TWI407035B - 由矩形元件構成之圓柱形結構 - Google Patents

Description

由矩形元件構成之圓柱形結構

本發明係關於一種圓柱形結構，其垂直壁及底壁係包含複數個相鄰的矩形元件，且尤其係關於一種緊密及絕熱的貯槽。

專利文獻FR 1 457 617揭示一種用於儲存液化天然氣之地面貯槽。該貯槽包含一由波紋金屬板組成之密封薄膜。在一實施例中，該圓形底壁係由以對稱扇區分佈之複數個矩形面板以及藉由介於扇區之間的連接面板所覆蓋。此配置造成其可以藉由矩形面板來覆蓋該底壁之大部分的表面。然而，由於該底壁為圓形，因此其需要在該等矩形面板之長直邊緣與該底壁之圓周之間提供特殊的非矩形面板。因此，用以覆蓋全部底壁所需要之不同面板的數量會變多。

專利文獻FR 2 739 675揭示一種貯槽，其底壁係由複數個波紋面板所覆蓋。該等波紋面板具有徑向邊緣。切割這些面板因此會比矩形面板還更為複雜，且可能會導致大量的廢料，這在該等面板由昂貴材料製成的情況下係吾人所不樂見到的。再者，需要具有徑向邊緣之不同類型的面板才能覆蓋全部的底壁。

專利文獻FR 2 398 961揭示一種貯槽，其底壁係由複數個皆彼此平行之矩形箍條所覆蓋。這牽涉到在貯槽之底壁與垂直壁之交接處的連接困難性。再者，切割該等箍條亦 會造成大量的廢料。

本發明解決上述問題之方式係提出一種圓柱形結構或貯槽，其不會存在上述先前技術之至少某些缺陷，且進言之，其可以減少該等片材料之形狀的數量。

本發明提供的解決方案係一種圓柱形結構，其包含一垂直壁及一底壁，該底壁具有複數個彼此互為旋轉鏡像之扇區，每一扇區包含複數個相鄰的矩形元件，其特徵在於：該底壁具有一正多邊形之形狀，其每一側邊對應於該等扇區之一者，一扇區之該等矩形元件之邊緣係分別垂直及平行於該多邊形之對應於該扇區之該側邊。

由於該等特徵，該底壁之大部分可由矩形元件組成。再者，該底壁之該等矩形元件可延伸至該底壁之直線側邊，且在此情況中，在該等矩形元件與側邊之間不需要採用任何的特殊元件。該底壁之矩形元件亦向自該底壁之直線側邊向上延伸一小段距離，且具有平行於該側邊之邊緣。在此情況中，該底壁可以藉由沿著底壁之側邊延伸的直線形元件來容易地達成，例如，邊角卷邊。在上述兩種情況中，僅需要為數不多的不同元件來構成該全部底壁。

較佳地，該底壁包含連接兩個相鄰扇區之複數個相同的多邊形連接元件。

以此方式，吾人便可限縮所需不同元件之數量。該等連接元件可例如為四邊形或八邊形。

有利地，該垂直壁包含複數個相鄰的矩形元件，該垂直 壁之該等矩形元件係相同於該底壁之矩形元件。

在此情況中，便可以限縮用以構成該底壁及垂直壁所需要之不同元件數量。

本發明亦提出一種緊密及絕熱的貯槽，其包含一密封障壁及一絕熱障壁，其特徵在於其包含一依照上述本發明之圓柱形結構。

在此情況中，該等矩形元件可以係該密封障壁及/或該絕熱障壁之元件。例如，該矩形元件包含構成該密封障壁之波紋面板或者構成該密封障壁之具有卷邊的金屬箍條。亦可提供該等矩形元件，其包含構成該絕熱障壁之以絕熱材料製成的面板。

較佳地，該底壁包含一中央片材，其中每一扇區之大部分中央矩形元件係連接至該中央片材。

依據一特別實施例，該貯槽包含一沿著該底壁之一側邊配置之直線形邊角護條，該邊角護條包含一水平板及一垂直板，其中一扇區之大部分偏離中央之矩形元件係連接至該水平板，且該垂直壁之矩形元件係連接至該垂直板。

此類型之護條亦可造成該等底壁元件可以容易地連接至該垂直壁之該等元件。

經由以下本發明之數個特定實施例之說明及參考所附之圖式，可以更加瞭解本發明且更深入瞭解本發明其他的目的、特性及優點，其中該等實施例係僅作為非限制性的實例。

在圖6及7中，吾人闡釋一用於儲存液化天然氣(LNG)之地面貯槽1之該緊密薄膜。該貯槽1亦包含一混凝土支撐結構及一定位在該緊密薄膜與支撐結構之間的絕熱障壁，其等未顯示於圖中。

該貯槽1之緊密薄膜係一圓柱形結構，其包含一底壁2及一垂直壁3。該底壁2具有一正多邊形之形狀，在圖6及7所示之實例中係具有二十個側邊6。然而，本發明亦可採用其他類型的多邊形，尤其係具有五個或更多側邊。

該底壁2具有各對應至一側邊6的複數個扇區4。該等扇區4彼此互為旋轉鏡像。該垂直壁2係由各對應至一側邊6之複數個垂直面5所組成。

該底壁2及垂直壁3係由彼此藉由焊接所連接之複數個金屬面板所組成，且其具有允許該面板在溫度變化期間產生收縮之波紋。固定及焊接該等面板以及該等波紋之形成可以依照在LNG儲存或輸送貯槽領域中已知的技術來完成。

在該底壁2上，該金屬面板包含具有長度為L寬度為1之矩形面板8，如圖3所示，以及形成對稱四邊形之連接面板9，該連接面板具有長度為L之兩個側邊以及長度為1/2之兩個側邊，如圖2所示。

圖1顯示該等矩形面板8係如何經配置以覆蓋該底壁2之一扇區4。複數個矩形面板8係依照三列來配置，且其寬度平行於該側邊6。從一列自下一列，該等矩形面板8係以交錯列之方式配置，且每次交錯配置會隨著愈趨近中央而減少一塊面板8。當然，取決於底壁2及矩形面板8之尺寸， 其亦可配置成多於或少於三列。例如，在圖7之實施例中，其係配置成十列。

由於矩形面板8上述之配置方式，在一定位於一第一扇區之一列的末端處的面板8與定位在一對應之鄰近中央之第二列之該末端處的面板8所留下之空間，會恒具有一相同的對稱四邊形。所有這些具有相同形狀之空間便可因此由複數個連接面板9所佔據。

因此，在圖1所示之實例中，最外側之矩形面板8之寬度係與該側邊6相結合，該底壁2全部可由複數個相同矩形面板8、複數個相同連接面板9及一中央片材13來形成，其中該中央片材亦可能由連接面板9來形成，如圖7所示。該底壁2因此係由兩種或至多三種不同類型之面板所組成。

在一未圖示之實施例中，該最外側矩形面板之短側邊並未與該側邊相結合，而是與其相距一段小距離，例如10公分。一具有L形截面之直線狀邊角護條係沿著該側邊6來配置。該邊角護條包含一水平板，其中大部分偏離中央之矩形面板8係以其寬度連接於該水平板。該邊角護條亦包含一垂直板，其中該垂直壁之該等面板係連接至該垂直板。該邊角護條係僅作為底壁2與垂直壁3之間的連接之一實例。可依據其他技術如類似LNG運輸貯槽領域使用之連接環來實現該連接。無論選擇何種技術，當牽涉到在主要由其邊緣平行及垂直於相交邊緣之矩形面板所組成之兩個垂直壁之間的連接時，則該連接便相對簡單且所需片材為數不多。

該垂直壁3係由矩形金屬面板所組成。在一實施例中，這些係與底壁2之面板相同的矩形面板8，這使得可以限縮所需面板類型之數量。在側邊6處，底壁2之縱向波紋7可連接至垂直壁3之對應縱向波紋7，其可以限縮由於熱膨脹所造成之拘束。

如上文所述，該等面板具有允許其在發生溫度變化時可以收縮之波紋。更特定言之，該矩形面板8具有兩個縱向波紋7及複數個橫向波紋10。該等縱向波紋7定位於距該長邊緣一段距離a之處且該等波紋彼此相距一段b=2a之距離。如圖1詳細所示，該等矩形面板8之波紋7及10係彼此連接。該等連接面板9亦具有連接至相鄰矩形面板8之波紋的波紋。在圖4之實例中，該等連接面板9包含適於被連接至縱向波紋7之終端波紋11，以及適於被連接至相鄰矩形面板8之橫向波紋10的連接波紋12。在連接面板9上之該等波紋亦可具有其他配置方式，如在圖6中所顯示之一實例。

圖5顯示底壁2之面板的不同配置。在此實施例中，在每一連接面板9處係具有隨著趨近中央便減少兩個之矩形面板8'。在本實施例中，取代使用全部皆具有對應於連接面板9之一側邊長度的相同長度L的矩形面板8，其係採用具有不同尺寸之矩形面板8'，該等矩形面板係例如從該底壁之側邊6延伸至一連接面板之短邊緣。這些矩形面板8'可例如係具有卷邊之箍條，其製造及固定在焊接媒質上之方式乃係LNG儲存或輸送貯槽領域中所熟知的。此類箍條係以具有較小膨脹係數之材料所製成，例如鐵鎳合金，且其未 具有波紋。

該貯槽1之絕熱障壁並未被圖示。其可以由複數個絕緣面板所製成。在一實施例中，該底壁之面板係包含分別以類似於矩形面板8及連接面板9之方式配置之矩形面板及連接面板。

上述說明之連接面板9係呈四邊形，兩個面板9僅在其各別峰部相碰觸，如圖1及5中所示。在圖8所示之另一個實施例中，該等連接面板9'具有一經截頂之四邊形形狀，藉此形成一六角形的形狀，且兩個相鄰連接面板9'係在兩個側邊上相接觸。

本發明並未侷限於貯槽。相反地，其可關於任何包含藉由以扇區分佈之矩形元件以及介於扇區之間之連接元件組成之多邊形底壁的圓柱形結構。

雖然本發明已針對數個特定實施例來說明，然而顯然地在各方面並未對該等實施例予以限制，在本發明之範圍內，其可包括上述構件之技術等效結構及其組合。

1‧‧‧貯槽

2‧‧‧底壁

3‧‧‧垂直壁

4‧‧‧扇區

5‧‧‧垂直面

6‧‧‧側邊

7‧‧‧縱向波紋

8‧‧‧矩形面板

8'‧‧‧矩形面板

9‧‧‧連接面板

9'‧‧‧連接面板

10‧‧‧橫向波紋

11‧‧‧終端波紋

12‧‧‧連接波紋

13‧‧‧中央片材

L‧‧‧長度

圖1係依據本發明的一實施例的一貯槽之扇區及連接元件之俯視圖；圖2 係依據圖1之貯槽之連接元件之俯視圖；圖3係圖1之貯槽之一矩形元件的俯視圖；圖4係圖2之連接元件的立體視圖；圖5係依照本發明之另一實施例之一貯槽之底壁的部分俯視圖； 圖6及7係圖1之貯槽的部分立體視圖，其具有依照一第一變化實施例之連接元件；圖8顯示兩個依照本發明之一第二變化型式之連接元件。

4‧‧‧扇區

6‧‧‧側邊

7‧‧‧縱向波紋

8‧‧‧矩形面板

10‧‧‧橫向波紋

11‧‧‧終端波紋

12‧‧‧連接波紋

Claims (13)

1. 一種緊密及絕熱貯槽(1)，其包含一密封障壁及一絕熱障壁，該密封障壁包含一正多邊形之圓柱形結構，該圓柱形結構包含一垂直壁(3)及一底壁(2)，該垂直壁係由複數個垂直面(5)所組成，該底壁具有複數個彼此互為旋轉鏡像之扇區(4)，每一扇區包含複數個相鄰金屬矩形組件(8)，其特徵在於：該底壁具有一正多邊形之形狀，其中該垂直壁形成一具有以該正多邊形為準線之圓柱形表面，其中該正多邊形的每一直線側邊(6)對應於該底壁的該等扇區之一者及該垂直壁的該等面之一者，一扇區之該等金屬矩形組件之邊緣係分別垂直及平行於該多邊形之對應於該扇區之該直線側邊。
2. 如請求項1之貯槽，其中該底壁包含連接兩個相鄰扇區之該等組件的複數個相同之金屬多邊形連接組件(9、9')。
3. 如請求項1或2之貯槽，其中該垂直壁包含複數個相鄰金屬矩形組件，該垂直壁之該等金屬矩形組件係相同於該底壁之該等金屬矩形組件(8)。
4. 如請求項1或2之貯槽，其中該等金屬矩形組件包含構成該密封障壁之波紋面板(8、9、9'、13)。
5. 如請求項1或2之貯槽，其中該等金屬矩形組件包含構成該密封障壁之具有卷邊的金屬箍條(8')。
6. 如請求項1或2之貯槽，其中該絕熱障壁具有一正多邊形之圓柱形結構，其中該絕熱障壁包含一垂直壁及一底壁，其中該絕熱障壁包含複數個以絕熱材料製成的絕緣 面板。
7. 如請求項1或2之貯槽，其中該底壁包含一中央片材(13)，每一扇區之大部分中央金屬矩形組件係連接於該中央片材。
8. 如請求項1或2之貯槽，其中該密封障壁之該垂直壁包含複數個相鄰的矩形組件，該密封障壁更進一步包含一沿著該底壁之該正多邊形的一側邊配置之直線形邊角護條，該邊角護條包含一水平板及一垂直板，該對應扇區之大部分偏離中央之金屬矩形組件係連接至該水平板，且該垂直壁的該對應面之金屬矩形組件係連接至該垂直板。
9. 如請求項1或2之貯槽，其中每一扇區由複數個具有一相同寬度之該等相鄰金屬矩形組件(8)所組成及複數個相同金屬多邊形連接組件(9)，其中該多邊形連接組件(9)具有一對稱四邊形，其包含兩個構成等於一預先定義旋轉角之一角度的較長邊，及兩個配置成與該等較長邊成直角的較短邊，每一較短邊具有一長度，該長度等於該等矩形組件之寬度及寬度的一半其中之一，其中一扇區之該等相同多邊形連接組件(9)係沿著該扇區之一邊緣配置以連接至一相鄰扇區的該等矩形組件(8、8')，其中該多邊形連接組件之該等短邊之一第一者係平行於對應該扇區之該多邊形的直線側邊，及該多邊形連接組件之該等短邊之第二者係平行於對應該相鄰扇區(4)之該多邊形的直線側邊。
10. 如請求項9之貯槽，其中該密封障壁的一扇區之該等矩形組件(8)係配置成複數個相鄰列，該等列係以一與該底壁之一中心漸增的距離設置，每一列包含一整數個數之該等相同矩形組件，該整數個數係為一與該底壁之該中心之距離的增加函數。
11. 如請求項10之貯槽，其中該等相同矩形組件之該整數個數從該等列之其一進入下一列時增加一單位。
12. 如請求項10之貯槽，其中該密封障壁的該扇區(4)之各個該等相同多邊形連接組件(9)係配置在每一列之一端以連接至該相鄰扇區之該等矩形組件。
13. 如請求項9之貯槽，其中該多邊形連接組件之該較長邊具有一長度，該長度等於該等相同矩形組件之一長度。