用于給儲液罐隔熱的自承式箱結構的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于給輸液罐隔熱的自承式隔離箱結構(3,7)包括:?一底板(10)和一頂板(11),在所述箱結構的厚度方向上被分隔開;?承重構件(13)被插入所述底板(10)和頂板(11)之間,每個承重構件(13)包括固定于所述底板(10)的一底腳(15),固定于所述頂板(11)的一頂腳(16)以及固定于所述底腳(15)和頂腳(16)并在所述底腳(15)和所述頂腳(16)之間的所述箱結構(3,7)的厚度方向上延伸的一支柱(14);以及?一隔離襯(17),設置在所述承重構件(13)之間;其中,每個腳(15,16)包括:?一負載分散腳底(17);以及?防傾倒凸肋(20),均勻分布在腳(15,16)的外周上并且設置用于吸收施加在所述承重構件(13)上的橫向于所述箱結構的厚度方向的應力,以將所述應力轉移至所述負載分散腳底(17)。
【專利說明】
用于給儲液罐隔熱的自承式箱結構
技術領域
[0001] 本發明涉及密封隔熱儲存罐,包括薄膜,用于儲存和/或運輸液體比如低溫液體。
[0002] 密封隔熱儲存罐包括薄膜,尤其用于液化天然氣(LNG)的儲存,液化天然氣需要在 大氣壓力下儲存,大約-162Γ。這些儲存罐可以設置于陸地上或一個浮動裝置上。在一個浮 動裝置的案例中,該儲存罐可以被設計為用于運輸液化天然氣或接收用于燃料的液化天然 氣,用于驅動浮動裝置。
【背景技術】
[0003] 文獻FR 2,877,638公開了一種密封隔熱儲存罐,包括一罐壁,固定于一浮動裝置 的承重結構,依次具有,在從罐里到罐外的厚度方向上,一主密封層,設計成與液化天然氣 接觸,一主隔離層,一次密封層和一次隔離層,固定于承重結構。
[0004] 隔離層由多個并列平行六面體隔離箱結構組成。平行六面體隔離箱結構包括一膠 合板制成的底板,一膠合板制成的頂板,一隔熱襯,設置為平行于罐壁和承重構件的一層的 形式,承重構件經過隔熱襯的厚度向上延伸,用以吸收頂板和底板之間的壓應力。
[0005] 在操作期間,罐壁承受大量應力。尤其,罐壁承受由于裝載儲存罐產生的壓應力, 承受在冷卻期間產生的熱應力和由于罐中的液體的動力影響而產生的應力。此外,這些應 力切向施加在隔離箱結構的頂板上和因此,容易引起隔離箱結構的承重構件的傾倒。
[0006] 此外,承重構件的截面基本上較小,為了限制經過承重構件的導熱系數。然而,小 截面的承重構件容易通過刺穿而損壞頂板和底板。
[0007] 同樣在文獻W0 2013124597中公開了一種隔離箱結構,其中,承重構件被設置在底 板和頂板之間,每個承重構件包括一系列的支柱,設置在支柱上的上板和下板,并且分別承 受頂板和底板,上部橫向鋼筋固定支柱和上板,下部橫向鋼筋固定支柱和下板。上部和下部 橫向鋼筋允許避免支柱的傾倒。
【發明內容】
[0008] 本發明優先的一個目的是提出一種隔離自承式箱結構,具有一良好隔熱性能同時 具有相對應力的高強度,尤其,切向和垂直于罐壁施加的相對應力。
[0009] 根據一個的實施例,本發明提供一種用于給輸液罐隔熱的自承式隔熱箱結構,包 括:
[0010] --底板和一頂板,在所述箱結構的厚度方向上分隔開;
[0011] -承重構件插入所述底板和所述頂板之間,每個所述承重構件包括一固定于所述 底板的底腳,固定于所述頂板的一頂腳以及固定于所述底腳和所述頂腳并在所述底腳和所 述頂腳之間的所述箱結構的厚度方向上延伸的一支柱;以及
[0012] --隔離襯,設置在所述承重構件之間;
[0013] 其中,每個腳包括:
[0014] --負載分散腳底,設置有一平面支承面來支撐所述底板或所述頂板;
[0015] -防傾倒凸肋,均勻分布在所述腳的外周上并且設置用于吸收施加在所述承重構 件上的橫向于所述箱結構的厚度方向的應力,以將所述應力轉移至所述負載分散腳底。
[0016] 以這種方式,這樣的腳由于所述腳的負載分散腳底的存在可以避免刺穿頂板和底 板。此外,所述箱結構相對橫向應力和彎曲應力的強度通過防傾倒凸肋加強,防傾倒凸肋抵 消了承重構件的傾倒。
[0017] 根據實施例,這樣一個隔離箱結構可以包括一個或多個以下特征:
[0018] -所述腳包括一主體,所述主體在所述箱結構的厚度方向上延伸,其特征在于,所 述防傾倒凸肋具有一個傾斜形狀,所述傾斜形狀具有兩個面形成一個直角,兩個所述面分 別在所述防傾倒凸肋和所述腳的主體上延伸。
[0019] -所述腳由一種熱塑性材料制成并通過熱塑焊接固定在所述底板或所述頂板的一 熱塑性構件上。因此,所述承重構件可以一簡單和可靠的方式裝配在所述底板和/或所述頂 板上,因此沒有呈現任何固定部件來降低所述承重構件或所述頂板和所述底板的結構完整 性。
[0020] -所述腳由一種熱塑性復合材料制成,所述復合材料包括一熱塑性基體和增強纖 維。
[0021 ]-每個所述底板和所述頂板具有一面向所述箱結構內部的內表面,所述底板和所 述頂板的內表面被熱塑性薄膜覆蓋住用于固定所述承重構件的所述腳。
[0022] -所述熱塑性薄膜由一熱塑性復合材料構成,所述材料包括一熱塑性基體和增強 纖維。
[0023] -所述底板和/或所述頂板包括一主體,所述主體由一熱塑性復合材料構成,所述 復合材料包括一熱塑性基體和增強纖維,所述主體形成一熱塑性構件用于固定所述承重構 件的所述腳。
[0024] -所述底板和/或所述頂板包括一主體,所述主體由一熱塑性基體灌注而成的木制 品構成并用于固定所述承重構件的所述腳。
[0025] -每個所述承重構件的所述腳由所述承重構件的一個支柱構成。
[0026] --承重構件的每個所述腳包括一套筒,所述承重構件的一支柱的一端被嵌套在 所述套筒內。
[0027] -所述腳包括兩個半殼,兩者一起定義了所述套筒,一支柱的一端嵌套在所述套筒 內。
[0028] -所述腳由一熱塑性材料制成并且,所述支柱由一熱塑性材料制成并包括兩個端 部,兩個所述端部通過熱塑焊接分別固定在所述底腳的所述套筒內部和所述頂腳的所述套 筒內部。
[0029] -所述支柱由一熱塑性復合材料制成,所述材料包括一熱塑性基體和增強纖維。
[0030] -所述支柱由木制成。
[0031] -所述隔離箱結構具有一個平行六面體形狀并且,每個所述腳包括至少四個均勻 分布的防傾倒凸肋,每個所述防傾倒凸肋平行設置在所述自承式隔離箱結構的兩個相對面 上。
[0032] -所述負載分散腳底在每個防傾倒凸肋之間具有一個缺口。
[0033] -所述腳包括一加強圈,所述加強圈從所述負載分散腳底延伸至所述箱結構的內 部。
[0034] -所述隔離箱結構還包括防傾倒加強結構,每個所述防傾倒加強結構包括在X形上 對角排列的兩個桿,并且每個所述防傾倒加強結構在兩個相鄰的所述承重構件的一底腳和 一頂腳之間延伸。
[0035] -所述隔離襯由至少一塊玻璃棉、棉或泡沫塑料構成。
[0036] -所述隔離襯是一塊隔離材料,該材料從珍珠巖、蛭石、玻璃棉或氣凝膠中選擇,所 述隔離箱結構包括外圍分區,所述分區在所述箱結構的厚度方向上延伸,用以允許保留所 述隔離襯。
[0037] -所述外圍分區由一熱塑性材料制成并且通過熱塑焊接固定在所述底板或所述頂 板的一熱塑性構件上。
[0038] 根據一個實施例,本發明還提供一種由一隔熱層構成的密封隔熱儲液罐,包括多 個上述并列的箱結構和一密封薄膜,薄膜用于承載該隔熱層。這樣的儲存罐可以設有一單 個密封薄膜或兩個密封薄膜,或兩個隔熱層。
[0039] 這樣的儲存罐可以形成一個陸基儲存裝置的一部分,例如,用于儲存液化天然氣 LNG,或可以被安裝在一個浮動結構內,在陸地或在海上,尤其是一液化天然氣運輸船,一浮 動儲存和再氣化裝置(FSRU),一浮式生產儲卸裝置(FPS0)和類似裝置。
[0040] 根據一個實施例,一個用于運輸冷液體的船舶包括一雙殼和一如上述的儲存罐, 儲存罐安裝在雙殼內。
[0041] 根據一個實施例,本發明還提供一種裝載或卸載船舶的方法,其中,一種液體經過 隔離管道,輸送自或至一浮動或陸基裝置至或輸送自所述船舶的儲液罐。
[0042] 根據一個實施例,本發明還提供一種轉移液體的系統,該系統包括一上述的船舶, 隔離管道被設置用于連接安裝于該船舶的殼內的該儲液罐和一浮動或陸基儲存裝置,還由 一水栗構成,用于驅動一液體經過隔離管道,輸送自或至一浮動或陸上儲存裝置至或輸送 自該船舶的儲液罐。
[0043] 本發明的某些特征指的是提供一種隔離箱結構的技術方案,該箱結構中的應力以 一均勻的方式傳遞。本發明的某些特征指的是提供一種隔離箱結構的方案,該箱結構容易 制造。
【附圖說明】
[0044] 通過非限制性方式并結合附圖對專門提供的本發明的多個特殊實施例進行描述, 可以更清晰理解本發明,可以進一步更清晰地理解其中的對象,細節,特征和優勢。
[0045] 圖1是根據一個實施例的一個罐壁的透視剖面圖。
[0046] 圖2是根據一個實施例的一個隔離罐的截面圖。
[0047] 圖3是根據一個實施例的一個承重構件的一個腳的透視圖。
[0048]圖4和圖5分別是圖3中的腳的平面圖和正視圖。
[0049] 圖6和圖7分別是一個承重構件的透視圖和正視圖,該承重構件包括一支柱,它的 一端嵌套在一腳內。
[0050] 圖8是根據一個實施例的一個隔熱箱結構的截面圖,該隔熱箱結構包括防傾倒裝 置,防傾倒裝置包括呈X形的兩個桿并且在兩個相鄰承重構件的腳之間延伸。
[0051]圖9是根據一個實施例的一個承重構件的透視圖,該承重構件包括一支柱,它的一 端嵌套在一腳內。
[0052]圖10是根據一第三實施例的一個承重構件的透視圖中的局部視圖。
[0053]圖11是圖10中的承重構件的一個腳的詳細視圖。
[0054]圖12-14描述了腳的三個進一步的變化體。
[0055] 圖15是一個LNG運輸船的儲存罐和一個用于裝載和卸載所述儲存罐的碼頭的剖視 圖。
【具體實施方式】
[0056] 在說明書和權利要求中,通用術語"熱塑性"用來表示,除非有相反規定,復合纖維 增強熱塑性材料和非增強熱塑性材料。
[0057]在圖1中,展示了一個密封隔熱罐的一面壁。這樣一個儲存罐的整體結構是眾所周 知的,并且具有一個多面體的形狀。因此,該儲存罐的僅僅一面壁必須被描述,由于儲存罐 的所有壁可能具有相似的整體結構。
[0058] 罐壁包括,從儲存罐的外部至內部,一承重結構1,一次要隔熱層2,它由承重結構1 上的并行的隔熱箱結構3構成并通過次緊固件固定于其上,一次密封薄膜5,用于支撐隔熱 箱結構3,一主要隔熱層6,它由并行的隔熱箱結構7構成并通過主緊固件固定于次密封薄膜 5,一主密封薄膜9,用于支撐隔熱箱結構7并設計為接觸儲存罐內的低溫流體。
[0059] 承重結構1可以,尤其,是一種自承式金屬片或更普遍的任何類型的具有適當的機 械性能的剛性隔板。承重結構可以,尤其,由一船舶的殼體或雙殼構成。承重結構包括多個 壁,用于界定儲存罐的整體形狀。
[0060] 主9和次5密封薄膜,例如,包括一層連續的具有凸起邊緣的金屬板,所述金屬板通 過他們的凸起邊緣焊接在平行焊接支架上,用于保持在隔離箱結構3,7上。金屬板,例如,由 因瓦(hmu·?)制成:即鐵鎳合金,其膨脹系數一般在1.2xl(T 6和2x10^^之間,或由高錳含 量的鐵合金構成,其膨脹系數一般在7Χ10-6Κ-1階。
[0061] 隔離箱結構3,7的整體形狀是一個矩形的平行六面體。次隔熱層2的隔熱箱結構3 和主隔熱層6的隔離箱結構7可以不同地具有相同或不同的結構和相等或不等的尺寸。
[0062] 圖2描述了一個隔離箱結構3,7的結構。隔離箱結構3,7包括一底板10和一頂板11, 兩者平行并在隔離箱結構3,7的厚度方向上間隔開。底板10和頂板11是平面并且定義了隔 離箱結構3,7的主面。
[0063] 頂板11具有一個外部支撐面,允許接受主9或次5密封薄膜。此外,頂板11在它的外 部表面上具有凹槽12,用于容納焊接支架,允許焊接主9或次5密封薄膜。
[0064] 承重構件13在隔離塊3,7的厚度方向上衍生并被固定,一方面,固定于底板10及, 另一方面,固定于頂板11。承重構件13允許吸收壓應力。承重構件13在多個行中對齊并以交 錯的方式分布。承重構件13之間的距離被確定,從而允許壓應力的有效分布。在一個實施例 中,承重構件13以一個等距的方式分布。
[0065] 承重構件13包括一支柱14,支柱在隔離箱結構3,7的厚度方向上延伸,一方面,一 底腳15倚靠底板10并固定于其上并且,另一方面,一頂腳16支撐頂板11并固定于其上。
[0066] -隔離襯17在承重構件13之間的間隔中延伸。隔離襯17包括,例如,玻璃棉,填料 和聚合物泡沫,比如聚氨酯泡沫,聚乙烯泡沫或聚氯乙烯泡沫。在制造隔離箱結構3,7期間, 這樣一個聚合物泡沫可以通過注射操作被設置在支柱14之間。可選地,可能通過創造孔生 產隔離襯17,用于在聚合物泡沫,玻璃棉或棉的預制塊中容納承重構件13。
[0067] 根據進一步的實施例,隔離襯17包括一大塊隔離材料。這樣一種隔離材料可以是 顆粒或粉末材料如珍珠巖、蛭石、玻璃纖維或多孔的凝膠型材料。在這個案例中,隔離箱結 構3,7設置有外圍分區,沒有顯示,在箱結構的厚度方向上在其外圍上延伸,并允許保留隔 離襯。
[0068] 根據一個變化的實施例,外圍分區為膠合板木板,并固定于底板10和頂板11。分區 的固定可以,尤其,通過粘合、縫合、點焊和/或旋扭實施。兩個相對橫向分區設置有鉆孔,允 許循環惰性氣體。為了避免隔離襯通過所述鉆孔漏氣,一種透氣性織物,比如玻璃纖維織 物,被粘合于鉆孔前面的橫向分區的內表面上。
[0069] 根據一個進一步變化的實施例,外圍分區為熱塑性材料并通過熱塑焊接固定于底 板10和頂板11。在這個案例中,詳細描述了,板10或板11覆蓋有熱塑膜,由一種復合熱塑性 材料構成,或包括一種浸漬在熱塑性基體上的木質體,為了允許熱塑焊接操作。外圍分區可 以,尤其,包括熱塑性塑料帶或熱塑膜,塑料帶的厚度在0.1和1毫米之間。在這個案例中,如 上所述,兩個橫向分區設置有通過透氣性織物覆蓋住的鉆孔。可選地,外圍分區由一種熱塑 性透氣性織物構成。可選地,外圍分區的熱塑性材料包括一種纖維增強熱塑性塑料基體。這 樣一種材料可以,尤其,通過首字母縮寫GMT來表示的一種材料"玻璃纖維氈增強熱塑性塑 料"。一種GMT材料由一組件構成,該組件包括玻璃纖維氈和塑料基體,以熱塑性聚合物墊與 玻璃纖維氈混合的形式,因此形成一種設計為熱壓的織物。通過舉例,這樣一種材料由商標 名稱為團泰克斯(Twintex )的維托特克斯公司(Vetrotex)銷售。
[0070] 關于圖3-5,描述了根據一個實施例的一個腳15,16的結構。
[0071] 腳15,16包括一個負載分散腳底17。該負載分散鞋底設置有一個平面支承面,用于 支撐底板10或頂板11。負載分散腳底17提供一個支承面,其面積大于一個支柱14的面積。因 此,負載分散腳底17避免小截面上的應力集中并且因此限制因刺穿而破壞底板10和頂板 11〇
[0072] 腳15,16還包括一主體18,它在箱結構3,7的厚度方向上延伸。腳主體18是中空的, 從而定義了一套筒19,套筒被設計為通過嵌套來容納支柱14的一端。由于套筒19在此處被 設計為容納一個圓柱支柱14,它大致為圓柱形狀。
[0073]此外,腳15,16設置有均勻分布在腳15,16的外圍的防傾倒凸肋20。防傾倒凸肋20 可以抵消傾倒的影響,當它承受彎矩時影響承重構件13。為了實現這個目的,防傾倒凸肋20 能夠吸收施加在承重構件13上的橫向于它的縱向方向上的應力,并將所述應力傳遞給負載 分散腳底17。防傾倒凸肋20由與負載分散鞋底17和腳15,16的主體18相同的材料構成。防傾 倒凸肋20大致為傾斜形狀,其上的表面20a,20b被垂直設置并形成分別沿負載分散腳底17 和腳15,16的主體18延伸的直角。負載分散腳底17設置有每個防傾倒凸肋20之間延伸的缺 □ 21。
[0074]在所示的實施例中,每個腳15,16包括四個防傾倒凸肋20。每個防傾倒凸肋20,因 此,在垂直于相鄰凸肋20的平面的一個平面中延伸。腳15,16優勢性地相對于底板10和頂板 11而設置,使得每個凸肋20平行設置在箱結構3,7的相對兩側上。
[0075] 腳15,16通過對一種熱塑性材料進行成型而生產。根據一個實施例,熱塑性材料包 括一種纖維增強熱塑性基體。熱塑性基體可以包括任何合適的熱塑性材料,比如聚丙烯 (PP)、聚乙烯(PE)、聚酰胺(PA)、聚乙烯亞胺(PEI)、聚氯乙烯(PVC)、聚對苯二甲酸乙二醇酯 (PET)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、熱塑性形式的 聚氨酯(PU),這些聚合物的混合物或類似混合物。該織物可以是玻璃纖維,碳纖維或碳纖維 和玻璃纖維的混合物。腳15,16可以,尤其,由一種上述GMT材料構成。
[0076] 在圖3-5中所示的腳15,16由兩個相同的模塑件22a,22b構成。當兩個模塑件22a, 22b被組合時,這兩個模塑件22a,22b中的每一個都形成一個半殼,定義了用于容納一個支 柱14的一端的套筒19。這樣一個由兩個相同的模塑件22a,22b構成的腳結構15,16,允許腳 15,16的成型操作和方便了腳15,16相對于底板10和頂板11的定位操作。
[0077] 在一個進一步的實施例中,腳15,16包括一個單個的一體成型零件。此外,在一個 進一步的實施例中,每個承重構件13的腳15,16和支柱14形成一整體。換句話說,承重構件 13的組件是一個單個一體成型零件。
[0078] 為了使承重構件13的組件固定于底板10和頂板11,腳15,16通過一個熱塑焊接操 作固定于底板10和頂板11。
[0079] 在圖2描述的實施例中,底板10和頂板11具有一個膠合板制成的主體。通過熱塑薄 膜23覆蓋面向箱結構3,7的內部的底板10和頂板11的內表面。在熱塑性薄膜23和腳15,16的 負載分散腳底17之間的接口區域實施一個塑料焊接操作。
[0080] 在一個實施例中,在進行焊接操作之前,防護罩首先設置在底板10和頂板11的內 表面上,且在承重構件13和板10,11之間的接口區域之間。當焊接操作已經實施完畢,防護 罩隨后可以被移除。因此,熱塑性薄膜23在焊接操作期間不會被損壞。這樣的防護罩,例如, 由金屬,陶瓷和/或玻璃材料構成。為了調節所述防護罩的溫度,這樣的防護罩優勢性地設 置有一個流體循環的冷卻回路,比如水,空氣或油。
[0081] 根據一個變化的實施例,沒有描述,通過熱塑性薄膜覆蓋底板10和頂板11的外表 面。這樣一個設置允許頂板1和底板10的彎曲度相等,尤其當它們承受顯著的熱應力時,當 儲存罐被冷卻時。
[0082] 根據一個進一步變化的實施例,沒有描述,熱塑性薄膜僅僅部分覆蓋底板10和頂 板11的內表面。在這個案例中,熱塑性薄膜僅僅設置在底板10和頂板11和腳15,16之間的接 口區域內。
[0083]熱塑性薄膜23,例如由一種復合熱塑性材料構成,該材料包括一種纖維增強熱塑 性基體。熱塑性薄膜23可以,尤其,由一種GMT材料構成。因此,這樣的熱塑性薄膜引起底板 10和頂板11的機械強度的增強,通過增強它們的抗彎剛度和提高它們的抗穿刺能力。這樣 的熱塑性薄膜23的厚度一般在0.5至5毫米之間。
[0084]在一個實施例中,熱塑性薄膜23通過粘接固定于底板10和頂板11的主體上。所使 用的膠粘劑是,例如,丙烯酸膠、聚氨酯膠粘劑或環氧膠粘劑。在一個進一步的實施例中,熱 塑性薄膜23通過熱壓法固定于底板10和頂板11的主體上。在這樣一個案例中,可以想象直 接將熱塑性薄膜23的固定合并入膠合板生產方法中。為了實現這個目的,先前粘合的層木 和熱塑性薄膜23被疊加,并且隨后對因此獲得的棧進行熱壓。通過舉例,對于這樣一種熱壓 法,該棧承受190至200°C之間的溫度,并且承受0.2MPa階的壓強,持續5分鐘。
[0085] 為了方便焊接操作,熱塑性薄膜23包括一種熱塑性基體,相同于腳15,16的熱塑性 基體。
[0086] 在一個進一步的實施例中,底板10和頂板11的主體,像這樣的,形成熱塑性構件用 于固定腳15,16。根據第一變化體,底板10和頂板11包括一個主體,該主體由一種復合熱塑 性材料構成,該材料包括一種纖維增強熱塑性基體,相同于腳的熱塑性基體。根據第二變化 體,底板10和頂板11是在木質主體中進行制造的,使用相同于腳15,16的熱塑性基體來進行 浸漬。可以通過之前使用熱塑性基體浸漬過的織物的聚集來制造主體。可選地,主體由膠合 板構成,其內部的層和可選的外部層使用一種多孔的木材進行制作,用于在所述層內部的 高溫和壓力下擴散到塑料基體中。這樣一種木材是,例如,樺木,松木,櫸木或類似木材。
[0087] 焊接操作是,例如,通過紅外輻射完成。然而,可能使用任何其他合適的塑料焊接 方法,比如超聲波焊接,感應加熱,摩擦焊接,焊接,熱空氣焊接或火焰處理。應該注意,在感 應焊接的案例中,有必要在腳15,16上和/或在底板10和/或頂板11上,在腳15,16上和在底 板10和頂板11之間的接口區域,使用金屬嵌件,從而允許加熱熱塑性材料。
[0088] 圖6和7展示了一個支柱14,支柱的一端嵌套在一個腳15,16的套筒19內。
[0089] 根據一個實施例,支柱14由一種熱塑性材料制成。該熱塑性材料優勢性地為一種 復合熱塑性材料,該材料包括一種纖維增強熱塑性基體。上述提供的關聯于腳15,16的材料 和織物的例子也適用于支柱14。支柱14固定于腳15,16,通過熱塑焊接操作。因此,為了方便 焊接操作,支柱14可以由一種包括熱塑性基體的材料,該熱塑性基體與腳15,16的相同。在 將腳15,16固定在底板10和頂板11上之前,可能要確保將支柱13固定在腳15,16上,或相反 地,在將支柱13固定在腳15,16上之前,要確保將腳15,16固定在底板10和頂板11上。這最后 一個改進方案尤其具有優勢,它允許腳15,16的預定位,因此方便制造隔熱箱結構3,7。根據 一個進一步的改進方案,可以想象通過熱塑焊接將腳15,16同時固定在板10,11上和支柱14 上。
[0090] 值得注意的是,在圖6和7所示的實施例中,支柱14具有一個圓形的中空截面。然 而,本發明并不限制于這種截面,并且支柱的截面也可以是實心的和具有不同的形狀:例如 方形、菱形或矩形。當支柱14的截面是空心時,所述支柱優勢性地內襯一種隔熱材料,用于 限制經過支柱14的熱量流失。
[0091] 通過舉例,在圖9所示的實施例中,支柱14具有方形的實心截面。這個實心截面的 支柱也可以具有菱形或矩形的截面。
[0092] 此外,值得注意的是,支柱14可以由多種材料構成。因此,除了上述的熱塑性材料, 支柱14也可以由木材或熱固性塑料構成,比如聚氨酯(PU)、不飽和聚酯、環氧、丙烯酸、乙烯 基酯或類似材料。這種熱固性材料可以,尤其,是纖維增強的。在這些案例中,由于支柱14不 能通過熱塑焊接固定于腳15,16,支柱14通過任何其他方法固定于腳15,16。通過舉例,將支 柱14固定于腳15,16可以實現,尤其,通過粘合,縫合或通過螺絲穿過腳15,16和支柱14內的 孔的方式。
[0093] 在圖10中,承重構件13包括一個方形實心截面支柱14,其一端通過嵌套在一在腳 的主體18中的套筒19內而被容納。套筒19具有,因此,一個通過四個壁定義的方形截面。如 11詳細展示的腳15,16包括四個凸肋20,凸肋大致為傾斜形狀,每個凸肋沿著四個壁中的一 個延伸。腳15包括一個圓形負載分散腳底17。
[0094] 此外,腳包括一個環形加強圈27,從負載分散腳底17延伸至箱結構3,7的內部。加 強圈27設置在腳的主體18周圍并延伸至腳的主體18和負載分散腳底17的外圍之間的中途。 加強圈27由與負載分散腳底17相同的材料構成。換句話說,加強圈27與負載分散腳底17形 成一體。
[0095] 圖12展示了根據一個改進方案的一個腳15,16,僅僅不同于圖11中的腳的地方在 于,它不包括一個加強圈27。
[0096] 圖13和14分別展示了,設置和沒有設置一個加強圈27的腳15,16。在這些實施例 中,腳15,16包括兩個加強凸肋20,加強凸肋沿定義腳的主體18的四個橫向壁中的每一個延 伸。
[0097] 圖8描述了一種實施例,其中,隔離箱結構2,7還包括防傾倒裝置。防傾倒裝置包括 呈X形的兩個桿24,25并且在兩個相鄰承重構件13的腳15,16之間對角延伸。兩個桿24,25也 可以由纖維增強熱塑性材料構成并通過熱塑焊接操作焊接在腳15,16上。值得注意的是,在 所示的實施例中,桿25,26焊接在防傾倒凸肋20上。這個X形結構允許獲得特別高的剪切剛 度,雖然對隔熱性能的影響有限。根據一個改進方案,這種不倒裝置僅僅沿隔熱箱結構3,7 的橫向表面設置。根據一個進一步的改進方案,這種防傾倒裝置可以設置在所有承重構件 14之間。
[0098]對于圖15, 一個LNG運輸船的剖視圖展示了一個安裝在船舶的雙殼72內大致棱柱 形的密封隔離儲存罐71。儲存罐71的壁包括一個主密封層,它設計為接觸罐內的LNG,一個 次密封層,它設置在主密封層和船舶的雙殼72之間,并且兩個隔熱層分別設置在主密封層 和次密封層之間和次密封層和雙殼72之間。
[0099]以一種已知的方式,設置在船舶的上層艦橋上的裝載/卸載管道73可以通過合適 的連接件連接一個海上或港口碼頭,用于將LNG貨物裝載在儲存罐71上或從儲存罐71上轉 移下來。
[0100]圖15展示了一個包括一個補給站75的海上碼頭,一個水下管道76和一個陸基裝置 77的示例。補給站75是一個海上裝置,該裝置包括一個移動臂74和一個支撐移動臂74的塔 78。移動臂74攜帶有一捆能夠連接裝載/卸載管道73的絕緣軟管79。移動臂74,可以被導向, 適用于所有類型的LNG運輸船。一個連接管道,沒有顯示,延伸進塔78內。補給站75允許裝載 和卸載LNG運輸船70,自或至陸基裝置77。所述陸基裝置包括用于儲存液化氣80的儲存罐和 通過水下管道76連接于補給站75的連接管81。水下管道76允許長距離傳輸補給站75和陸基 裝置77之間的液化氣,長距離例如5km允許離海岸長距離維持LNG運輸船70,在裝載和卸載 操作期間。
[0101] 為了創造轉移液化氣所需的壓力,需要使用安裝在船舶70上的栗和/或安裝在陸 基裝置77上的栗和/或安裝在補給站75上的栗。
[0102] 盡管本發明已經結合多個特殊的實施例進行了描述,顯然,本發明的任何方面并 沒有被限制,本發明包括公開方案中的所有技術等價物以及它們的組合,如果它們在本發 明的范圍內。
[0103] 術語"構成""包括"或"包含"和它們的結合形式的使用不排除來自一個權利要求 中所引用的那些元素或步驟的其他元素或其他步驟。用于一個元素或一個步驟的不定冠詞 "一"或"一個"的使用不排除多個這些元素或步驟,除非有相反說明。
【主權項】
1. 一種用于給輸液罐隔熱的自承式隔離箱結構(3,7),其特征在于,包括: -一底板(10)和一頂板(11),在所述箱結構的厚度方向上分隔開; -承重構件(13)插入所述底板(10)和所述頂板(11)之間,每個所述承重構件(13)包括 固定于所述底板(10)的一底腳(15),固定于所述頂板(11)的一頂腳(16)以及固定于所述底 腳(15)和所述頂腳(16)并在所述底腳(15)和所述頂腳(16)之間的所述箱結構(3,7)的厚度 方向上延伸的一支柱(14);以及 -一隔離襯(17),設置在所述承重構件(13)之間; 其中,每個所述腳(15,16)包括: -一負載分散腳底(17 ),設置有一平面支承面來支撐所述底板(10)或所述頂板(11); 所述自承式隔離箱結構(3,7),其特征在于,每個所述腳(15,16)包括防傾倒凸肋(20), 所述防傾倒凸肋均勻分布在所述腳(15,16)的外周上并且設置用于吸收施加在所述承重構 件(13)上的橫向于所述箱結構的厚度方向的應力,以將所述應力轉移至所述負載分散腳底 (17) 。2. 如權利要求1所述的自承式隔離箱結構(3,7),其特征在于,所述腳(15,16)包括主體 (18) ,所述主體(18)在所述箱結構(3,7)的厚度方向上延伸,其中,所述防傾倒凸肋(20)具 有一個傾斜的形狀,所述傾斜形狀具有兩個面(20a,20b)形成一個直角,兩個所述面(20a, 20b)分別在所述不倒凸肋(17)和所述腳(15,16)的主體(18)上延伸。3. 如權利要求1或2所述的自承式隔離箱結構(3,7),其特征在于,所述腳(15,16)由一 種熱塑性材料制成并通過熱塑焊接固定在所述底板(10)或所述頂板(11)的一熱塑性構件 (23)上。4. 如權利要求3所述的自承式隔離箱結構(3,7),其特征在于,所述腳(15,16)由一熱塑 性復合材料構成,所述復合材料包括一熱塑性基體和增強纖維。5. 如權利要求3或4所述的自承式隔離箱結構(3,7),其特征在于,每個所述底板(10)和 頂板(11)具有一面向所述箱結構(3,7)內部的內表面,所述底板和所述頂板的內表面被熱 塑性薄膜(23)覆蓋住用于固定所述承重構件(14)的所述腳(15,16)。6. 如權利要求5所述的自承式隔離箱結構(3,7),其特征在于,所述熱塑性薄膜(23)由 一熱塑性復合材料構成,所述材料包括一熱塑性基體和增強纖維。7. 如權利要求3或4所述的自承式隔離箱結構(3,7),其特征在于,所述底板(10)和/或 所述頂板(11)包括一主體,該主體由一熱塑性復合材料構成,該材料包括一熱塑性基體和 增強纖維,所述主體形成一熱塑性構件用于固定所述承重構件(14)的所述腳(15,16)。8. 如權利要求3或4所述的自承式隔離箱結構(3,7),其特征在于,所述底板(10)和/或 所述頂板(11)包括一主體,該主體由一種熱塑性基體灌注而成的木制品構成,用于固定所 述承重構件(14)的所述腳(15,16)。9. 如權利要求1-8中任一項所述的自承式隔離箱結構(3,7),其特征在于,每個所述承 重構件(16)的所述腳(15,16)由所述承重構件(13)的一個支柱(14)構成。10. 如權利要求1-8中任一項所述的自承式隔離箱結構(3,7),其特征在于,一承重構件 (13)的每個所述腳(15,16)包括一套筒(19),所述承重構件(14)的一支柱(14)的一端嵌套 在所述套筒內。11. 如權利要求10所述的自承式隔離箱結構(3,7),其特征在于,所述腳(15,16)包括兩 個半殼(22&,2213),兩個半殼(22&,2213)-起定義了所述套筒(19),一支柱(14)的一端嵌套 所述套筒(19)內。12. 如權利要求10或11所述的自承式隔離箱結構(3,7),其特征在于,所述腳(15,16)由 一熱塑性材料制成并且,其中所述支柱(14)由一熱塑性材料支撐并包括兩個端部,兩個所 述端部通過熱塑焊接分別固定在所述底腳(15)的所述套筒(19)內部和所述頂腳(16)的所 述套筒(19)內部。13. 如權利要求12所述的自承式隔離箱結構(3,7),其特征在于,所述支柱(14)由一熱 塑性復合材料制成,所述復合材料材料包括一種熱塑性基體和增強纖維。14. 如權利要求10或11所述的自承式隔離箱結構(3,7),其特征在于,所述支柱(14)由 木制成。15. 如權利要求1-14中任一項所述的自承式隔離箱結構(3,7),具有一個平行六面體形 狀并且,其特征在于,每個所述腳(15,16)包括至少四個均勻分布的防傾倒凸肋(20),每個 所述防傾倒凸肋(20)平行設置在所述自承式隔離箱結構(3,7)的兩個相對面上。16. 如權利要求1-15中任一項所述的自承式隔離箱結構(3,7),其特征在于,所述負載 分散腳底(17)在每個防傾倒凸肋(20)之間具有一個缺口( 21)。17. 如權利要求1-16中任一項所述的自承式隔離箱結構(3,7),其特征在于,所述腳 (15,16)包括加強圈(27),所述加強圈(27)從所述負載分散腳底(17)延伸至所述箱結構(3, 7)的內部。18. 如權利要求1-17中任一項所述的自承式隔離箱結構(3,7),包括防傾倒加強結構, 每個所述防傾倒加強結構包括兩個桿(25,26)在一個X形上對角排列,并且每個結構在兩個 相鄰的所述承重構件(14)的一底腳(15)和一頂腳(16)之間延伸。19. 如權利要求1-18中任一項所述的自承式隔離箱結構(3,7),其特征在于,所述隔離 襯(17)由至少一塊玻璃棉、棉或泡沫塑料構成。20. 如權利要求1-18中任一項所述的自承式隔離箱結構(3,7),其特征在于,所述隔離 襯是一塊絕緣材料,所述絕緣材料材料從珍珠巖、蛭石、玻璃棉或氣凝膠中選擇,其中,所述 隔離箱結構(3,7)包括外圍分區,所述分區在所述箱結構(3,7)的厚度方向上延伸,用以允 許保留所述隔離襯(17)。21. 如權利要求20所述的自承式隔離箱結構(3,7),其特征在于,所述外圍分區由一熱 塑性材料制成并且通過熱塑焊接固定在所述底板(10)或所述頂板(11)的一熱塑性構件 (23)上。22. -種密封隔熱儲液罐,其特征在于,包括一隔熱層,所述隔熱層包括如權利要求1-20中任一項所述的多個并列的箱結構(3,7),并且一密封膜緊靠所述隔熱層。23. 用于運輸液體的一船舶(70),其特征在于,所述船舶包括一雙殼(72)和如權利要求 22所述的一儲液罐(71),所述儲液罐(71)設置在所述雙殼內。24. -種裝載或卸載如權利要求23所述的船舶(70)的方法,其特征在于,一液體經過隔 離管道(73,79,76,81 ),輸送自一浮動或陸基裝置(77)至所述船舶(71)的儲液罐,或輸送至 所述浮動或陸基裝置(77)自所述船舶(71)的所述儲液罐。25. -種用于轉移液體的系統,其特征在于,所述系統由如權利要求23所述的一船舶 (70)構成,隔離管道(73,79,76,81)設置用于將安裝于所述船舶的殼內的所述儲液罐(71) 和一浮動或陸上儲存裝置(77)連接,還由一水栗構成,所述水栗用于驅動一液體經過所述 隔離管道,輸送自一浮動或陸基裝置至所述船舶的儲液罐,或輸送至所述浮動或陸基裝置 自所述船舶的所述儲液罐。
【文檔編號】F17C3/02GK105874261SQ201480062712
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2014年11月6日
【發明人】布魯諾·德萊特, 塞巴斯蒂安·德拉諾埃, 伯努瓦·卡皮泰納
【申請人】氣體運輸技術公司