспомогательного теплоизолирующего барьера, и два приподнятых края, выступающих в направлении основной уплотнительной мембраны относительно центрального участка, при этом пояса обшивки расположены смежно друг с другом с повторяющимся рисунком и герметично приварены друг к другу на приподнятых краях, причем анкерные фланцы, прикрепленные к изоляционным блокам вспомогательного теплоизолирующего барьера, расположены между смежными поясами обшивки для удержания вспомогательной уплотнительной мембраны на вспомогательном теплоизолирующем барьере.In accordance with one embodiment, the secondary thermal barrier includes a plurality of adjacent parallelepiped-shaped insulating blocks, and the secondary sealing membrane includes a plurality of parallel skin chords, the skin chord including a flat center portion resting on the top surface of the secondary thermal barrier insulation panels. , and two raised edges protruding in the direction of the main sealing membrane relative to the central section, while the sheathing chords are located adjacent to each other with a repeating pattern and hermetically welded to each other at the raised edges, and the anchor flanges attached to the insulating blocks of the auxiliary heat-insulating barrier, are located between adjacent skin chords to hold the auxiliary sealing membrane on the auxiliary heat-insulating barrier.
В соответствии с одним вариантом осуществления основная уплотнительная мембрана состоит из гофрированных металлических пластин.In accordance with one embodiment, the main sealing membrane consists of corrugated metal plates.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретение обеспечивает способ изготовления хранилища для сжиженного газа, содержащего несущую конструкцию и герметичный и теплоизоляционный резервуар, расположенный в несущей конструкции, причем резервуар содержит по меньшей мере первую стенку резервуара, прикрепленную к первой несущей стенке несущей конструкции, и вторую стенку резервуара, прикрепленную ко второй несущей стенке несущей конструкции, каждая стенка резервуара содержит по меньшей мере одну уплотнительную мембрану и, по меньшей мере, один теплоизолирующий барьер, причем теплоизолирующий барьер расположен между уплотнительной мембраной и несущей конструкцией, хранилище содержит соединительную конструкцию, выполненную с возможностью крепления уплотнительной мембраны к несущей конструкции вдоль ребра между первой и второй несущими стенками,In accordance with one embodiment, the invention provides a method for manufacturing a storage for liquefied gas, comprising a supporting structure and a sealed and heat-insulating tank located in the supporting structure, and the tank contains at least a first wall of the tank attached to the first bearing wall of the supporting structure, and the second wall tank, attached to the second bearing wall of the supporting structure, each wall of the tank contains at least one sealing membrane and at least one heat-insulating barrier, and the heat-insulating barrier is located between the sealing membrane and the supporting structure, the storage contains a connecting structure, made with the possibility of fastening sealing membrane to the supporting structure along the rib between the first and second bearing walls,
соединительная конструкция содержит основную балку, состоящую из первой панели, параллельной первой несущей стенке и герметично прикрепленной к уплотнительной мембране первой стенки резервуара, и второй панели, параллельной второй несущей стенке и герметично прикрепленной к уплотнительной мембране второй стенки резервуара, причем соединительная конструкция также содержит по меньшей мере одну первую соединительную пластину, прикрепленную к первой панели и протяженную параллельно первой панели в направлении второй несущей стенки, и по меньшей мере одну вторую соединительную пластину, прикрепленную ко второй панели и протяженную параллельно второй панели в направлении первой несущей стенки,connecting structure contains a main beam, consisting of the first panel, parallel to the first bearing wall and hermetically attached to the sealing membrane of the first tank wall, and the second panel, parallel to the second bearing wall and hermetically attached to the sealing membrane of the second tank wall, and the connecting structure also contains at least at least one first connection plate attached to the first panel and extended parallel to the first panel in the direction of the second load-bearing wall, and at least one second connection plate attached to the second panel and extended parallel to the second panel in the direction of the first load-bearing wall,
несущая конструкция содержит, по меньшей мере, один первый крепежный фланец, выступающий от второй несущей стенки параллельно первой стенке резервуара на расстоянии от стыка, и, по меньшей мере, один второй крепежный фланец, выступающий от первой несущей стенки параллельно второй стенке резервуара на расстоянии от стыка,the supporting structure comprises at least one first mounting flange protruding from the second bearing wall parallel to the first wall of the tank at a distance from the joint, and at least one second mounting flange protruding from the first bearing wall parallel to the second wall of the tank at a distance from joint,
первая соединительная пластина прикреплена к первому крепежному фланцу, а вторая соединительная пластина прикреплена ко второму крепежному фланцу,the first connecting plate is attached to the first mounting flange, and the second connecting plate is attached to the second mounting flange,
уплотнительная мембрана и основная балка выполнены из металлического сплава, коэффициент теплового расширения которого составляет от 0,5×10-6 до 7,5×10-6 K-1 включительно,the sealing membrane and the main beam are made of a metal alloy, the thermal expansion coefficient of which is from 0.5×10 -6 to 7.5×10 -6 K -1 inclusive,
причем способ включает в себя этапы, на которых:wherein the method includes the steps of:
выбирают материал, по меньшей мере, первой и второй соединительных пластин, имеющий коэффициент теплового расширения от 20×10-6 до 60×10-6 K-1 включительно,choose the material of at least the first and second connecting plates, having a coefficient of thermal expansion from 20×10 -6 to 60×10 -6 K -1 inclusive,
выбирают материал теплоизолирующего барьера, имеющий коэффициент теплового расширения от 20×10-6 до 60×10-6 K-1 включительно,choose a heat-insulating barrier material having a coefficient of thermal expansion from 20×10 -6 to 60×10 -6 K -1 inclusive,
при этом выбор осуществляют так, что первый узел, протяженный между второй несущей стенкой и второй панелью основной балки, содержащий первый крепежный фланец и первую соединительную пластину, имеет тепловое сжатие, по существу равное тепловому сжатию теплоизолирующего барьера второй стенки резервуара при охлаждении резервуара от температуры окружающей среды в пустом состоянии до равновесной температуры в заполненном состоянии, а второй узел, протяженный между первой несущей стенкой и первой панелью основной балки, содержащий второй крепежный фланец и вторую соединительную пластину, имеет тепловое сжатие, по существу равное тепловому сжатию теплоизолирующего барьера первой стенки резервуара при охлаждении резервуара от температуры окружающей среды в пустом состоянии до равновесной температуры в заполненном состоянии.wherein the choice is made so that the first node, extended between the second bearing wall and the second panel of the main beam, containing the first mounting flange and the first connecting plate, has a thermal contraction substantially equal to the thermal contraction of the heat-insulating barrier of the second wall of the tank when the tank is cooled from ambient temperature medium in the empty state to the equilibrium temperature in the filled state, and the second node, extended between the first bearing wall and the first panel of the main beam, containing the second mounting flange and the second connecting plate, has a thermal contraction substantially equal to the thermal contraction of the heat-insulating barrier of the first wall of the tank at cooling the tank from the ambient temperature in the empty state to the equilibrium temperature in the filled state.
В соответствии с одним вариантом осуществления способ включает в себя этап, на котором выбирают размер теплоизолирующего барьера в направлении толщины герметичного и теплоизоляционного резервуара, например, от 250 до 500 мм.In accordance with one embodiment, the method includes the step of selecting the size of the thermal barrier in the direction of the thickness of the sealed and thermally insulating reservoir, for example, from 250 to 500 mm.
В соответствии с одним вариантом осуществления способ включает в себя этап, на котором выбирают размер первой и второй соединительных пластин в направлении толщины герметичного и теплоизоляционного резервуара, например, более 150 мм.In accordance with one embodiment, the method includes the step of selecting the size of the first and second connecting plates in the direction of the thickness of the sealed and heat-insulating reservoir, for example, more than 150 mm.
В соответствии с одним вариантом осуществления способ включает в себя этап, на котором выбирают размер первого и второго крепежных фланцев в направлении толщины герметичного и теплоизоляционного резервуара, например, более 50 мм.In accordance with one embodiment, the method includes the step of selecting the size of the first and second mounting flanges in the direction of the thickness of the sealed and heat-insulating reservoir, for example, more than 50 mm.
В соответствии с одним вариантом осуществления способ включает в себя этап, на котором выбирают размер упомянутого первого участка панели и упомянутого второго участка панели в направлении толщины герметичного и теплоизоляционного резервуара, например, более 50 мм.According to one embodiment, the method includes the step of selecting the size of said first panel section and said second panel section in the direction of the thickness of the sealed and heat-insulating reservoir, for example, more than 50 mm.
Вышеописанное хранилище может представлять собой наземное хранилище, например, для хранения СПГ, или плавучее прибрежное или глубоководное хранилище, в частности, установленное на танкере-метановозе, плавучей установке для регазификации и хранения газа (FSRU), плавучей установке для добычи, хранения и отгрузки нефти (FPSO) и т.д. Такое хранилище также может служить в качестве топливного резервуара на судне любого типа.The storage described above can be an onshore storage facility such as LNG storage, or a floating offshore or deep water storage facility such as a methane tanker, a floating gas regasification and storage unit (FSRU), a floating oil production, storage and offloading unit. (FPSO), etc. Such storage can also serve as a fuel tank on any type of vessel.
В соответствии с одним вариантом осуществления судно для транспортировки холодного жидкого продукта включает в себя двойной корпус и хранилище, описанное выше, причем часть двойного корпуса образует несущую конструкцию хранилища.In accordance with one embodiment, a cold liquid product transport vessel includes a double hull and storage as described above, with a portion of the double hull forming the supporting structure of the storage.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретение также предлагает способ загрузки или разгрузки такого судна, в котором холодный жидкий продукт подают по изолированным трубопроводам из плавучего или наземного хранилища в резервуар судна или из резервуара судна в плавучее или наземное хранилище.In accordance with one embodiment, the invention also provides a method for loading or unloading such a vessel, in which a cold liquid product is supplied through insulated pipelines from a floating or surface storage to a ship's tank or from a ship's tank to a floating or land storage.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретение также предлагает систему передачи холодного жидкого продукта, причем система включает в себя вышеупомянутое судно, изолированные трубопроводы, расположенные так, чтобы соединять резервуар, установленный в корпусе судна, с плавучим или наземным хранилищем, и насос для подачи потока холодного жидкого продукта по изолированным трубопроводам из плавучего или наземного хранилища в резервуар судна или из резервуара судна в плавучее или наземное хранилище.According to one embodiment, the invention also provides a cold liquid product transfer system, the system including the aforementioned vessel, insulated piping positioned to connect a vessel-mounted tank to floating or surface storage, and a pump for supplying a cold liquid stream. liquid product through insulated pipelines from a floating or land storage to a ship's tank or from a ship's tank to a floating or land storage.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Настоящее изобретение станет более понятным, и другие задачи, детали, признаки и преимущества станут более очевидными из следующего далее описания конкретных вариантов осуществления изобретения, приведенных исключительно в качестве неограничивающего примера со ссылкой на приложенные чертежи.The present invention will become better understood and other objects, details, features and advantages will become more apparent from the following description of specific embodiments of the invention, given solely by way of non-limiting example with reference to the accompanying drawings.
Фиг. 1 представляет вид в разрезе резервуара на уровне угла, образованного двумя стенками резервуара.Fig. 1 is a sectional view of the tank at the level of the angle formed by the two walls of the tank.
Фиг. 2 представляет схематический вид в перспективе резервуара, показанного на фиг. 1, на котором представлены только соединительная конструкция и несущая конструкция.Fig. 2 is a schematic perspective view of the tank shown in FIG. 1, which shows only the connecting structure and the supporting structure.
Фиг. 3 представляет график, показывающий допустимый коэффициент теплового расширения соединительной пластины в зависимости от допустимого смещения между мембраной и барьером для множества вариантов осуществления теплоизолирующего барьера.Fig. 3 is a graph showing the allowable thermal expansion coefficient of the connection plate versus allowable displacement between the membrane and the barrier for a plurality of heat barrier embodiments.
Фиг. 4 представляет график, показывающий допустимый коэффициент теплового расширения соединительной пластины в зависимости от коэффициента теплового расширения теплоизолирующего барьера для множества значений смещения между мембраной и барьером.Fig. 4 is a graph showing the allowable thermal expansion coefficient of the connection plate as a function of the thermal expansion coefficient of the thermal barrier for a plurality of displacement values between the membrane and the barrier.
Фиг. 5 представляет схематическое представление с вырезом танкера-метановоза, включающего в себя герметичный и теплоизоляционный резервуар, и терминала для загрузки/разгрузки этого резервуара.Fig. 5 is a schematic cutaway view of a methane tanker including a pressurized and thermally insulated tank and a terminal for loading/unloading this tank.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS
Стенка резервуара прикреплена к несущей стенке несущей конструкции. Условно выражение «над» или «выше» относится к положению ближе к внутренней области резервуара, а выражение «под» или «ниже» относится к положению ближе к несущей конструкции, независимо от ориентации стенки резервуара относительно поля силы тяжести.The tank wall is attached to the load-bearing wall of the load-bearing structure. Conventionally, the expression "above" or "above" refers to a position closer to the interior of the tank, and the expression "below" or "below" refers to a position closer to the supporting structure, regardless of the orientation of the tank wall relative to the gravity field.
На фиг. 1 показана многослойная конструкция двух стенок 1 и 101 герметичного и теплоизоляционного резервуара для хранения сжиженного газа, например, сжиженного природного газа (СПГ). Каждая стенка 1, 101 резервуара включает в себя последовательно в направлении толщины снаружи внутрь резервуара вспомогательный теплоизолирующий барьер 2, 102, удерживаемый на несущей стенке 3, 103, вспомогательную уплотнительную мембрану 4, 104, опирающуюся на вспомогательный теплоизолирующий барьер 2, 102, основной теплоизолирующий барьер 5, 105, опирающийся на вспомогательную уплотнительную мембрану 4, 104, и основную уплотнительную мембрану 6, 106, предназначенную для контакта со сжиженным природным газом, содержащимся в резервуаре.In FIG. 1 shows a sandwich construction of two
Несущая конструкция, в частности, может быть образована корпусом или двойным корпусом судна. Несущая конструкция включает в себя множество несущих стенок 3, 103, определяющих общую форму резервуара, обычно многогранную форму. Две несущие стенки 3 и 103 соединены на стыке 100, образуя двугранный угол, который может иметь различные значения. В данном случае показан угол 90°.The supporting structure may in particular be formed by the hull or double hull of the vessel. The load-bearing structure includes a plurality of load-
Вспомогательный теплоизолирующий барьер 2, 102 включает в себя множество вспомогательных изоляционных панелей 7, 107, прикрепленных к несущей стенке 3, 103 с помощью известных удерживающих устройств (не показаны).The auxiliary
Вспомогательная изоляционная панель 7, 107 включает в себя нижнюю пластину, покрывную пластину и, при необходимости, дополнительную промежуточную пластину, например, из фанеры. Вспомогательная изоляционная панель 7, 107 также включает в себя один или более слоев изоляционного вспененного полимерного материала, расположенных между нижней пластиной, покрывной пластиной и, при необходимости, дополнительной, промежуточной пластиной и приклеенных к ним. Изоляционный вспененный полимерный материал, в частности, может представлять собой пенополиуретан, при необходимости, дополнительно армированный волокнами.The
Вспомогательная уплотнительная мембрана 4, 104 включает в себя непрерывный слой металлических поясов обшивки с приподнятыми краями. Пояса обшивки приварены своими приподнятыми краями к параллельным опорам для присоединения сваркой, закрепленным в пазах, образованных в покрывных пластинах вспомогательных изоляционных панелей 7, 107. Пояса обшивки выполнены, например, из инвара®, то есть сплава железа и никеля, коэффициент расширения которого обычно составляет от 1,2×10-6 до 2×10-6 K-1 включительно. Также могут использоваться сплавы железа и марганца, коэффициент расширения которых обычно составляет порядка 7×10-6 K-1.The
Основной теплоизолирующий барьер 5, 105 включает в себя множество основных изоляционных панелей 8, 108, которые могут быть изготовлены в соответствии с различными известными конструкциями.The main
Основная уплотнительная мембрана 6, 106 может быть изготовлена различными способами. На фиг. 1 она включает в себя непрерывный слой листового металла, который имеет два ряда взаимно перпендикулярных гофров. Первый ряд гофров 9, 109 протяжен перпендикулярно стыку 100. Второй ряд гофров 10, 110 протяжен параллельно стыку 100. Два ряда гофров могут иметь регулярный интервал или периодический нерегулярный интервал.The
Далее со ссылкой на фигуры 1 и 2 будет более подробно описана конструкция вспомогательного элемента резервуара на уровне соединения между двумя стенками 1 и 101 резервуара.Next, with reference to figures 1 and 2 will be described in more detail the construction of the auxiliary element of the tank at the level of the connection between the two
Вспомогательная уплотнительная мембрана 4 первой стенки 1 резервуара и вспомогательная уплотнительная мембрана 104 второй стенки 101 резервуара прикреплены к несущей конструкции с помощью соединительной конструкции 11 на уровне угла резервуара, то есть вблизи ребра 100, на котором соединяются две несущие стенки 3 и 103.The auxiliary sealing membrane 4 of the
Соединительная конструкция 11 содержит металлическую основную балку 12, расположенную параллельно ребру 100. Основная балка 12 включает в себя первую панель 13, протяженную параллельно несущей стенке 3, и вторую панель 14, протяженную параллельно несущей стенке 103. Две панели 13, 14 соединены под углом, соответствующим углу, образованному между двумя несущими стенками 3 и 103, то есть, в данном случае, под прямым углом, с помощью сварного соединения. Например, вторая панель 14 может быть образована из двух пластин, приваренных на соответствующих противоположных сторон первой панели 13, которые могут быть выполнены за одно целое или в виде множества пластин, приваренных друг к другу. Таким образом, основная балка 12 имеет крестообразную форму.The connecting
Участок первой панели 13, протяженный между несущей конструкцией и сварным соединением панелей 13, 14, представляет собой анкерный участок 15, позволяющий соединять соединительную конструкцию 11 с несущей стенкой 103 для поглощения растягивающего усилия во вспомогательной уплотнительной мембране 4. Подобным образом участок второй панели 14, протяженный между несущей конструкцией и сварным соединением панелей 13, 14, представляет собой анкерный участок 16 для соединения соединительной конструкции 11 с несущей стенкой 3 для поглощения растягивающего усилия во вспомогательной уплотнительной мембране 104.The portion of the
Участок первой панели 13, протяженный за сварным соединением двух панелей 13, 14 и между вспомогательным теплоизолирующим барьером 2 и основным теплоизолирующим барьером 5, представляет собой принимающий участок 17, к которому приварен край вспомогательной уплотнительной мембраны 4. Подобным образом участок второй панели 14, протяженный за сварным соединением двух панелей 13, 14 и между вспомогательным теплоизолирующим барьером 102 и основным теплоизолирующим барьером 105, представляет собой принимающий участок 18, к которому приварен край вспомогательной мембраны 104.The portion of the
Соединительная конструкция 11 также содержит, по меньшей мере, одну первую соединительную пластину 19, прикрепленную к анкерному участку 15 первой панели 13 и протяженную параллельно первой панели 13 в направлении несущей стенки 103. Подобным образом, соединительная конструкция 11 содержит, по меньшей мере, одну вторую соединительную пластину 20, прикрепленную к анкерному участку 16 второй панели 14 и протяженную параллельно второй панели 14 в направлении несущей стенки 3.The connecting
Несущая конструкция содержит первый крепежный фланец 21, выступающий от несущей стенки 103 параллельно стенке 1 резервуара на расстоянии от ребра 100, и второй крепежный фланец 22, выступающий от несущей стенки 3 параллельно стенке 101 резервуара на расстоянии от ребра 100.The supporting structure includes the first mounting
Первая соединительная пластина 19 прикреплена к первому крепежному фланцу 21 для соединения анкерного участка 15 первой панели 13 с несущей стенкой 103. Подобным образом, вторая соединительная пластина 20 прикреплена ко второму крепежному фланцу 22 для соединения анкерного участка второй панели с несущей стенкой 3. Таким образом, вспомогательные уплотнительные мембраны 4, 104 прикреплены к несущей конструкции посредством промежуточной соединительной конструкции 11.The
Крепление между соединительной конструкцией и несущими стенками 3, 103 может быть выполнено прерывисто. Анкерный участок 15 первой панели 13 прикреплен к первому крепежному фланцу 21 посредством множества первых соединительных пластин 19, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга вдоль стыка 100. Подобным образом анкерный участок 16 второй панели 14 прикреплен ко второму крепежному фланцу 22 посредством множества вторых соединительных пластин 20, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга вдоль стыка 100.The fastening between the connecting structure and the load-
Фиг. 2 иллюстрирует вид в перспективе крепления между соединительной конструкцией и несущими стенками 3, 103 в соответствии с другим вариантом осуществления. Как в варианте осуществления, показанном на фиг. 1, и как можно увидеть на фиг. 2, крепление между соединительной конструкцией и несущими стенками 3, 103 может быть выполнено прерывисто. Первая панель 13 прикреплена к первому крепежному фланцу 21 посредством множества первых соединительных пластин 19, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга вдоль стыка 100. Подобным образом вторая панель 14 прикреплена ко второму крепежному фланцу 22 посредством множества вторых соединительных пластин 20, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга вдоль стыка 100.Fig. 2 illustrates a perspective view of an attachment between a connecting structure and load-
Кроме того, в этом варианте осуществления вторая панель 14 образована только одной пластиной, и первая панель 13 образована только одной пластиной, в результате чего первая панель 13 и вторая панель 14 либо приварены друг к другу одним из краев, либо изготовлены путем сгибания под углом, равным углу между первой несущей стенкой 3 и второй несущей стенкой 103. Таким образом, первая панель 13 и вторая панель 14 протяжены только между вспомогательным теплоизолирующим барьером 2, 102 и основным теплоизолирующим барьером 5, 105. Следовательно, в данном случае соединительные пластины 19, 20 прикреплены к основной балке 12 между вспомогательным теплоизолирующим барьером 2, 102 и основным теплоизолирующим барьером 5, 105. Таким образом, в показанном примере основная балка 12 имеет L-образную форму.Moreover, in this embodiment, the
Кроме того, первые соединительные пластины 19 и вторые соединительные пластины 20 могут чередоваться вдоль стыка 100, как проиллюстрировано на фиг. 2. Соединительные пластины 19, 20 также могут быть прикреплены к первой панели 13 и второй панели 14 на одном уровне относительно стыка 100.In addition, the first connecting
Первые соединительные пластины 19 и вторые соединительные пластины 20 могут включать в себя первый конец, приваренный к первому крепежному фланцу 21 и второму крепежному фланцу 22 соответственно, второй конец, приваренный к первой панели 13 и второй панели соответственно, и центральный участок между первым концом и вторым концом. Следовательно, центральный участок может иметь сечение, отличное от сечений приваренных концов, и, например, сечение центрального участка меньше, чем сечения концов. Предпочтительно это позволяет уменьшить тепловые потоки между вспомогательным барьером 104, 4 и несущей стенкой 3, 103 и улучшить механическую усталостную прочность.The
В варианте осуществления, который не показан, крепление между соединительной конструкцией 11 и несущими стенками 3, 103 может быть выполнено непрерывным образом. Фактически, анкерный участок 15 первой панели 13 прикреплен к первому крепежному фланцу 21 посредством одной первой соединительной пластины 19, имеющей размер, эквивалентный размеру первого крепежного фланца 21, или посредством множества первых соединительных пластин 19, расположенных встык вдоль ребра 100. Подобным образом анкерный участок 16 второй панели 14 прикреплен ко второму крепежному фланцу 22 посредством одной второй соединительной пластины 20, имеющей размер, эквивалентный размеру второго крепежного фланца 22, или посредством множества вторых соединительных пластин 20, расположенных встык вдоль стыка 100.In an embodiment not shown, the fastening between the connecting
Далее будут описаны способы выбора материалов, используемых для изготовления соединительной конструкции 11, для ограничения смещения между барьером и мембраной. Для этого материал соединительных пластин 19, 20 может быть выбран в зависимости от материала вспомогательного теплоизолирующего барьера 2, 102, чтобы соединительная конструкция 11 и вспомогательный теплоизолирующий барьер 2, 102 сжимались по существу аналогичным образом.Next, methods for selecting the materials used to make the connecting
В следующих примерах размеры и материалы соединительной конструкции 11, вспомогательного теплоизолирующего барьера 2, 102 и крепежных фланцев 21, 22 заданы следующим образом:In the following examples, the dimensions and materials of the connecting
Размер в направлении толщины вспомогательного теплоизолирующего барьера 2 - 102: 400 мм.Dimension in thickness direction of secondary thermal barrier 2 - 102: 400 mm.
Размер в направлении толщины крепежных фланцев 21, 22 - 50 мм.Dimension in thickness direction of mounting
Размер в направлении толщины анкерных участков 15, 16 первой и второй панелей 13, 14: - 50 мм.The dimension in the thickness direction of the
Материал основной балки 12: инвар®, имеющий коэффициент теплового расширения 1,2×10-6 K-1.The material of the main beam 12: Invar® having a coefficient of thermal expansion of 1.2×10 -6 K -1 .
Материал крепежных фланцев 21, 22: сталь, имеющая коэффициент теплового расширения 15×10-6 K-1.Material of mounting
Также предполагается, что тепловой градиент в используемых материалах является по существу линейным. Также предполагается, что изменение температуры между вспомогательной уплотнительной мембраной 4, 104 и несущей стенкой 3, 103 равно 130 K.It is also assumed that the thermal gradient in the materials used is essentially linear. It is also assumed that the temperature change between the
На фиг. 3 показан график, на котором по оси абсцисс отложено смещение между барьером и мембраной в мм, а по оси ординат отложен допустимый коэффициент теплового расширения для материала соединительных пластин 19, 20 в K-1. Построено множество кривых 23-28 для разных видов вспомогательного теплоизолирующего барьера 2, 102.In FIG. 3 shows a graph in which the abscissa shows the displacement between the barrier and the membrane in mm, and the y-axis shows the allowable coefficient of thermal expansion for the material of the connecting
Кривая 23 иллюстрирует допустимый коэффициент теплового расширения соединительных пластин 19, 20 в зависимости от смещения между барьером и мембраной для вспомогательного теплоизолирующего барьера 2, 102, изготовленного из фанерных коробов, коэффициент теплового расширения которых составляет порядка 6×10-6 K-1. Кроме того, линия 34 представляет коэффициент теплового расширения инвара®. Следовательно, пересечение между линией 34 и кривой 23 представляет сочетание соединительных пластин 19, 20, выполненных из инвара®, и вспомогательного теплоизолирующего барьера 2, 102, выполненного из фанеры.
Соответственно, как видно на фиг. 3, известная комбинация фанеры и инвара® дает смещение между барьером и мембраной менее 0,1, следовательно, значение находится в допустимом диапазоне.Accordingly, as seen in FIG. 3, the known combination of plywood and Invar® gives an offset between the barrier and the membrane of less than 0.1, hence the value is in the acceptable range.
Необходимо отметить, что для предотвращения повреждения вспомогательной уплотнительной мембраны 4, 104 предпочтительно ограничить смещение между барьером и мембраной значением от 0 до 1 мм, более предпочтительно от 0 до 0,8 мм. Фактически, при смещении, превышающем 1 мм, вспомогательная уплотнительная мембрана 4, 104 подвергается так называемому «ступенчатому» эффекту, при котором она недостаточно поддерживается вспомогательным теплоизолирующим барьером 2, 102 и подвергается значительному изгибающему усилию. Кроме того, в случае отрицательного смещения между барьером и мембраной, т.е. когда соединительная конструкция 11 сжимается сильнее, чем вспомогательный теплоизолирующий барьер 2, 102, вспомогательная уплотнительная мембрана 4, 104 оказывает нежелательное сжимающее усилие на вспомогательный теплоизолирующий барьер 2, 102. Соответственно, идеальное значение смещения между барьером и мембраной максимально близко к 0 мм при положительных значениях. Однако материал, выбранный для соединительных пластин 19, 20, также должен выдерживать усилия, которым подвергается вспомогательная уплотнительная мембрана 4, 105, и, следовательно, должен быть достаточно прочным, в частности, в отношении растяжения/сжатия при относительно низких температурах.It should be noted that in order to prevent damage to the
Кривые 24, 25, 26, 27 и 28 показывают допустимый коэффициент теплового расширения для соединительных пластин 19, 20 в зависимости от смещения между барьером и мембраной для вспомогательного теплоизолирующего барьера 2, 102, коэффициент теплового расширения которого составляет соответственно 20×10-6 K-1, 30×10-6 K-1, 40×10-6 K-1, 50×10-6 K-1 и 60×10-6 K-1, например, выполненного из изоляционного вспененного материала.
Поэтому из этих примеров видно, что инвар® для соединительных пластин 19, 20 не является наиболее подходящим в случае изоляционных вспененных материалов, коэффициент теплового расширения которых составляет от 20×10-6 до 60×10-6 K-1 включительно. Фактически, допустимое смещение превышает 0,8 мм при значениях коэффициента теплового расширения более 40×10-6 K-1.Therefore, it can be seen from these examples that Invar® for connecting
Например, в случае пенополиуретана, армированного волокнами, ориентированными в направлении, ортогональном направлению толщины, имеющего коэффициент теплового расширения 50×10-6 K-1, точка 30 на кривой 27 показывает, что материал соединительных пластин 19, 20 должен иметь коэффициент теплового расширения приблизительно 25×10-6 K-1 для получения смещения между барьером и мембраной 0,8 мм. Кроме того, чтобы смещение между барьером и мембраной оставалось в допустимом диапазоне от 0 до 0,8 мм коэффициент теплового расширения соединительных пластин 19, 20 должен составлять приблизительно от 25×10-6 K-1 до 65×10-6 K-1.For example, in the case of polyurethane foam reinforced with fibers oriented in a direction orthogonal to the thickness direction, having a coefficient of thermal expansion of 50×10 -6 K -1 ,
Кривые, показанные на фиг. 3, иллюстрируют способ выбора материала, используемого для соединительных пластин 19, 20. Специалисту в данной области техники будет понятно, как определить подобные кривые при других допущениях, например, для разной толщины изоляционного барьера.The curves shown in Fig. 3 illustrate the method of selecting the material used for the connecting
Фактически, следующее уравнение позволяет определить коэффициент теплового расширения соединительной пластины 19, 20 в зависимости от различных параметров:In fact, the following equation makes it possible to determine the coefficient of thermal expansion of the connecting
гдеWhere
α p - коэффициент теплового расширения соединительных пластин 19, 20, α p - coefficient of thermal expansion of the connecting
L p - размер соединительных пластин 19, 20 в направлении толщины стенки резервуара, L p - the size of the connecting
L i - размер анкерных участков 15, 16 в направлении толщины, L i - the size of the
L a - размер крепежных фланцев 21, 22 в направлении толщины, L a - the size of the mounting
α m - коэффициент теплового расширения вспомогательного теплоизолирующего барьера 2, 102, α m - coefficient of thermal expansion of the auxiliary heat-insulating
ΔT max - изменение температуры между вспомогательной уплотнительной мембраной 4, 104 и несущей стенкой 3, 103, ΔT max - temperature change between the
E ad - допустимое смещение между барьером и мембраной. E ad is the allowable displacement between the barrier and the membrane.
На фиг. 4 показан график, на котором по оси абсцисс отложен коэффициент теплового расширения вспомогательного теплоизолирующего барьера 2, 102 в K-1, а по оси ординат отложен коэффициент расширения материала соединительных пластин 19, 20 в K-1, при тех же допущениях, что были использованы на фиг. 3. Построено множество кривых для разных значений смещения между барьером и мембраной.In FIG. 4 shows a graph in which the abscissa shows the coefficient of thermal expansion of the auxiliary
Кривые 31, 32 и 33 показывают допустимый коэффициент теплового расширения соединительных пластин 19, 20 в зависимости от коэффициента теплового расширения вспомогательного теплоизолирующего барьера 2, 102 для смещения между барьером и мембраной 0,1 мм, 0,8 мм и 1,2 мм соответственно.
В таблице ниже приведены различные примеры A, B, C выбора, показанные точками A, B и C на фиг. 3, в которых материал вспомогательного теплоизолирующего барьера в комбинации с материалом соединительной пластины позволяет получить смещение между барьером и мембраной в допустимом диапазоне. The table below shows various selection examples A, B, C as indicated by points A, B and C in FIG. 3, in which the material of the auxiliary thermal barrier in combination with the material of the connecting plate allows you to get the displacement between the barrier and the membrane in an acceptable range.
α=50×10-6 K-1 Polyurethane foam reinforced with fibers orthogonal to thickness direction
α=50×10 -6 K -1
α=30×10-6 K-1 Fe/Ni alloy containing 15 to 25 wt.% Ni and several wt.% Mn
α=30×10 -6 K -1
α=60×10-6 K-1 polyurethane foam
α=60×10 -6 K -1
α=56×10-6 K-1 Polyetherimide resin
α=56×10 -6 K -1
α=30×10-6 K-1 Polyurethane foam reinforced with fibers in the direction of the tank wall thickness
α=30×10 -6 K -1
α=25×10-6 K-1 Fe/Ni alloy containing 15 to 25 wt.% Ni and a few wt.% Cr
α=25×10 -6 K -1
Примеры выбора материалов для вспомогательного теплоизолирующего барьераExamples of materials selection for auxiliary thermal barrier
и соединительной пластиныand connecting plate
Обратимся к фиг. 10, вид с вырезом танкера-метановоза 70 иллюстрирует герметичный и изолированный резервуар 71 в общем призматической формы, установленный в двойном корпусе 72 судна. Стенка резервуара 71 включает в себя основной уплотнительный барьер, предназначенный для контакта с СПГ, содержащимся в резервуаре, вспомогательный уплотнительный барьер, расположенный между основным уплотнительным барьером и двойным корпусом 72 судна, и два теплоизолирующих барьера, расположенных соответственно между основным уплотнительным барьером и вспомогательным уплотнительным барьером и между вспомогательным уплотнительным барьером и двойным корпусом 72.Let us turn to Fig. 10, a cutaway view of a
Как известно, загрузочно-разгрузочные трубопроводы 73, расположенные на верхней палубе судна, могут быть соединены с помощью соответствующих соединителей с морским или портовым терминалом для передачи СПГ в резервуар 71 или из него.As is known, loading and unloading
Фиг. 10 иллюстрирует пример морского терминала, включающего в себя загрузочно-разгрузочную станцию 75, подводный трубопровод 76 и наземное хранилище 77. Загрузочно-разгрузочная станция 75 представляет собой стационарное прибрежное сооружение, включающее в себя подвижную стрелу рукав 74 и башню 78, которая поддерживает подвижную стрелу 74. Подвижная стрела 74 удерживает связку изолированных гибких шлангов 79, которые могут быть соединены с загрузочно-разгрузочными трубопроводами 73. Ориентируемая подвижная стрела 74 может быть адаптирована к танкерам-матановозам всех размеров. Внутри башни 78 проходит соединительный трубопровод (не показан). Загрузочно-разгрузочная станция 75 позволяет выполнять загрузку и разгрузку танкера-метановоза 70 из наземного хранилища 77 или на него. Последнее включает в себя резервуары 80 для сжиженного газа и соединительные трубопроводы 81, соединенные подводным трубопроводом 76 с загрузочно-разгрузочной станцией 75. Подводный трубопровод 76 позволяет передавать сжиженный газ между загрузочно-разгрузочной станцией 75 и наземным хранилищем 77 на большое расстояние, например, 5 км, что позволяет останавливать танкер-метановоз 70 на большом расстоянии от берега во время операций загрузки и разгрузки.Fig. 10 illustrates an example of an offshore terminal including a loading and unloading
Для создания давления, необходимого для передачи сжиженного газа, используются насосы, установленные на борту судна 70, и/или насосы, установленные в наземном хранилище 77, и/или насосы, установленные на загрузочно-разгрузочной станции 75.To create the pressure necessary for the transfer of liquefied gas, pumps installed on board the
Хотя изобретение описано со ссылкой на несколько конкретных вариантов осуществления, очевидно, что оно никоим образом не ограничивается ими, и что оно включает в себя все технические эквиваленты и сочетания описанных средств, если они находятся в пределах объема изобретения, определенного формулой изобретения.Although the invention has been described with reference to several specific embodiments, it is to be understood that it is not limited thereto in any way, and that it includes all technical equivalents and combinations of the means described so long as they fall within the scope of the invention as defined by the claims.
Использование глагола «включать в себя» или «содержать» и производных форм не исключает наличия элементов или этапов, отличных от изложенных в пункте формулы изобретения.The use of the verb "comprise" or "comprise" and derivative forms does not preclude the presence of elements or steps other than those set forth in a claim.
В формуле изобретения ни одна ссылочная позиция в скобках не должна интерпретироваться как ограничение пункта формулы изобретения.In the claims, no reference numeral in parentheses should be interpreted as limiting the claim.
Claims (28)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1858431 | 2018-09-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2021105960A RU2021105960A (en) | 2022-10-19 |
| RU2791228C2 true RU2791228C2 (en) | 2023-03-06 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2426856A1 (en) * | 1978-05-26 | 1979-12-21 | Mc Donnell Douglas Corp | CORNER STRUCTURE FOR CONTAINER OF CRYOGENIC LIQUIDS |
| RU2493476C2 (en) * | 2008-05-21 | 2013-09-20 | ГАЗТРАНСПОР э ТЕКНИГАЗ | Adhesive bond of insulating units of liquefied gas storage tank using wavy beads |
| RU2522691C2 (en) * | 2012-05-31 | 2014-07-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Membrane cargo capacity for liquefied natural gas transportation and storage |
| RU177999U1 (en) * | 2017-09-19 | 2018-03-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" | RESERVOIR FOR LONG TERM STORAGE OF LIQUEFIED NATURAL GAS |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2426856A1 (en) * | 1978-05-26 | 1979-12-21 | Mc Donnell Douglas Corp | CORNER STRUCTURE FOR CONTAINER OF CRYOGENIC LIQUIDS |
| RU2493476C2 (en) * | 2008-05-21 | 2013-09-20 | ГАЗТРАНСПОР э ТЕКНИГАЗ | Adhesive bond of insulating units of liquefied gas storage tank using wavy beads |
| RU2522691C2 (en) * | 2012-05-31 | 2014-07-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Membrane cargo capacity for liquefied natural gas transportation and storage |
| RU177999U1 (en) * | 2017-09-19 | 2018-03-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" | RESERVOIR FOR LONG TERM STORAGE OF LIQUEFIED NATURAL GAS |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6564926B2 (en) | Sealed insulation tank | |
| KR102209265B1 (en) | Sealed, thermally insulating vessel comprising a corner part | |
| JP6356602B2 (en) | Sealed heat insulation tank | |
| KR20170063733A (en) | Sealed and insulating vessel comprising a bridging element between the panels of the secondary insulation barrier | |
| KR102498803B1 (en) | sealed and insulated tank | |
| KR102581424B1 (en) | Fluid-tight vessel wall comprising a sealing membrane containing reinforced zones | |
| KR102438160B1 (en) | Fluid sealed and insulated fluid storage tank | |
| KR20210005680A (en) | Solid tank wall with sealing membrane | |
| RU2791228C2 (en) | Liquefied gas storage | |
| KR102542637B1 (en) | Closed insulated tank | |
| CN115199945A (en) | Anchoring device for retaining spacer blocks | |
| KR20230012570A (en) | Liquefied gas storage facility | |
| JP2023527911A (en) | Closed and insulated tank built into the load-bearing structure | |
| RU2817458C2 (en) | Sealing membrane for sealed fluid storage tank | |
| CN113056632B (en) | Storage device for liquefied gases | |
| RU2818122C2 (en) | Sealed and heat-insulating tank for floating structure | |
| KR20200023478A (en) | Insulated closed tank with curved support strip | |
| RU2780113C2 (en) | Sealed tank wall containing sealing membrane | |
| RU2812589C1 (en) | Sealed and heat-insulated tank | |
| KR20240058875A (en) | Storage facilities for liquefied gas | |
| KR20230066072A (en) | sealed and insulated tank | |
| KR20220038360A (en) | Sealed Insulated Tanks for Floating Structures | |
| AU2012228180B9 (en) | Insulating block for producing a tight wall of a tank | |
| KR20240035996A (en) | Storage facilities for liquefied gas | |
| KR20240029398A (en) | Liquid dome chair and vessel comprising the same |