TW202405335A - 密封且熱絕緣槽之壁 - Google Patents

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康巴里奧 古勞梅 德
雷葛恩 古勞梅 索蒙
班諾特 莫瑞爾
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Abstract

本發明係關於一種用於一液化氣體之一密封且熱絕緣儲存槽之壁(11)，該壁(11)在一厚度方向上連續地包括一次要熱絕緣障壁(12)、一次要密封隔膜(13)、一主要熱絕緣障壁(14)及用於與該槽中所容納的該液化氣體接觸之一主要密封隔膜(15)，該主要熱絕緣障壁(14)包括緊固至該次要熱絕緣障壁(12)且在該厚度方向上延伸之至少一第一列承載部件，該等承載部件(30)之各者緊固至一各自內板(42)，該主要密封隔膜(15)之平坦區(46)之各者被焊接至該等內板(42)之一者並承抵於該一者。

Description

密封且熱絕緣槽之壁
本發明係關於密封且熱絕緣槽之領域。特定言之，本發明係關於用於儲存及/或運輸一液化氣體(諸如在大氣壓下在約-253°C下之液態氫)之密封且熱絕緣槽之領域。
先前技術中已知用於一液化氣體(諸如液化天然氣(LNG))之密封且熱絕緣儲存槽。
文件EP2859267揭示一種槽，其中壁具有一多層結構，即，壁在壁之厚度方向上自外部朝向內部連續地包括固持於承載結構上之一次要熱絕緣障壁、承抵於該次要熱絕緣障壁之一次要密封隔膜、承抵於該次要密封隔膜之一主要熱絕緣障壁，及經設計以與該槽中所容納的液化天然氣接觸之一主要密封隔膜。
主要熱絕緣障壁包括複數個耐熱元件，該複數個耐熱元件包括一矩形或正方形罩蓋面板及緊固至該罩蓋面板之一底面且與其垂直之複數個承載支柱。熱絕緣障壁亦具有由橫向部件形成且圍繞罩蓋面板之一框架。各橫向部件設有亦擱置於罩蓋壁中之一座孔(spotface)中之一錨定板。
主要密封隔膜具有垂直波紋之一網狀物以在平面之所有方向上提供彈性。該隔膜係由沿著其邊緣搭焊之矩形薄片金屬板製成。此外，薄片金屬板係放置於罩蓋面板上且其邊緣經焊接至形成框架之橫向部件上之錨定板。
申請人已判定，在上文所描述之類型之一槽中之主要密封隔膜之波紋並未均勻地受應力。特定言之，由於主要熱絕緣障壁係不連續的，即，由彼此並列且各支撐主要密封隔膜之複數個平坦區之耐熱元件組成，因此其行為在承載結構變形時及/或在由儲存於槽中之液化氣體產生之熱及機械應力的效應下並非均勻的。特定言之，申請人已發現，配置於跨越緊固至一第一耐熱元件之一第一錨定板及緊固至鄰近於該第一耐熱元件之一第二耐熱元件之一第二錨定板的一區中之波紋比在緊固至同一耐熱元件之兩個錨定板之間延伸的其他波紋受應力至更大程度。此外，主要密封隔膜之平坦表面抵靠耐熱元件之罩蓋面板摩擦，此亦對應力分佈之均勻性產生不利影響。此外，一些波紋比其他波紋變形更多以補償大於其他波紋所經受之位移之位移。重要的是確保主要密封隔膜之波紋之間的應力分佈儘可能均勻，以便最佳化其使用壽命。在液化氣體之儲存溫度為低，從而導致主要密封隔膜上之高熱應力的情況下，此缺點更加關鍵。
此外，除非熱絕緣障壁之厚度顯著增加(此係非所要的)，否則上述槽之熱絕緣效能不足以使能夠在非常低的溫度下儲存一液化氣體(例如，液態氫)。
本發明之一個核心想法係提出一種用於包括一波紋狀主要密封隔膜之一密封且熱絕緣槽之壁，其中施加至該等主要密封隔膜之應力在其等之波紋之間更儘可能均勻地分佈。
根據一項實施例，本發明提供一種用於一液化氣體之一密封且熱絕緣儲存槽之壁，該壁在一厚度方向上連續地包括承抵於一承載結構之一次要熱絕緣障壁、承抵於該次要熱絕緣障壁之一次要密封隔膜、承抵於該次要熱絕緣障壁之一主要熱絕緣障壁，及承抵於該主要熱絕緣障壁且用於與該槽中所容納的該液化氣體接觸之一主要密封隔膜，該主要密封隔膜包括具有彼此平行之第一波紋之一第一系列波紋及具有彼此平行且垂直於該等第一波紋之第二波紋之一第二系列波紋，該主要密封隔膜包括各界定於兩個相鄰第一波紋之間及兩個相鄰第二波紋之間的複數個平坦區，該主要熱絕緣障壁包括至少一第一列承載部件，該至少第一列承載部件在平行於該等第一波紋之一方向上連續地包括緊固至該次要熱絕緣障壁且在該厚度方向上延伸之至少第一、第二及第三承載部件，該等第一、第二及第三承載部件分別緊固至第一、第二及第三內板，該複數個平坦區在平行於該等第一波紋之一方向上連續地包括分別抵靠該等第一、第二及第三內板焊接之第一、第二及第三平坦區。
由於此等特徵，三個上述承載部件形成非剛性地連接至彼此且各支撐主要密封隔膜之一平坦區之三個離散支撐結構。此實現主要密封隔膜之波紋之間，且更明確言之上述第一、第二及第三平坦區之兩側上之波紋之間的良好應力分佈。
副詞「連續地」意謂「一個接一個地，一個接另一個地」。因此，「一第一列承載部件在平行於第一波紋之一方向上連續地包括至少第一、第二及第三承載部件」意謂該第一列中無其他承載部件插置於第一承載部件與第二承載部件之間，或第二承載部件與第三承載部件之間。類似地，「複數個平坦區在平行於第一波紋之一方向上連續地包括第一、第二及第三平坦區」意謂無其他平坦區插置於第一平坦區與第二平坦區之間，或第二平坦區與第三平坦區之間。
根據實施例，此一壁可具有以下特徵之一或多者。
根據一項實施例，第一平坦區與第二平坦區藉由在厚度方向上與分離第一及第二內板之一自由空間相對配置之一第二波紋彼此分離，第二及第三平坦區藉由在厚度方向上與分離第二及第三外板之一自由空間相對配置之一第二波紋分離。
根據一項實施例，第一、第二及第三內板分別藉由鉚接緊固至第一、第二及第三承載部件。
根據一項實施例，第一、第二及第三內板分別與第一、第二及第三平坦區之表面區域之70%以上，且有利地在90%與100%之間接觸。此使得由液化氣體施加於主要密封隔膜上之靜水壓及動壓引起之應力能夠分佈於一更大支撐表面上方，從而改良應力分佈。
根據一項實施例，主要密封隔膜包括複數個波紋狀金屬薄片，各波紋狀金屬薄片具有各搭焊至一相鄰波紋狀金屬薄片之一邊緣之邊緣，第一、第二及第三平坦區係由兩個相鄰波紋狀金屬薄片之兩個邊緣形成。換言之，第一、第二及第三內板支撐及錨定兩個相鄰波紋狀金屬薄片之兩個相鄰邊緣。
根據一項實施例，第一、第二及第三平坦區分別點焊至第一、第二及第三內板。
根據一項實施例，主要熱絕緣障壁包括至少一第二列承載部件，該至少第二列承載部件包括緊固至次要熱絕緣障壁且在壁之厚度方向上延伸之第四、第五及第六承載部件，該等第四、第五及第六承載部件在平行於第一波紋之一方向上對準且分別緊固至第四、第五及第六內板，該等第四、第五及第六承載部件分別在平行於第二波紋之一方向上與第一、第二及第三承載部件對準，複數個平坦區包括分別承抵於第四、第五及第六內板之第四、第五及第六平坦區。因此，主要熱絕緣障壁具有與主要密封隔膜之第一波紋平行對準之承載部件及與主要密封隔膜之第二波紋平行對準之承載部件兩者。
根據一項實施例，第四、第五及第六平坦區分別焊接至第四、第五及第六內板。
根據一項實施例，第四、第五及第六平坦區各藉由至少一個第一波紋及一個第二波紋與該等邊緣所屬之波紋狀金屬薄片之邊緣之一者分離。因此，主要密封隔膜之平坦區亦焊接至波紋狀金屬薄片之邊緣外部之內板，此進一步改良主要密封隔膜之波紋上方之應力分佈。
根據一項實施例，第四、第五及第六平坦區分別熔焊(stake welded)至第四、第五及第六內板。
根據一項實施例，主要密封隔膜之各平坦區承抵於一各自內板，該等內板之各者緊固至一各自承載部件，該各自承載部件緊固至次要熱絕緣障壁且在厚度方向上延伸。此確保整個主要密封隔膜之波紋上方之一均勻應力分佈。
根據一項實施例，第一、第二及第三承載部件之各者分別緊固至第一、第二及第三外板，該等第一、第二及第三外板之各者緊固至次要熱絕緣障壁且將次要密封隔膜壓抵於次要熱絕緣障壁。因此，外板具有一雙重功能性。該等外板首先將承載部件錨定至次要熱絕緣障壁，且其次防止次要密封隔膜被撕掉，尤其在次要熱絕緣障壁內部之壓力高於主要熱絕緣障壁內部之壓力時。
根據一項實施例，次要密封隔膜包括具有彼此平行之第一波紋之一第一系列波紋及具有彼此平行且垂直於第一波紋之第二波紋之一第二系列波紋，次要密封隔膜具有各界定於次要密封隔膜之兩個相鄰第一波紋之間及兩個相鄰第二波紋之間的複數個平坦區，第一、第二及第三外板之各者被壓抵於次要密封隔膜之平坦區之一者。
根據一項實施例，第一、第二及第三外板分別與次要密封隔膜之對應平坦區之表面區域之70%以上，且有利地在90%與100%之間接觸。此將由承載部件傳輸之應力分佈於次要密封隔膜之一更大表面區域上方，從而改良應力分佈。
根據一項實施例，次要密封隔膜之第一系列波紋及第二系列波紋分別在厚度方向上與主要密封隔膜之第一系列波紋及第二系列波紋相對。
根據一項實施例，第一、第二及第三外板分別藉由鉚接緊固至第一、第二及第三承載部件。
根據一項實施例，第一、第二及第三外板之各者藉助於包括一銷之一主要錨定裝置緊固至次要熱絕緣障壁，該銷緊固至次要熱絕緣障壁之一絕緣面板且穿過次要密封隔膜中之一孔口及第一、第二及第三外板之一者中之一孔口，該銷具有圍繞次要密封隔膜中之該孔口焊接至次要密封隔膜之一徑向延伸凸緣，該主要錨定裝置進一步包括螺合至銷上且將該第一、第二或第三外板抵靠次要密封隔膜固持之一螺母。
根據一項實施例，第一、第二及第三承載部件各包括一外基底、一內基底及一支柱，該外基底及該內基底各具有藉由與該支柱之一端配裝而協作之一套筒及自該套筒之一端徑向延伸之一支撐凸緣。
根據一項實施例，支柱之各端經配裝至套筒之一者中。根據另一變體，各套筒經配裝至一個支柱之一端中。
根據另一實施例，支柱、外基底及內基底彼此成一體。
根據一項實施例，內基底之支撐凸緣承抵於且緊固至內板之一者。
根據一項實施例，外基底之支撐凸緣承抵於且緊固至外板之一者。
根據一項實施例，各支柱(例如)藉由接合緊固至內基底及外基底。
根據一項實施例，各支柱係由包括纖維及一基質之一複合材料製成，此對一有限導電區段提供令人滿意的壓縮強度。
根據一項實施例，纖維可為玻璃纖維、碳纖維、醯胺纖維(aramid fiber)、亞麻纖維、玄武岩纖維或其等之混合物。
根據一項實施例，基質可為聚乙烯、聚丙烯、聚(對苯二甲酸乙二醇酯)、聚醯胺、聚甲醛、聚醚醯亞胺、聚丙烯酸酯、聚芳醚酮、聚醚醚酮、其等之共聚物、聚酯、乙烯基酯、環氧樹脂或聚胺基甲酸酯。
在一較佳實施例中，支柱係由玻璃纖維強化環氧樹脂製成。
根據一項實施例，各支柱具有一管狀截面。
根據一項實施例，支柱係至少部分用圍繞該支柱之一輻射絕緣塗層加襯。
根據一項實施例，輻射絕緣塗層至少自支柱之一內端延伸至正交於壁之厚度方向延伸之一輻射多層絕緣覆蓋物。
根據一項實施例，輻射絕緣塗層係被稱為單層絕緣(SLI)之材料之一者，例如，其包括用一金屬(諸如鋁)塗佈之聚合物材料(諸如聚醯亞胺或聚乙烯)之一薄片，該等材料使用縮略詞MLI指代且在先前描述，及包括一黏結劑及鋁粒子之一預沈積層。
根據一項實施例，各支柱具有貫通至該支柱之一內空間之一或多個通孔。
根據一項實施例，各支柱具有填充有一開口多孔材料之一絕緣填料之一內空間，例如，開孔絕緣聚合物發泡體，諸如開孔聚胺基甲酸酯發泡體、玻璃棉、礦物棉、三聚氰胺發泡體、聚酯填塞料(wadding)、聚合物氣凝膠(諸如聚胺基甲酸酯基氣凝膠，特別是以品牌名稱Slentite®銷售，及二氧化矽氣凝膠)。
根據一替代或補充實施例，各支柱具有用由一多層絕緣(MLI)材料製成之一輻射多層絕緣覆蓋物加襯之一內空間。
根據一項實施例，主要熱絕緣障壁具有在小於1 Pa，有利地小於10 -1Pa，較佳地小於10 -2Pa且例如約10 -3Pa之一絕對壓力下之一氣相。此增加主要熱絕緣障壁之熱絕緣效能。
根據一項實施例，當在室溫下充填主要熱絕緣障壁時，主要熱絕緣障壁中之氣相包括按體積計超過50%且有利地超過75%之二氧化碳。此使得能夠使用低溫泵送來降低主要熱絕緣障壁內部之壓力，尤其在儲存於槽中之液化氣體係氣體氫的情況下。
根據一項實施例，主要熱絕緣障壁包括具有開口之至少一個輻射多層絕緣覆蓋物，第一、第二及第三承載部件穿過該等開口且該等開口正交於壁之厚度方向延伸。
根據一項實施例，輻射多層絕緣覆蓋物係由一MLI材料製成。
根據一項實施例，輻射多層絕緣覆蓋物包括由金屬或金屬塗佈之聚合物製成且藉由一織物層彼此分離之複數個薄片之一堆疊。
根據一項實施例，織物層係由聚合物纖維(諸如聚酯纖維)或玻璃纖維製成。
根據一項實施例，金屬或金屬塗層係鋁或銀。
根據一項實施例，薄片之聚合物材料係聚醯亞胺或聚(對苯二甲酸乙二醇酯)。
根據一項實施例，輻射多層絕緣覆蓋物定位於比次要密封隔膜更靠近主要密封隔膜之一平面中。此最佳化輻射多層絕緣覆蓋物之效率。實際上，將多層絕緣覆蓋物定位於溫度梯度之最冷側上降低其各層之發射率。此外，輻射多層絕緣覆蓋物之此定位確保曝露於高於主要密封隔膜之溫度之溫度之大部分元件不將輻射通量直接發射至主要密封隔膜上。
根據一項實施例，主要熱絕緣障壁包括若干輻射多層絕緣覆蓋物，該等輻射多層絕緣覆蓋物之各者具有開口，第一、第二及第三承載部件穿過該等開口且該等開口正交於壁之厚度方向延伸。
根據一項實施例，主要熱絕緣障壁包括較佳地間隔開介於30 mm與160 mm之間的一距離之兩個輻射多層絕緣覆蓋物。
根據一項實施例，主要熱絕緣障壁包括配置於輻射多層絕緣覆蓋物與次要密封隔膜之間的具有一開孔多孔結構之絕緣元件。此進一步增加主要熱絕緣障壁之熱絕緣效能。絕緣元件限制通過主要熱絕緣障壁之熱流，尤其當障壁內部之壓力高於所規定之壓力值時。此外，絕緣元件進一步降低輻射多層絕緣覆蓋物定位其中之熱絕緣障壁區之溫度，此增加其效率。最後，絕緣元件亦藉由通過熱絕緣障壁之對流來限制熱流。
在其中熱絕緣障壁包括若干輻射多層絕緣覆蓋物之一實施例中，多孔結構絕緣元件有利地配置於最外輻射多層絕緣覆蓋物與次要密封隔膜之間。
根據一項實施例，絕緣元件可為玻璃棉、礦物棉、聚酯填塞料或開孔聚合物發泡體，諸如開孔聚胺基甲酸酯發泡體及三聚氰胺發泡體。
根據一項實施例，主要密封隔膜包括彼此堆疊之兩層波紋狀金屬薄片，間隔件元件插置於該兩層之間。此改良主要密封隔膜之可靠性。
根據一項實施例，主要密封隔膜具有插置於主要密封隔膜之兩層之間的一額外空間。
根據一項實施例，額外空間經減壓。
根據另一實施例，額外空間連接至包括較佳地容納氦氣之一惰性氣體槽之一惰性化裝置。
根據一項實施例，次要熱絕緣障壁包括錨定至承載結構之絕緣面板。
根據一項實施例，各絕緣面板包括(例如)由合板或用纖維(諸如玻璃纖維)強化之聚合物基質製成之夾置於一內板與一外板之間的一層絕緣聚合物發泡體。
根據一項實施例，絕緣面板之內板配裝有用於將次要密封隔膜之波紋狀金屬薄片之邊緣錨定至絕緣面板之金屬板。
根據一項實施例，次要密封隔膜包括具有第一平行波紋之一第一系列波紋及具有第二平行波紋之一第二系列波紋。
根據一項實施例，次要密封隔膜之第一及第二波紋向外突出朝向承載結構，次要熱絕緣障壁之絕緣面板具有設有彼此垂直之兩個系列狹槽之一內面，該兩個系列狹槽用於分別接納次要密封隔膜之第一及第二波紋。
根據另一實施例，次要密封隔膜之第一及第二波紋向內突出遠離承載結構。
根據一項實施例，次要熱絕緣障壁之絕緣面板具有貫通至該等絕緣面板之一內面之應力消除狹槽，各應力消除狹槽與次要密封隔膜之第一或第二波紋之一者相對配置。
根據一項實施例，本發明亦係關於一種包括複數個上述壁之密封且熱絕緣槽。
在一項實施例中，液化氣體係液態氫。
槽可使用不同技術製造，尤其以一整合式隔膜槽之形式製造。
此一槽可為一陸上儲存設施之部分或安裝於一沿海或深水漂浮結構上，尤其是一液態氫運輸船、一漂浮儲存及再氣化單元(FSRU)、一漂浮生產、儲存及卸載(FPSO)單元等。此一槽亦可用作任何類型之船中之一燃料槽。
根據一項實施例，一種用於運輸一液化氣體之船具有一雙層船殼及配置於該雙層船殼中之上述槽。
根據一項實施例，本發明亦提供一種用於一液化氣體之輸送系統，該系統包括上述船及經配置以將安裝於船之船殼中之槽連接至一陸上或漂浮儲存設施之絕緣管道。
根據一項實施例，輸送系統亦包括用以驅動一液化氣體流自陸上或漂浮儲存設施通過絕緣管道至船之槽或自船之槽通過絕緣管道至陸上或漂浮儲存設施的一泵。
根據一項實施例，本發明亦提供一種用於裝載至此一船上或自此一船卸載之方法，其中一液化氣體自一陸上或漂浮儲存設施通過絕緣管道引導至船上之槽或自船上之槽通過絕緣管道引導至一陸上或漂浮儲存設施。
按照慣例，術語「外」及「內」係用於參考槽之內部及外部，判定一個元件相對於另一元件之相對位置。
待儲存於槽中之液化氣體可尤其為液態氫，其具有在大氣下在約-253°C下儲存之特殊性。
圖1展示用於一液化氣體之一密封且熱絕緣儲存槽用於抵靠其緊固之一承載結構1。
承載結構1可尤其由自支撐金屬薄片或更一般而言具有適當機械性質之任何類型之剛性分區製成。承載結構1係(例如)藉由一船之雙層船殼形成。在圖1中，承載結構1具有一整體多面體形狀。承載結構具有兩個前承載壁及後承載壁2，其等在此情況下係八邊形的，其中僅展示後承載壁2。例如，前壁及後壁2係船之圍堰壁且橫向於船之縱向方向延伸。承載結構1亦具有一上部承載壁3、一下部承載壁4及橫向承載壁5、6、7、8、9、10。
下文參考圖2至圖9描述根據一第一實施例之一密封且熱絕緣槽之一壁11。壁11具有一多層結構，該多層結構在壁11之厚度方向上自外部至內部包括一次要熱絕緣障壁12、一次要密封隔膜13、一主要熱絕緣障壁14及用於與槽中所容納的液化氣體接觸之一主要密封隔膜15。
圖3中展示次要熱絕緣障壁12。此障壁包括錨定至承載結構1之複數個絕緣面板16。絕緣面板16之各者具有夾置於一內板18與一外板19之間的一絕緣聚合物發泡體層17。例如，內板18及外板19係接合至該絕緣聚合物發泡體層17之合板。根據一項變體，內板18及外板19係由用纖維(諸如玻璃纖維)強化之聚合物基質製成。絕緣聚合物發泡體可尤其為聚胺基甲酸酯基發泡體。聚合物發泡體有利地使用纖維(例如，玻璃纖維)強化，從而有助於減少其熱收縮。
絕緣面板16藉由次要錨定裝置(未展示)錨定至承載結構1。各絕緣面板16係(例如)至少在其四個邊角之各者處緊固。各次要錨定裝置具有焊接至承載結構1之一銷，及緊固至該銷且承抵於絕緣面板16之一承載區之一承載部件。根據一項實施例，絕緣面板16之外板19至少在絕緣面板16之邊角處突出超過絕緣聚合物發泡體層17，以形成與次要錨定裝置之承載部件協作之絕緣面板16之承載區。彈性部件(諸如貝式墊圈)有利地螺合至銷上，在安裝於銷上之一螺母與承載部件之間，從而確保絕緣面板16在承載結構1上之彈性錨定。
有利的是，黏膠劑部分20插置於絕緣面板16之外板19與承載結構1之間。因此，黏膠劑部分20有助於補償承載結構1中之表面不規則性。根據一有利的變體實施例，黏膠劑部分20黏附至絕緣面板16之外板19及至承載結構1。因此，黏膠劑部分20有助於將絕緣面板16錨定至承載結構1。在此一變體實施例中，次要錨定裝置係選用的。
絕緣面板16具有一實質上長方體形狀且並列成藉由提供總成空隙之間隙21彼此分離之平行列。間隙21填充有一耐熱填充物(未展示)，例如，玻璃棉、礦物棉或開孔軟聚合物發泡體。間隙亦可填充有絕緣插塞，例如，如在申請案WO2019155157或WO2021028624中所描述。
在所繪示之實施例中，絕緣面板16之內面具有彼此垂直之兩個系列狹槽22，該等狹槽22用於接納形成於次要密封隔膜13之波紋狀金屬薄片25中之突出朝向槽之外部的波紋24。各系列狹槽22平行於絕緣面板16之兩個相對側。在所展示之實施例中，狹槽22延伸穿過內板10之整個厚度並穿過絕緣聚合物發泡體層17之一內部分。有利的是，狹槽22經塑形以匹配次要密封隔膜13之波紋24。
此外，絕緣面板16之內板18配裝有用於將次要密封隔膜13之波紋狀金屬薄片25之邊緣錨定至絕緣面板16之金屬板26。金屬板26在各平行於絕緣面板16之兩個相對側之兩個垂直方向上延伸。金屬板26使用(例如)螺絲、鉚釘或U形釘緊固至絕緣面板16之內板18。金屬板26定位於形成於內板18中之凹部中，使得金屬板26之內表面與內板18之內表面齊平。
此外，絕緣面板16具有減小其硬度，使得次要熱絕緣障壁12儘可能均勻地變形之應力消除狹槽27。此確保次要密封隔膜13中之波紋24之變形儘可能均勻。有利的是，絕緣面板16具有至少與次要密封隔膜13之波紋24之各者相對之應力消除狹槽27。因此，如(例如)圖3中所繪示，一應力消除狹槽27自各狹槽22之底部延伸朝向絕緣面板16之外板19。根據一選用變體，絕緣塊16亦具有貫通至絕緣面板16之外面之應力消除狹槽。此等應力消除狹槽並不與次要密封隔膜13之一波紋24相對配置，而是配置於兩個平行波紋24的半途。
此外，如圖4中所展示，次要密封隔膜13具有各呈實質上矩形之複數個波紋狀金屬薄片25。波紋狀金屬薄片25係(例如)由Invar® (即，具有通常介於1.2⋅10 -6與2⋅10 -6K -1之間的一膨脹係數之鐵及鎳之合金)或由具有通常約為7⋅10 -6K -1之一膨脹係數之具有一高錳含量之鐵合金製成。替代性地，波紋狀金屬薄片25亦可由不銹鋼或鋁製成。
波紋狀金屬薄片25沿著其等之邊緣搭焊以密封次要密封隔膜13。此外，波紋狀金屬薄片25相對於次要熱絕緣障壁12之絕緣面板16偏移，使得該等波紋狀金屬薄片25之各者聯合延伸於若干相鄰絕緣面板16上方。為將次要密封隔膜13錨定至次要熱絕緣障壁12，例如，藉由點焊將波紋狀金屬薄片25之邊緣焊接至金屬板26。
次要密封隔膜13具有波紋24，且更明確言之平行於一第一方向延伸之一第一系列波紋24a及平行於一第二方向延伸之一第二系列波紋24b。該系列波紋24a、24b之方向彼此垂直。該系列波紋24a、24b之各者平行於波紋狀金屬薄片25之兩個相對邊緣。在此情況下，波紋24突出朝向槽之外部，即，朝向承載結構1。次要密封隔膜13具有在波紋24之間的複數個平坦區28。
如圖4及圖5中所展示，波紋狀金屬薄片25中之波紋24坐落於形成於絕緣面板16之內面中之狹槽22中及坐落於形成於相鄰絕緣面板16之間的間隙21中。
此外，次要密封隔膜13之平坦區28之各者係由一主要錨定裝置29橫穿，該主要錨定裝置29在圖5中詳細繪示且用於將主要熱絕緣障壁14之承載部件30錨定至次要熱絕緣障壁12之絕緣面板16。各主要錨定裝置29具有穿過次要密封隔膜13之一銷31。銷31具有緊固至絕緣面板16之一者之一外端。為此，在所展示之實施例中，各銷31之外端係螺紋的且螺合至緊固於絕緣面板16之一者之內板18中之一孔中的一螺紋襯套32中。此外，銷31包含相對於銷31之軸徑向延伸之一凸緣33。
凸緣33圍繞該次要密封隔膜13中之孔口密封地焊接至該次要密封隔膜13，銷31穿過該孔口以維持次要密封隔膜13之密封。
此外，亦在圖5中所展示之一外板34具有銷31穿過之一孔口。主要錨定裝置29包含一螺母35，該螺母35螺合至銷31之一螺紋內端上，從而將外板34抵靠面向次要密封隔膜13之平坦區28固持。外板34具有一雙重功能性。首先，該等外部板容許將次要密封隔膜13壓抵於次要熱絕緣障壁12之絕緣面板16，以便防止該隔膜由於次要熱絕緣障壁12中相對於主要熱絕緣障壁14之過大壓力而被撕掉。其次，該等外部板使得能夠緊固主要熱絕緣障壁14之承載部件30 (其等在下文詳細描述)。
外板34有利地與對應平坦區28接觸超過該平坦區28之表面區域之70%以上且有利地介於該表面區域之90%與100%之間。
外板34係(例如)由金屬(諸如不銹鋼)製成，但亦可由複合材料(例如，諸如玻璃纖維填充之環氧樹脂)製成。
如圖7中所展示，主要熱絕緣障壁14包括在壁11之厚度方向上延伸之複數個承載部件30。承載部件30支撐主要密封隔膜15且因此吸收由槽中所容納的液化氣體施加於主要密封隔膜15上之靜水壓及動壓引起之應力。承載部件30以平行於第一系列波紋24a之波紋之方向之列及以平行於第二系列波紋24b之波紋之方向之列對準。
各承載部件30具有一外基底36、一內基底37及在外基底36與內基底37之間延伸的一支柱38。外基底36及內基底37各具有支柱38之一端配裝至其中之一套筒39，及自套筒39之一端徑向延伸之一支撐凸緣40。在一變體實施例中，外基底36及內基底37之套筒39經配裝至支柱38中。
例如，外基底36及內基底37可由金屬(諸如不銹鋼)或複合材料(諸如玻璃纖維填充之環氧樹脂)製成。外基底36及內基底37可藉由任何方式(尤其接合)緊固至支柱38。
根據另一變體實施例，支柱38、外基底36及內基底37 (例如)藉由模製彼此一體地製造。
支柱38係管狀的且較佳地具有一圓形截面。根據一有利的實施例，支柱38係由包括纖維及一基質之複合材料製成。此等支柱38對一有限導電區段提供一令人滿意的壓縮強度，此限制通過支柱38自槽之外部至內部之熱傳導。例如，纖維可為玻璃纖維、碳纖維、醯胺纖維、亞麻纖維、玄武岩纖維或其等之混合物。例如，基質可為聚乙烯、聚丙烯、聚(對苯二甲酸乙二醇酯)、聚醯胺、聚甲醛、聚醚醯亞胺、聚丙烯酸酯、聚芳醚酮、聚醚醚酮、其等之共聚物、聚酯、乙烯基酯、環氧樹脂或聚胺基甲酸酯。根據一項特定實施例，支柱38係由玻璃纖維強化環氧樹脂製成。
有利的是，支柱38設有通孔(未展示)，當使主要熱絕緣障壁14減壓時，該等通孔促進支柱38之內空間之減壓，如下文所描述。此外，支柱38中之內空間有利地填充有特別是由一開孔多孔材料製成之透氣絕緣填料。絕緣填料係(例如)一開孔絕緣聚合物發泡體，諸如開孔聚胺基甲酸酯發泡體、玻璃棉、礦物棉、三聚氰胺發泡體、聚酯填塞料、聚合物氣凝膠(諸如聚胺基甲酸酯基氣凝膠，特別是以品牌名稱Slentite®銷售，及二氧化矽氣凝膠)。
替代性地或此外，內空間亦可包括在下文描述之由一多層絕緣(MLI)材料製成之一輻射多層絕緣覆蓋物，該輻射多層絕緣覆蓋物用於減少由熱輻射引起之熱損耗。
外基底36之支撐凸緣40之各者緊固至外板34之一者。如圖6中所展示，外基底36之各支撐凸緣40 (例如)藉助於圍繞承載部件30之軸分佈之鉚釘41緊固至外板34。
此外，如圖9中所繪示，內基底37之支撐凸緣40之各者承抵於且緊固至一內板42。內板42係(例如)由一金屬(諸如不銹鋼)製成。內基底37之支撐凸緣40 (例如)藉助於圍繞承載部件30之軸分佈之鉚釘43緊固至內板42。
因此，承載部件30形成彼此未剛性地連接且各支撐主要密封隔膜15之一平坦區46之離散支撐結構，該等離散支撐結構確保主要密封隔膜15之波紋45之間的令人滿意的應力分佈。
參考圖2，主要密封隔膜15亦藉由組裝複數個波紋狀金屬薄片44來獲得。各波紋狀金屬薄片44實質上呈矩形。波紋狀金屬薄片44係(例如)由Invar® (即，具有通常介於1.2⋅10 -6與2⋅10 -6K -1之間的一膨脹係數之鐵及鎳之合金)或由具有通常約為7⋅10 -6K -1之一膨脹係數之具有一高錳含量之鐵合金製成。替代性地，波紋狀金屬薄片44亦可由不銹鋼或鋁製成。
波紋狀金屬薄片44沿著其等之邊緣搭焊以密封主要密封隔膜15。主要密封隔膜15具有波紋45。更明確言之，該密封隔膜具有平行於一第一方向延伸之一第一系列波紋45a及平行於一第二方向延伸之一第二系列波紋45b。該系列波紋45a、45b之方向係垂直的，且平行或垂直於承載部件30之列。該系列波紋45a、45b之各者平行於波紋狀金屬薄片44之兩個相對邊緣。波紋45突出朝向槽之內部，即，遠離承載結構1。各波紋狀金屬薄片44具有在波紋45之間的複數個平坦區46。
次要密封隔膜13之波紋24之節距等於主要密封隔膜15之波紋45之節距，或為主要密封隔膜15之波紋45之節距的整數倍。此外，次要密封隔膜13之波紋24之各者在壁11之厚度方向上與主要密封隔膜15之一波紋45相對配置。因此，主要密封隔膜15之各平坦區46在壁11之厚度方向上面向次要密封隔膜13之一平坦區28。因此，各承載部件30之軸穿過主要密封隔膜15之一平坦區46之中心及次要密封隔膜13之一平坦區28之中心兩者。
有利的是，各內板42與主要密封隔膜15之對應平坦區46接觸超過該平坦區46之表面區域之70%以上且有利地介於該表面區域之90%與100%之間。
主要密封隔膜15之波紋狀金屬薄片44至少藉由焊接沿著其邊緣錨定至內板42。為此目的，例如，藉由點焊將波紋狀金屬薄片44之邊緣焊接至內板42。根據一有利的實施例，波紋狀金屬薄片44亦在其等之邊緣區以外錨定至內板42。為此目的，可尤其藉助於熔焊將波紋狀金屬薄片44焊接至內板42。根據一有利的實施例，波紋狀金屬薄片44經焊接至支撐該等薄片之內板42之各者。此一實施例係尤其有利的，因為其容許在主要密封隔膜15之波紋45之間甚至更均勻地分佈應力。
此外，主要熱絕緣障壁14具有處於負壓下，即，具有低於大氣壓之一絕對壓力之一氣相，以便對主要熱絕緣障壁14提供所需熱絕緣性質。主要熱絕緣障壁14中之氣相有利地被帶至小於1 Pa，有利地小於10 -1Pa，較佳地小於10 -2Pa且例如約為10 -3Pa之一絕對壓力。為此目的，主要熱絕緣障壁14有利地連接至一真空泵。
根據一有利的實施例，使用低溫泵送作為上述真空泵之一替代或補充，以達成主要熱絕緣障壁14中之目標減壓。而且，在減壓之前，向主要熱絕緣障壁14充入具有高於儲存於槽中之液化氣體之液化溫度之一反向昇華溫度的一惰性氣體。例如，當儲存於槽中之液化氣體係液態氫時，惰性氣體可為二氧化碳。因此，考量到處於液態之氫之溫度，主要熱絕緣障壁14中所容納的二氧化碳在主要熱絕緣障壁14中經歷反向昇華，此有助於降低其中之壓力。
除了被減壓之外，主要熱絕緣障壁14亦包含進一步增強其絕緣性質之絕緣材料。此外，如圖8中所展示，主要熱絕緣障壁14包括有助於減少藉由熱輻射之熱傳遞之一輻射多層絕緣覆蓋物47。輻射多層絕緣覆蓋物47通常係由一多層絕緣(MLI)材料製成。因此，輻射多層絕緣覆蓋物47具有由金屬(例如，諸如鋁或銀)或塗佈金屬之聚合物材料製成之複數個薄片之一堆疊，該等薄片藉由由聚合物纖維(諸如聚酯纖維)或玻璃纖維製成之一編織或不織布織物層彼此分離。塑膠薄片係(例如)由特別是以品牌名稱Kapton®銷售之聚醯亞胺或由特別是以品牌名稱Mylar®銷售之聚(對苯二甲酸乙二醇酯)製成。此等薄片在兩側上塗佈有一金屬(諸如鋁或銀)。
如圖8中所展示，輻射多層絕緣覆蓋物47具有承載部件30之支柱38穿過之開口。有利的是，輻射多層絕緣覆蓋物47定位於主要熱絕緣障壁14之最冷部分中。換言之，輻射多層絕緣覆蓋物47定位於平行於次要密封隔膜13及主要密封隔膜15之一平面中，但與靠近次要密封隔膜13相比更靠近主要密封隔膜15。此藉由將輻射多層絕緣覆蓋物47定位於主要熱絕緣障壁14之最冷區域中來增加輻射多層絕緣覆蓋物47之效率，此降低輻射多層絕緣覆蓋物47之各層之發射率。
在此情況下，輻射多層絕緣覆蓋物47 (例如)藉由接合或藉助於成對的鉤環緊固帶緊固至承載部件30之支柱38，其中一個帶(例如)藉由縫合或接合而與輻射多層絕緣覆蓋物47相關聯，且另一帶膠合至支柱38之一者。
圖10展示根據一第二實施例之一密封且熱絕緣槽之一壁。此實施例與上文參考圖2至圖9所描述之實施例的不同之處在於，次要密封隔膜13之波紋24未向外突出，即朝向承載結構1，而是向內突出，即，遠離承載結構1。
圖11展示根據一第三實施例之一密封且熱絕緣槽之一壁。此實施例與上文參考圖2至圖9所描述之實施例的不同之處在於，主要密封隔膜15具有彼此上下堆疊之波紋狀金屬薄片44之兩層48、49。此提供密封功能之冗餘且因此改良主要密封隔膜15之可靠性。
波紋狀金屬薄片44之兩層48、49之各者具有類似於上文參考圖2所描述之主要密封隔膜15之結構的一結構。兩層48、49之波紋45以相同節距配置且在壁11之厚度方向上彼此相對配置。
此外，一預定厚度之間隔件元件(未展示)插置於兩層48、49之間，使得其等之間的距離保持實質上恆定。例如，此等間隔件元件定位於波紋狀金屬薄片44之平坦區46中。例如，各間隔件元件藉由穿過層48之一錨定裝置(未展示)緊固至一內板42。此外，層49之波紋狀金屬薄片44之邊緣(例如)藉由焊接錨定至緊固至間隔件元件或由間隔件元件形成之錨定板(未展示)。根據一項實施例，間隔件元件係由導熱材料(諸如金屬及尤其不銹鋼)製成。此限制主要密封隔膜15之兩層48、49之間的溫度差且因此限制此雙層對主要熱絕緣障壁14內部之低溫泵送之動力學的效應。
根據一項實施例，在插置於主要密封隔膜15之兩層48、49之間的額外空間50中之氣相經減壓，即，至低於大氣壓之一壓力。額外空間50中之氣相有利地被帶至小於10 -1Pa，較佳地小於10 -2Pa，例如約為10 -3Pa之一絕對壓力。為此目的，額外空間50連接至一真空泵。
根據另一實施例，用一惰性氣體沖洗額外空間50。例如，該惰性氣體係具有低於氫氣之一液化溫度之氦氣，從而防止惰性氣體在額外空間50中冷凝。為此目的，設備包括與連接至額外空間50及一氣體分析器之一惰性化迴路相關聯之一惰性氣體槽，該氣體分析器經組態以在於額外空間50中流動之惰性氣體中偵測儲存於槽中之氣體(例如，氫氣)的存在。因此，用惰性氣體沖洗可偵測主要密封隔膜15之層49中的洩漏。
圖12展示根據一第四實施例之一密封且熱絕緣槽之一壁。此實施例與上文所描述之實施例的不同之處在於，主要熱絕緣障壁14進一步包括具有一開孔多孔結構之絕緣元件51，該等絕緣元件51經配置於輻射多層絕緣覆蓋物47與次要密封隔膜13之間。
此等絕緣元件51具有若干功能。首先，該等絕緣元件進一步降低輻射多層絕緣覆蓋物47定位於其中之主要熱絕緣障壁14之區中的溫度，此進一步增加輻射多層絕緣覆蓋物47之效率。其次，當主要熱絕緣障壁14內之壓力大於單獨使用輻射多層絕緣覆蓋物47之所規定壓力值時，絕緣元件51亦有助於限制熱絕緣效能之下降。實際上，上述輻射多層絕緣覆蓋物47在通常等於或小於10 -3Pa之低壓下提供極佳的熱絕緣效能，但隨著壓力超過上述臨限值，效能下降。特別是在主要密封隔膜15或次要密封隔膜13中之密封損失，從而使主要熱絕緣障壁14內部之負壓降級的情況下，或在槽被冷卻且主要熱絕緣障壁14中所容納的惰性氣體尚未完全經歷反向昇華時，或當槽之填充率為低時，例如，在一船之回程期間，當槽僅容納液化氣體之餘留物(heel)時，此等壓力條件尤其有可能發生。絕緣元件51亦降低主要熱絕緣障壁14內之對流之啟動能力。第三，絕緣元件51構成用於接納由主要熱絕緣障壁14中所容納的一或多種惰性氣體之反相昇華所產生之固體的表面，此使得可限制有可能施加於壁11之其他元件上，且特別是承載部件30、輻射多層絕緣覆蓋物47以及次要密封隔膜13及主要密封隔膜15上之機械應力。
絕緣元件51可(例如)由玻璃棉、礦物棉、聚酯填塞料、開孔聚合物發泡體(諸如開孔聚胺基甲酸酯發泡體或三聚氰胺發泡體)製成。有利的是，絕緣元件51由玻璃棉製成。絕緣元件51有利地以具有容許容易處置之一結構強度之面板之形式封裝。
在圖12中所展示之實施例中，絕緣元件51填充輻射多層絕緣覆蓋物47與次要密封隔膜13之間的整個空間。次要熱絕緣障壁亦包含一或多個保持部件以限制絕緣元件51移位朝向主要密封隔膜15，從而防止該等絕緣元件壓縮輻射多層絕緣覆蓋物47且因此使其效能降級。
在此情況下，保持部件包括(例如)由聚合物纖維(諸如聚酯纖維)或玻璃纖維製成之一織物保持層52。織物保持層52緊固至承載部件30。此織物保持層52可藉由任何方法且特別是藉由接合緊固至承載部件。在圖12中，織物保持層52藉助於凸緣53緊固至承載部件30，該等凸緣53首先緊固至承載部件30，且其次緊固至織物保持層52。
在此一實施例中，輻射多層絕緣覆蓋物47可藉助於均勻分佈之接合區、接縫或U形釘緊固至織物保持層52。此消除對將輻射多層絕緣覆蓋物47直接緊固至承載部件30的需求，從而減少藉由傳導形成之熱橋。此亦確保輻射多層絕緣覆蓋物47之正確定位，限制其中之摺疊且確保其保持，特別是當主要熱絕緣障壁14中之壓力位準不均勻時及當輻射多層絕緣覆蓋物47與次要密封隔膜13之間存在過大壓力時。
根據圖13中所展示之一變體實施例，保持部件係由凸緣54形成，該等凸緣54緊固至承載部件30，且絕緣元件51之內面承抵於該等凸緣54。
在圖13中之變體實施例中，絕緣元件51之厚度小於在壁11之厚度方向上介於次要密封隔膜13與輻射多層絕緣覆蓋物47之間的距離。換言之，絕緣元件51與輻射多層絕緣覆蓋物47之間存在一空的空間。此減少所使用之絕緣元件51之量，從而有助於降低槽之成本，而不會太顯著地使主要熱絕緣障壁14之熱絕緣效能降級，尤其是當主要熱絕緣障壁14內部之壓力高於所規定壓力值時。
圖15展示另一可能替代實施例。此實施例與上文參考圖10所描述之實施例的不同之處在於，其包括若干輻射多層絕緣覆蓋物47、55。在所展示之變體實施例中，主要熱絕緣障壁14包括在壁之厚度方向上彼此間隔開之兩個輻射多層絕緣覆蓋物47、55。根據一實例性實施例，兩個輻射多層絕緣覆蓋物47、55在壁之厚度方向上間隔開介於30 mm與160 mm之間的一距離。若干輻射多層絕緣覆蓋物47、55之存在進一步減少藉由熱輻射之熱傳遞。
在此實施例中，各輻射多層絕緣覆蓋物47、55包括藉由緊固構件56 (諸如鉤環緊固帶)緊固至彼此之複數個部分。此外，有利的是，兩個輻射多層絕緣覆蓋物47、55之緊固帶彼此偏移，即，未定位於承載部件30之相同兩列之間，以便限制熱橋。
圖16展示另一實施例。如在圖15中之實施例中，主要熱絕緣障壁14包括在壁之厚度方向上彼此間隔開之兩個輻射多層絕緣覆蓋物47、55。然而，主要熱絕緣障壁14進一步包括具有一開孔多孔結構之絕緣元件57，該等絕緣元件57配置於最末端的輻射多層絕緣覆蓋物55與次要密封隔膜13之間。此等絕緣元件57具有與上文參考圖12及圖13所描述之絕緣元件51相同之功能性。
絕緣元件57可(例如)由玻璃棉、礦物棉、聚酯填塞料、開孔聚合物發泡體(諸如開孔聚胺基甲酸酯發泡體或三聚氰胺發泡體)製成。有利的是，絕緣元件57係由玻璃棉製成。絕緣元件57有利地以具有容許容易處置之一結構強度之面板之形式封裝。
圖17展示另一實施例。此實施例與上文參考圖10所描述之實施例的不同之處在於，承載部件30之支柱38之各者至少部分塗佈有圍繞該支柱38之一輻射絕緣塗層58。此一輻射絕緣塗層58限制藉由支柱對自輻射多層絕緣覆蓋物47反射之輻射的吸收。
輻射絕緣塗層58至少自支柱38之內端延伸至輻射多層絕緣覆蓋物47。有利的是，輻射絕緣塗層58延伸至支柱38之外端。輻射絕緣塗層58可接合至支柱或直接黏附至支柱。替代性地，該輻射絕緣塗層亦可緊固於內基底37與外基底36之間。在未展示之實施例中，輻射絕緣塗層58承抵於及/或緊固至如圖12中所展示之一織物保持層52或如圖13中所展示之凸緣54。輻射絕緣塗層58係被稱為單層絕緣(SLI)之材料之一者，例如，其包括用一金屬(諸如鋁)塗佈之聚合物材料(諸如聚醯亞胺或聚乙烯)之一薄片，該等材料使用縮略詞MLI指代且在上文描述，及先前沈積於支柱38上之包括一黏結劑及鋁粒子之一層。
參考圖14，一船70之一剖視圖展示安裝於該船之雙層船殼72中之具有一整體稜柱形狀之一密封且熱絕緣槽71。槽71之壁具有經設計以與槽中所容納的液化氣體(較佳地液態氫)接觸之一主要密封隔膜、配置於該主要密封隔膜與船之雙層船殼72之間的一次要密封隔膜，及分別配置於該主要密封隔膜與該次要密封隔膜之間及該次要密封隔膜與雙層船殼72之間的兩個熱絕緣障壁。
以一已知方式，配置於船之上甲板上之裝載/卸載管道73可使用適當連接器連接至一海運或港口碼頭以自槽71輸送一液化氣體貨物或將一液化氣體貨物輸送至槽71。
圖14亦展示一實例性海運碼頭，其包括一裝載/卸載點75、一海底管線76及一陸上設施77。裝載/卸載點75係包括一可移動臂74及固持可移動臂74之一柱78之一靜態離岸設施。可移動臂74承載可連接至裝載/卸載管道73之一束絕緣軟管79。可定向的可移動臂74可適於所有大小的氫氣運輸船。一連接管線(未展示)在柱78內部延伸。裝載/卸載點75使得可將氫氣運輸船70裝載至陸上設施77或自陸上設施77卸載氫氣運輸船70。此設施具有液化氣體儲存槽80及經由海底管線76連接至裝載/卸載點75之連接管線81。海底管線76使液化氣體能夠在裝載/卸載點75與陸上設施77之間在一大距離(例如，5 km)內輸送，此使得可在裝載及卸載操作期間保持氫氣運輸船70遠離海岸很長距離。
為產生輸送液化氣體所需之壓力，可使用船70上攜帶之泵及/或安裝於陸上設施77處之泵及/或安裝於裝載/卸載點75處之泵，或可授權由儲存於槽中之液化氣體之蒸發而引起的槽之內部空間之壓力增加。
儘管已關於若干特定實施例描述本發明，但顯然本發明絕不限於該等特定實施例且其包含所描述之構件之所有技術等效物及其等之組合，其中此等技術等效物及其等之組合落在本發明之範疇內。
動詞「包括」或「包含」之使用(包含在詞形變化時)不排除存在除了一請求項中所提及之元件或步驟以外的其他元件或其他步驟。
在發明申請專利範圍中，括號之間的元件符號不應被理解為構成對發明申請專利範圍之一限制。
考量到以上揭示內容，熟習此項技術者將更一般地明白，可對上文所描述之實施例進行各種修改。在以下發明申請專利範圍中，所使用之術語不應被解釋為將發明申請專利範圍限於本描述中所闡述之實施例，而是被解釋為包含發明申請專利範圍之措辭意欲涵蓋之所有等效物，且該等等效物在熟習此項技術者之常識之範疇內。
1:承載結構 2:前承載壁及後承載壁/前壁及後壁 3:上部承載壁 4:下部承載壁 5:橫向承載壁 6:橫向承載壁 7:橫向承載壁 8:橫向承載壁 9:橫向承載壁 10:橫向承載壁 11:壁 12:次要熱絕緣障壁 13:次要密封隔膜 14:主要熱絕緣障壁 15:主要密封隔膜 16:絕緣面板/絕緣塊 17:絕緣聚合物發泡體層 18:內板 19:外板 20:黏膠劑部分 21:間隙 22:狹槽 24:波紋 24a:第一系列波紋 24b:第二系列波紋 25:波紋狀金屬薄片 26:金屬板 27:應力消除狹槽 28:平坦區 29:主要錨定裝置 30:承載部件 31:銷 32:螺紋襯套 33:凸緣 34:外板 35:螺母 36:外基底 37:內基底 38:支柱 39:套筒 40:支撐凸緣 41:鉚釘 42:內板 43:鉚釘 44:波紋狀金屬薄片 45:波紋 45a:第一系列波紋 45b:第二系列波紋 46:平坦區 47:輻射多層絕緣覆蓋物 48:層 49:層 50:額外空間 51:絕緣元件 52:織物保持層 53:凸緣 54:凸緣 55:輻射多層絕緣覆蓋物 56:緊固構件 57:絕緣元件 58:輻射絕緣塗層 70:船/氫氣運輸船 71:密封且熱絕緣槽/槽 72:雙層船殼 73:裝載/卸載管道/絕緣管道 74:可移動臂 75:裝載/卸載點 76:海底管線/絕緣管道 77:陸上或漂浮儲存設施 78:柱 79:絕緣軟管/絕緣管道 80:液化氣體儲存槽 81:連接管線/絕緣管道
在參考隨附圖式僅作為非限制性實例給出之本發明之若干特定實施例的以下詳細描述中，可更佳理解本發明且更清楚地闡述本發明之額外目的、細節、特徵及優點。
圖1係用於承載用於一液化氣體之一密封且熱絕緣儲存槽之一承載結構的一示意性透視剖視圖。
圖2係根據一第一實施例之一密封且熱絕緣槽之一壁的一部分透視圖。
圖3係展示圖2中之壁之次要熱絕緣障壁之一透視圖。
圖4係展示圖2中之壁之次要熱絕緣障壁及次要密封隔膜之一透視圖。
圖5係圖2中之壁之次要熱絕緣障壁之一部分橫截面視圖，其部分繪示用於將主要熱絕緣障壁之一承載部件緊固至次要熱絕緣障壁之一錨定裝置。
圖6係展示圖2中之壁之次要熱絕緣障壁、次要密封隔膜及主要熱絕緣障壁之承載部件的一剖視圖。
圖7係圖2中之壁之一部分透視圖，其展示次要熱絕緣障壁、次要密封隔膜及主要熱絕緣障壁之承載部件。
圖8係圖2中之壁之一部分透視圖，其展示次要熱絕緣障壁、次要密封隔膜、主要熱絕緣障壁之承載部件及輻射多層絕緣覆蓋物。
圖9係類似於圖8之一部分透視圖，其中亦展示用於承載主要密封隔膜之內板。
圖10係根據一第二實施例之一密封且熱絕緣槽之一壁之一橫截面視圖。
圖11係根據一第三實施例之一密封且熱絕緣槽之一壁之一橫截面視圖。
圖12係根據一第四實施例之一密封且熱絕緣槽之一壁之一部分橫截面視圖。
圖13係根據另一變體實施例之一密封且熱絕緣槽之一壁之一部分橫截面視圖。
圖14係一船中之一槽及此槽之一裝載/卸載碼頭之一剖面示意圖。
圖15係根據另一變體實施例之一密封且熱絕緣槽之一壁之一部分橫截面視圖。
圖16係根據另一變體實施例之一密封且熱絕緣槽之一壁之一部分橫截面視圖。
圖17係根據另一變體實施例之一密封且熱絕緣槽之一壁之一部分橫截面視圖。
1:承載結構
11:壁
12:次要熱絕緣障壁
13:次要密封隔膜
14:主要熱絕緣障壁
15:主要密封隔膜
16:絕緣面板/絕緣塊
17:絕緣聚合物發泡體層
18:內板
19:外板
20:黏膠劑部分
21:間隙
22:狹槽
27:應力消除狹槽
30:承載部件
44:波紋狀金屬薄片
45:波紋
45a:第一系列波紋
45b:第二系列波紋
46:平坦區

Claims (24)

  1. 一種用於一液化氣體之一密封且熱絕緣儲存槽之壁(11)，該壁(11)在一厚度方向上連續地包括承抵於一承載結構(1)之一次要熱絕緣障壁(12)、承抵於該次要熱絕緣障壁(12)之一次要密封隔膜(13)、承抵於該次要熱絕緣障壁(13)之一主要熱絕緣障壁(14)及承抵於該主要熱絕緣障壁(14)且用於與該槽中所容納的該液化氣體接觸之一主要密封隔膜(15)，該主要密封隔膜(15)包括具有彼此平行之第一波紋之一第一系列波紋(45a)及具有彼此平行且垂直於該等第一波紋之第二波紋之一第二系列波紋(45b)，該主要密封隔膜(15)包括各界定於兩個相鄰第一波紋之間及兩個相鄰第二波紋之間的複數個平坦區(46)，該主要熱絕緣障壁(14)包括至少一第一列承載部件，該至少第一列承載部件在平行於該等第一波紋之一方向上連續地包括緊固至該次要熱絕緣障壁(12)且在該厚度方向上延伸之至少第一、第二及第三承載部件(30)，該等第一、第二及第三承載部件(30)分別緊固至第一、第二及第三內板(42)，該複數個平坦區(46)在平行於該等第一波紋之一方向上連續地包括分別抵靠該等第一、第二及第三內板(42)焊接之第一、第二及第三平坦區。
  2. 如請求項1之壁(11)，其中該等第一、第二及第三內板分別與該等第一、第二及第三平坦區(46)之表面區域之70%以上接觸。
  3. 如請求項1或2之壁(11)，其中該主要密封隔膜(15)包括複數個波紋狀金屬薄片(44)，各波紋狀金屬薄片(44)具有各搭焊至一相鄰波紋狀金屬薄片(44)之一邊緣之邊緣，該等第一、第二及第三平坦區(46)係由兩個相鄰波紋狀金屬薄片(44)之兩個邊緣形成。
  4. 如請求項1至3中任一項之壁(11)，其中該主要熱絕緣障壁(14)包括至少一第二列承載部件，該至少第二列承載部件包括緊固至該次要熱絕緣障壁(12)且在該壁(11)之該厚度方向上延伸之第四、第五及第六承載部件，該等第四、第五及第六承載部件在平行於該等第一波紋之一方向上對準且分別緊固至第四、第五及第六內板，該等第四、第五及第六承載部件分別在平行於該等第二波紋之一方向上與該等第一、第二及第三承載部件對準，該複數個平坦區包括分別承抵於該等第四、第五及第六內板之第四、第五及第六平坦區。
  5. 如請求項4之壁(11)，其中該等第四、第五及第六平坦區分別焊接至該等第四、第五及第六內板。
  6. 如請求項1至5中任一項之壁(11)，其中該等第一、第二及第三承載部件(30)之各者分別緊固至第一、第二及第三外板(34)，該等第一、第二及第三外板(34)之各者緊固至該次要熱絕緣障壁(12)且將該次要密封隔膜(13)壓抵於該次要熱絕緣障壁(12)。
  7. 如請求項6之壁(11)，其中該次要密封隔膜(13)包括具有彼此平行之第一波紋之一第一系列波紋(24a)及具有彼此平行且垂直於該等第一波紋之第二波紋之一第二系列波紋(24b)，該次要密封隔膜(13)具有各界定於該次要密封隔膜(13)之兩個相鄰第一波紋之間及兩個相鄰第二波紋之間的複數個平坦區(28)，該等第一、第二及第三外板(34)之各者被壓抵於該次要密封隔膜(13)之該等平坦區(28)之一者。
  8. 如請求項7之壁(11)，其中該次要密封隔膜(13)之該第一系列波紋(24a)及該第二系列波紋(24b)分別在該厚度方向上與該主要密封隔膜(15)之該第一系列波紋(45a)及該第二系列波紋(45b)相對。
  9. 如請求項7或8之壁(11)，其中該等第一、第二及第三外板(34)之各者藉助於包括一銷(31)之一主要錨定裝置(29)緊固至該次要熱絕緣障壁(12)，該銷(31)緊固至該次要熱絕緣障壁(12)之一絕緣面板(16)且穿過該次要密封隔膜(13)中之一孔口及該等第一、第二及第三外板(34)之一者中之一孔口，該銷(31)具有圍繞該次要密封隔膜(13)中之該孔口焊接至該次要密封隔膜(13)之一徑向延伸凸緣(33)，該主要錨定裝置(29)進一步包括螺合至該銷(31)上且將該第一、第二或第三外板(34)抵靠該次要密封隔膜(13)固持之一螺母(35)。
  10. 如請求項1至9中任一項之壁(11)，其中該等第一、第二及第三承載部件(30)各包括一外基底(36)、一內基底(37)及一支柱(38)，該外基底(36)及該內基底(37)各具有藉由與該支柱(38)之一端配裝而協作之一套筒(39)及自該套筒(39)之一端徑向延伸之一支撐凸緣(40)。
  11. 如請求項10之壁(11)，其中各支柱(38)係由包括纖維及一基質之一複合材料製成。
  12. 如請求項10或11之壁(11)，其中各支柱(38)具有一管狀截面。
  13. 如請求項10至12中任一項之壁(11)，其中該支柱(38)係至少部分用圍繞該支柱(38)之一輻射絕緣塗層(58)加襯。
  14. 如請求項1至13中任一項之壁(11)，其中該主要熱絕緣障壁(14)具有在小於1 Pa之一絕對壓力下之一氣相。
  15. 如請求項14之壁(11)，其中該主要熱絕緣障壁(14)包括具有開口之至少一個輻射多層絕緣覆蓋物(47、55)，該等第一、第二及第三承載部件(30)穿過該等開口且該等開口正交於該壁(11)之該厚度方向延伸。
  16. 如請求項15之壁(11)，其中該輻射多層絕緣覆蓋物(47、55)包括由金屬或金屬塗佈之聚合物製成且藉由一織物層彼此分離之複數個薄片之一堆疊。
  17. 如請求項16之壁(11)，其中該主要熱絕緣障壁(14)包括配置於該輻射多層絕緣覆蓋物(47、55)與該次要密封隔膜(13)之間的具有一開孔多孔結構之絕緣元件(51)。
  18. 如請求項17之壁(11)，其中該等絕緣元件(51)可為玻璃棉、礦物棉、聚酯填塞料或開孔聚合物發泡體。
  19. 如請求項1至18中任一項之壁(11)，其中該主要密封隔膜(15)包括彼此堆疊之波紋狀金屬薄片(44)之兩層(48、49)，間隔件元件插置於該兩層(48、49)之間。
  20. 如請求項1至19中任一項之壁(11)，其中該次要熱絕緣障壁(12)包括錨定至該承載結構(1)之絕緣面板(16)。
  21. 一種密封且熱絕緣槽，其包括複數個如請求項1至20中任一項之壁(11)。
  22. 一種用於運輸一液化氣體之船(70)，該船具有一雙層船殼(72)及放置於該雙層船殼內部之如請求項21之一槽(71)。
  23. 一種用於一液化氣體之輸送系統，該系統包括如請求項22之一船(70)及經配置以將安裝於該船之船殼中之槽(71)連接至一陸上或漂浮儲存設施(77)之絕緣管道(73、79、76、81)。
  24. 一種用於將如請求項22之一船(70)裝載或卸載之方法，其中一液化氣體自一陸上或漂浮儲存設施(77)通過絕緣管道(73、79、76、81)引導至該船(70)上之槽(71)或自該船(70)上之該槽(71)通過絕緣管道(73、79、76、81)引導至一陸上或漂浮儲存設施(77)。
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