TWI596296B - 液化天然氣槽之第二層膜之終端 - Google Patents

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Description

液化天然氣槽之第二層膜之終端
本發明係關於製造內建於一承載結構中之不透氣且絕熱的槽。
法國專利申請案第FR 2 691 520號及第FR 2 724 623號早已提出內建於由一船之雙層殼體形成之一承載結構中之一不透氣且絕熱的槽。該槽之各壁從該槽之內側開始到該承載結構連續地具有與含於該槽中之產品接觸之一第一層不透氣障壁、一第一絕熱障壁、一第二不透氣障壁及一第二絕熱障壁。
該第一絕熱障壁、該第二不透氣障壁及該第二絕熱障壁係基本上由固定至該承載結構之多個預製板組成。各預製板係由下列結構形成：第一，一第一剛性板，其承載一絕熱層，該第一剛性板與該絕熱層形成一第二絕熱障壁元件；第二，一可撓性或剛性薄片，其基本上黏著至該以上提及之第二絕熱障壁元件之絕熱層之整個表面，該薄片形成一第二不透氣障壁元件；第三，一第二絕熱層，其部分覆蓋該以上提及之薄片並且黏著至該薄片；及第四，一第二剛性板，其覆蓋該第二絕熱層，該第二剛性板與該第二絕熱層形成一第一絕熱障壁元件。
在該槽之該等垂直壁之頂部處的一區域中，該第二不透氣障壁係連接至該承載結構。以上提及之文件中未描述被稱為「第二層膜之終端區域」之此區域。
圖1顯示貫穿一先前技術槽之第二層膜之終端區域之一橫截面。該承載結構1係由一船之雙層殼體形成。其包括一垂直區段2及一水平區段3。一L形平台4係焊接至該水平區段3並且向下延伸。
以一已知的方式將預製板(未顯示)固定至該垂直區段2以形成該第一絕熱障壁、該第二不透氣障壁及該第二絕熱障壁。圖1顯示最上面之預製板的絕緣材料層5及不透氣薄片6。
在該第二層膜之終端區域中，必須將該薄片6不透氣地連接至該承載結構1。此係藉由使用一可撓性薄片7而完成，該可撓性薄片7一方面係黏結至該預製板之薄片6，且另一方面係黏結至該L形平台4。以圖2中所更詳細顯示之方式將薄片7黏結至該L形平台4並且提供兩層黏膠劑(mastic)8。將一壓縮樑9用螺栓固定至該L形平台4。
閉合該第二層膜之此系統具有若干缺點。
首先，製備該薄片7與該L形平台4之間的機械接合點係複雜的，因為其不僅需要黏結該薄片7，而且需要塗敷兩層黏膠劑8並自該樑9用螺栓向下固定。
其次，在該薄片7與該L形平台4之間所黏結的有限表面面積需要使用經高度訓練且經驗豐富的勞動力來正確執行全部步驟，並且確保不可能存在氣態或液態形式之LNG洩漏。
本發明所要設法解決之一問題為提供一槽，該槽避免以 上提及之先前技術之該等缺點中之至少一些缺點。特定言之，本發明之一目的為提供一槽，其中可更容易地將該第二不透氣障壁連接至該承載結構。本發明之另一目的為最大化自動製造該槽之可能性並且使其儘可能可靠。
本發明所提出之解決方案為一種液化天然氣容器，該液化天然氣容器包括一承載結構及一不透氣且絕熱槽，該槽經設計以含有液化天然氣，該槽包括固定至該承載結構之複數個槽壁，各槽壁在從該槽之內側開始至外側之厚度方向上連續地具有一第一不透氣障壁、一第一絕熱障壁、一第二不透氣障壁及一第二絕熱障壁，該等槽壁包括至少一垂直壁，該垂直壁之該第二不透氣障壁包括在該壁之頂部處之一第一不透氣薄片及一連接裝置，該連接裝置將該第一不透氣薄片不透氣地連接至該承載結構，該容器之特徵在於：該連接裝置包括與該第一不透氣薄片平行之一第一金屬板、黏結至該第一金屬板之一第三不透氣薄片及一第二不透氣薄片，該第二不透氣薄片一方面係黏結至該第一不透氣薄片，且另一方面係黏結至該第三不透氣薄片。作為一變體，可將該第二不透氣薄片直接黏結至該第一金屬板。
此容器可為(例如)一船或一基於平坦區的容器。在以上提及之特徵的情況下，該第二不透氣薄片係黏結至兩個平行表面之各者。因此，可以一自動且可靠的方式容易地完成此黏結。因此，可在工作間中於將該第一不透氣薄片安裝在該槽中之前，黏結該第一不透氣薄片。該第一板係金 屬性的，故可藉由連續焊接將其直接或間接地連接至該承載結構。亦可以一自動且可靠的方式容易地完成此連續焊接。因此，本發明使得有可能免除使用黏膠劑層。另外，黏結該第二薄片不需要經高度訓練且經驗豐富的勞動力。
出於偏好，該第二不透氣薄片係可撓性的且具有介於該第一不透氣薄片與該第三不透氣薄片之間的一未經黏結區域。
由於該第二薄片之可撓性且由於該未經黏結區域，故由該承載結構及該第二絕熱層所強加之移動係由該第二層不透氣障壁所吸收。
有利的是，該第一金屬板係焊接至一金屬組件，該金屬組件係連接至該承載結構。
出於偏好，該金屬組件具有一垂直部分及一水平部分，該第一金屬板係焊接至該垂直部分且該水平部分係連接至該承載結構。
該水平部分之長度允許在安裝該金屬組件期間調整該垂直部分之位置。此允許調整該垂直部分之位置以適於該第一層薄片之位置。在一實施例中，可以使該第一層與第三層薄片處在相同平面中之方式定位該第三不透氣薄片所黏結之該垂直部分。此進一步簡化黏結。
有利的是，該第一不透氣薄片係黏結至形成該第二絕熱障壁之部分之一絕緣材料層或一膠合板。
在一實施例中，該承載結構包括安裝在平台上之若干垂直混凝土壁區段。
在另一實施例中，該承載結構包括一浮動式船之雙層殼體。
參考隨附圖式，在對本發明之各種特定實施例之下列描述的過程中，吾人將更清楚地瞭解本發明且本發明之其他目的、細節、特徵及優點將變得更顯而易見，對該等實施例之下列描述係純粹藉由圖解而給出並且不暗指任何限制。
圖3至圖9係關於本發明之一第一實施例中之一槽。該槽具有若干槽壁且內建於一承載結構11中。該承載結構11可為一船或其他種類浮動式船之雙層殼體。
如在先前技術中，各槽壁在從該槽之內側開始至外側之厚度方向上連續地具有一第一不透氣障壁、一第一絕熱障壁、一第二不透氣障壁及一第二絕熱障壁。
幾乎如同在概述中所識別之先前技術般，該第一絕熱障壁、該第二不透氣障壁及該第二絕熱障壁係基本上由固定至該承載結構11之多層預製板組成。
具體而言，該第二不透氣障壁係由一不透氣薄片總成組成。各薄片係由一複合材料組成，該薄片之兩個外部層為玻璃纖維布，且該薄片之中間層為大約0.1mm厚之一薄的可變形鋁箔。取決於如何製造該薄片，該薄片可為剛性或可撓性。因此，各預製板部分包括黏結至一絕熱材料層之一剛性薄片。在介於鄰近板之間的接合點處，可撓性薄片之條狀物連接鄰近剛性薄片。
在該槽之一垂直壁之頂部處之一區域中，該第二不透氣障壁(亦稱為第二層膜)係連接至該承載結構11。圖3以橫截面顯示被稱為該第二層膜之終端區域之此區域。圖4及圖5顯示自圖3之細節。
該承載結構11包括一垂直區段12及一水平區段13。一L形平台14係焊接至該水平區段13。該平台14具有一垂直部分27，該垂直部分27向下延伸並平行於該垂直區段12，及一水平部分28，該水平部分28位於該垂直部分27之下端部處，且延伸於遠離該垂直區段12之一距離處。
一固定托架20係固定在該水平部分28下方。一U形箍筋21係固定至該平台14且固定至該托架20。更具體言之，該箍筋21具有兩個平行臂30，該等臂30係藉由與該等臂30垂直之一壁29而連接。該等臂30中之一個臂係固定至該平台14之該水平部分28，且另一個臂係固定至該托架20。
可觀察到的是，首先，該承載結構11及該平台14為與圖1中所示之先前技術中之形狀相同之形狀。換言之，本發明無需改變常用之承載結構的形狀。其次，可藉由連續焊接以一自動且可靠的方式容易地固定該托架20及該箍筋21。
在圖3至圖5中，屬於在該壁之頂部處之一預製板之一絕熱材料層15係可見的。除一上邊緣處以外，此層15係由一剛性薄片16所覆蓋。在此上邊緣處，該層15係較薄，且該板具有含有一水平凹槽25之一凹入表面24。該表面24係大約處在與該箍筋21之該壁29相同的平面中，此係可能的， 因為該箍筋21之幾何形狀係如此使得在其之固定期間，可調整該壁29之位置。
一金屬板22係焊接至該該箍筋之該壁29且向下延伸，從而覆蓋該表面24遠達該凹槽25。該板22在其之下極端處，具有彎入該凹槽25之一唇緣26。剛性薄片23之一條狀物係黏結至該板22。
如圖5顯示，可撓性薄片17之一條狀物係黏結至該薄片16及該薄片23兩者。一未經黏結區域係介於該等薄片16與23之間。可看到的是，此黏結係在存在剛性薄片之兩個平行表面上執行。因此，可以一自動且可靠之方式容易地完成此黏結。在一變體中，不存在薄片23之條狀物，且薄片17之條狀物係直接黏結至該板22。
以上結構使該預製板之薄片16可藉由該可撓性薄片17、(視情況)該剛性薄片23、該板22、該箍筋21及該平台14而不透氣地連接至該承載結構11。此外，該薄片17之可撓性允許該承載結構11與該第二絕熱層之移動為該第二不透氣障壁所吸收，從而在該薄片23與該薄片16之間留下一未經黏結區域。
圖6為由兩個垂直壁所形成的槽之一角隅的一透視圖。在各壁中，可看到上述組件之某些組件。
圖7係類似於圖6，且顯示一變體，其中以該角度固定一托架31以將該可撓性薄片17保持在合適位置。此原因在於至一平坦表面之黏結使該等角度區域之黏結承受與黏結平面垂直之一所得的熱機械力，其可導致該經黏結之接合點 剝離並失效。視該槽之尺寸及該黏結特性而定，此一托架31可為必要或可為非必要。圖8更詳細地顯示該托架31及其之固定螺栓。
圖9係類似於圖6，但是已經取走該可撓性薄片17以顯示其下方的組件。可看到該剛性薄片23沿著該等壁採取一平面條狀物之形式。如在先前技術中，此一平面條狀物係由兩層玻璃纖維布所製造，一層係在一鋁箔之任一側上，其等在樹脂中滲透在一起，且在該樹脂固化時經熱壓縮。在該角隅中，該剛性薄片23採取一L形條狀物之形式。可藉由在具有所要形狀之一模具上使用熱及壓力固化該樹脂而製得此種非平面條狀物。作為一變體，在該角隅中使用一可撓性薄片23，該可撓性薄片23由於其之可撓性而能夠符合一角隅區域。
圖10至圖13顯示根據本發明之一槽之一第二實施例。該槽具有若干槽壁且係內建於一承載結構111中。該承載結構111包括由經預應變混凝土所製得之若干垂直壁區段。在此實施例中，該承載結構111及該槽形成一基於平台之LNG容器。
一金屬板114係固定至該承載結構111。例如，可在正灌注該混凝土時定位該板114。一金屬板120係焊接至該板114並且水平延伸。
以與該第一實施例類似之一方式，該槽之第一絕熱障壁、第二不透氣障壁及第二絕熱障壁係基本上由固定至該承載結構111之多個預製板組成。圖11尤其顯示各上方的 預製板包括由一膠合板132所覆蓋之一絕緣材料層115。除在一較薄的上邊緣處(其中該板132具有一凹入表面124)以外，該板132係由一剛性薄片116所覆蓋。
一金屬板122係用螺絲固定至該表面124上之該板132，從而留下鄰近由該薄片116所覆蓋之該板132之部分的一未經覆蓋區域133。該板122係由一剛性薄片123所部分覆蓋。
如圖12中所示，可撓性薄片117之一條狀物一方面係黏結至該薄片116且另一方面係黏結至該薄片123。一未經黏結區域係介於該等薄片116與123之間。可觀察到的是，此黏結係在存在剛性薄片之兩個平行表面上完成。因此，可以一自動且可靠之方式容易地完成該黏結。該等薄片116與123較佳係皆處於相同平面中，從而使黏結更容易。作為一變體，不存在薄片123，且薄片117之條狀物係直接黏結至該板122。
一金屬角條(metal angle bar)121係部分焊接至該板120且部分焊接至該板122。更具體言之，該金屬角條121具有焊接至該板120之一水平壁130及焊接至該板122之一垂直壁129。
因此，以上結構使得有可能藉由該可撓性薄片117、該剛性薄片123、該板122、該角條121及該板120及114將該預製板之薄片116不透氣地連接至該承載結構111。可以一自動且可靠之方式黏結該薄片117。以一類似的方式，可以一自動且可靠之方式焊接該角條121。該角條121之幾何 形狀允許調整該位置以與該板122之位置符合。
圖13透視地顯示第二層膜之終端區域。可看見介於兩個鄰近垂直壁之間的一角區域133。與在該第一實施例之情況下相比，此角度係敞開得更大，故存在因剝離而拆卸的更小風險。然而，視該槽之大小及該剝離特性而定，可視情況以與該第一實施例中之該托架31類似之一方式安裝一固定托架。
雖然已經關於許多特定實施例描述本發明，但是顯然本發明無論如何不限於此等實施例，且本發明涵蓋所述構件之全部技術等效物及其等之組合(若其等之組合處於本發明之範圍內)。
在以上所述之兩個實施例中，可撓性薄片尤其與該板22或122形成一連接裝置，該連接裝置將一預製板之薄片不透氣地連接至該承載結構。已經關於一浮動式船描述一連接裝置，且關於一基於平台之容器描述另一連接裝置。然而，兩個連接裝置可與一浮動式船或一基於平台之容器一起使用。
1‧‧‧承載結構
2‧‧‧垂直區段
3‧‧‧水平區段
4‧‧‧L形平台
5‧‧‧絕緣材料層
6‧‧‧不透氣薄片
7‧‧‧可撓性薄片
8‧‧‧黏膠劑層
9‧‧‧樑
11‧‧‧承載結構
12‧‧‧垂直區段
13‧‧‧水平區段
14‧‧‧L形平台
15‧‧‧絕熱材料層
16‧‧‧剛性薄片
17‧‧‧可撓性薄片
20‧‧‧托架
21‧‧‧箍筋
22‧‧‧金屬板
23‧‧‧剛性薄片
24‧‧‧表面
25‧‧‧凹槽
26‧‧‧唇緣
27‧‧‧垂直部分
28‧‧‧水平部分
29‧‧‧壁
30‧‧‧臂
31‧‧‧托架
111‧‧‧承載結構
114‧‧‧金屬板
115‧‧‧絕緣材料層
116‧‧‧剛性薄片
117‧‧‧可撓性薄片
120‧‧‧金屬板
121‧‧‧金屬角條
122‧‧‧金屬板
123‧‧‧剛性板
124‧‧‧凹入表面
129‧‧‧垂直壁
130‧‧‧水平壁/水平部分
132‧‧‧膠合板
133‧‧‧未經覆蓋區域
圖1為貫穿在該第二層膜之終端區域處之一先前技術槽之一橫截面；圖2顯示自圖1之一細節；圖3為貫穿在該第二層膜之終端區域之本發明之一實施例中之一槽之一橫截面；圖4及圖5顯示自圖3之細節； 圖6為在一角隅處之圖3中所示之該第二層槽膜之終端區域之一透視圖；圖7及圖8顯示圖6之該角隅中之一托架；圖9為類似於圖6之一視圖，其中已經移除某些部分；圖10為貫穿在該第二層膜之終端區域處之本發明之另一實施例中之一槽之一橫截面；圖11及圖12顯示自圖10之細節；及圖13為在一角隅中之圖10中所示之該第二層槽膜之終端區域之一透視圖。
11‧‧‧承載結構
12‧‧‧垂直區段
13‧‧‧水平區段
14‧‧‧L形平台
15‧‧‧絕熱材料層
17‧‧‧可撓性薄片
20‧‧‧托架
21‧‧‧箍筋
22‧‧‧金屬板
27‧‧‧垂直部分
28‧‧‧水平部分
29‧‧‧壁
30‧‧‧臂

Claims (8)

  1. 一種液化天然氣容器，其包括一承載結構(11、111)及一不透氣且絕熱槽，該槽經設計以含有液化天然氣，該槽包括固定至該承載結構之複數個槽壁，各槽壁在從該槽之內側開始至外側之厚度方向上連續地具有一第一不透氣障壁、一第一絕熱障壁、一第二不透氣障壁及一第二絕熱障壁，該等槽壁包括至少一垂直壁，該垂直壁之該第二不透氣障壁包括在該壁之頂部處之一第一不透氣薄片(16、116)及一連接裝置，該連接裝置將該第一不透氣薄片不透氣地連接至該承載結構，該容器之特徵在於：該連接裝置包括與該第一不透氣薄片平行之一第一金屬板(22、122)及一第二不透氣薄片(17、117)，該第二不透氣薄片(17、117)一方面係黏結至該第一不透氣薄片之一第一表面，且另一方面係連接至該第一金屬板之一第二表面，該第一表面與第二表面平行。
  2. 如請求項1之容器，其中該第二不透氣薄片係可撓性的且具有介於該第一不透氣薄片與該第一金屬板之間的一未經黏結區域。
  3. 如請求項1或2之容器，其中一第三不透氣薄片(23、123)係黏結至該第一金屬板，該第二不透氣薄片係黏結至該第三不透氣薄片。
  4. 如請求項1或2之容器，其中該第一金屬板係焊接至一金屬組件(21、121)，該金屬組件(21、121)係連接至該承載結構。
  5. 如請求項4之容器，其中該金屬組件具有一垂直部分(29、129)及一水平部分(30、130)，該第一金屬板係焊接至該垂直部分，且該水平部分係連接至該承載結構。
  6. 如請求項1或2之容器，其中該第一不透氣薄片係黏結至形成該第二絕熱障壁之部分之一絕緣材料層(15)或一膠合板(132)。
  7. 如請求項1或2之容器，其中該承載結構包括安裝在平坦區上之若干垂直混凝土壁區段。
  8. 如請求項1或2之容器，其中該承載結構包括一浮動式船之雙層殼體。
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