專利名稱：擠壓成形元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由鋁制擠壓成形件制成的容器，用于儲存和運(yùn)輸流體，例如碳?xì)浠衔?，包括低溫液化天然氣。更具體的，本發(fā)明涉及新穎的擠壓成形元件，其用于所述容器中使用的夾層板的建造，同時涉及由所述元件制成的容器。這包括可用于船、漂浮離岸機(jī)構(gòu)、固定離岸結(jié)構(gòu)以及陸地上的容器。
背景技術(shù)：
W02006/001711A2描述了由夾層結(jié)構(gòu)形式的殼制成的棱柱形容器，夾層結(jié)構(gòu)包括兩層金屬的表面薄板，或者具有類似性能的材料，以及位于表面薄板之間的芯體，用于在薄板之間傳遞載荷，包括例如灌漿的材料，或者在兩個薄板之間延伸的一組肋板或腹板。該結(jié)構(gòu)可能包括雙層液密屏障，并能經(jīng)得起檢測在兩表面薄板之間的氣體以及允許對在薄板之間的真空進(jìn)行壓力測試。這提供了增強(qiáng)的安全性，但夾層結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)在于其結(jié)構(gòu)高效。發(fā)明目的本發(fā)明的目的是提供了新型的夾層結(jié)構(gòu)，相對于現(xiàn)有技木，該結(jié)構(gòu)具有減輕了重量同時提高了抗疲勞性的特點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明由下面內(nèi)容進(jìn)ー步定義本發(fā)明的ー個方面在于，ー種適合于構(gòu)造夾層結(jié)構(gòu)的擠壓成形梁元件，其中梁的橫剖面包括兩個平行板，每個板包括具有第一端的第一部分和具有第二端的第二部分，其中所述板的第一部分通過多個腹板互相連接，其中至少兩個所述腹板相對于與板垂直的縱向平面傾斜，第一部分和腹板形成梁元件的相對剛性的部分，第二部分形成梁元件的相對柔性的部分。第二部分的相對柔性是由于它們沒有被相對于垂直于板的縱向平面傾斜的腹板互相連接，更詳細(xì)的，腹板與第二部分的ー個形成三角構(gòu)造。所述腹板提供更高的剛度，以及可能并不是梁元件的柔性部分的一部分。本發(fā)明的一個實(shí)施例包括上述的擠壓成形梁元件，其中至少兩個腹板與所述平行板的ー個的第一部分組成三角構(gòu)造。本發(fā)明的另ー個實(shí)施例包括上述的擠壓成形梁元件，其中至少ー個腹板平行于垂直于板的縱向平面。本發(fā)明的另ー實(shí)施例包括上述的擠壓成形梁元件，其中平行板的ー個的第一部分包括外部肋板，任選地，所述肋板在肋板的自由端包括凸緣。本發(fā)明的另ー實(shí)施例包括上述的擠壓成形梁元件，其中平行板的第二部分具有的寬度的范圍是所述平行板總寬度的1/2到1/10，優(yōu)選為2/5到1/7的范圍。本發(fā)明的另ー實(shí)施例包括上述擠壓成形梁元件，其中平行板的第二部分的大部分具有比平行板的第一部分小的厚度。本發(fā)明的另ー實(shí)施例包括上述的擠壓成形梁元件，其中平行板的第二部分包括在第二端的較小部分，其具有比第二部分的主要部分更大的厚度。本發(fā)明的另一方面涉及夾層面板，其中所述面板包括多個如上所述的擠壓成形梁元件。本發(fā)明的另一方面涉及用于存儲液體的容器，其中所述容器的頂部、側(cè)壁或者地板的至少一部分包括夾層結(jié)構(gòu)，所述夾層結(jié)構(gòu)包括如上所述的擠壓成形梁元件和/或如上所述的夾層面板。在所述容器的一個實(shí)施例中，該容器用于存儲在非常低的溫度下的流體，并包括由在三個垂直的方向上的支撐和/或錨定張カ拉桿形成的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。


以下通過附圖中示意示出的示例性實(shí)施例對本發(fā)明做更進(jìn)一歩的描述，其中附圖1顯示了具有三角形部分和帶有板連接的部分的擠壓成形梁元件截面，這種梁擠壓成形件構(gòu)成面板。附圖2顯示了另ー個可選的擠壓成形截面。附圖3顯示了由多個擠壓成形件焊接而成的夾層面板。附圖4-6顯示了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的帶有一致的夾層結(jié)構(gòu)的外部殼的不同實(shí)施例的不同截面。附圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明的夾層面板制成的容器的一部分的軸測圖。
具體實(shí)施例方式附圖1顯示了擠壓成形梁元件的橫截面，其構(gòu)成了組裝容器殼的面板。所述中心橫截面由腹板I截面和板截面2以三角形的方式構(gòu)造。在所述擠壓成形件的ー邊或者兩邊設(shè)置懸臂板延伸部3。這些懸臂板連接在通過焊接連接各元件時變成被支撐，所述懸臂板連接在制成面板的各個梁元件之間提供柔性連接，所述面板組成売。原則上，這種夾層擠壓成形件從結(jié)構(gòu)角度來看，最高效地是由大量小室構(gòu)成。與此相反，小室的數(shù)量變小生產(chǎn)的成本就最有效。該懸臂板延伸部應(yīng)該處于延伸部寬度的1/2和1/10之間，以提供期望柔性。這使得下面的結(jié)構(gòu)是更可取的延伸部中的小室的尺寸類似于懸臂部分的長度的尺寸。形成延伸部的一部分的肋板4可被用來形成到抑制由流體靜壓或氣壓引起的載荷的支架和張カ梁的高效連接。該肋板可包括小凸緣，以引導(dǎo)自動焊接裝備。懸臂板延伸部3具有比形成焊縫處的截面更小的厚度。ー些鋁合金中的焊縫具有比母體材料更低的強(qiáng)度。如果所述焊縫遭遇它們出現(xiàn)屈服的載荷，只有焊縫寬度會經(jīng)歷伸長。結(jié)果是，焊縫將會在很小變形下出現(xiàn)斷裂。因?yàn)檫@個原因，基體金屬的鄰近焊縫的部分17被制造得足夠薄，使得在焊縫斷裂前在基體金屬內(nèi)開始出現(xiàn)屈服。這確保了該結(jié)構(gòu)以韌性的方式發(fā)揮作用。在擠壓成形梁元件之間的短柔性板連接徹底地減小了由梁元件之間的約束引起的應(yīng)力，因?yàn)閼?yīng)カ將會只由板彎曲產(chǎn)生，而板彎曲的大小的量級小于梁彎曲的大小的量級。這種約束發(fā)生在平行壁和導(dǎo)致梁以不被繞垂直于腹板的主軸線彎曲的梁支撐的方式變形的其它結(jié)構(gòu)附近。由這種約束引起的應(yīng)カ不會有效地對支撐所強(qiáng)加的載荷有貢獻(xiàn)。如圖4、5和6中圖示的當(dāng)前技術(shù)調(diào)動了遠(yuǎn)遠(yuǎn)更大的橫向彎曲阻力，從而由于調(diào)動梁動作引起更大的約束。如在圖5和6中所示，所述現(xiàn)有技術(shù)面板不會具有在當(dāng)期發(fā)明中存在的柔性部分。缺少柔性是因?yàn)檫B接兩個薄板的肋板/腹板的一致分布和凸緣的更大的厚度中的任一者或兩者，這取決于哪種現(xiàn)有技術(shù)被考慮。使用根據(jù)本發(fā)明的新穎的擠壓成形元件的效果是鋁殼的重量被大大地減小。而且，更大的柔性還減少了疲勞。構(gòu)成殼的面板通過連接多個擠壓成形元件構(gòu)成。因此，本發(fā)明的目標(biāo)通過使用新穎的擠壓成形元件構(gòu)造夾層結(jié)構(gòu)來獲得，該新穎的擠壓成形元件帶有由三角形元件組成的剛性部分和中間的高度柔性板元件。剛性部分為夾層梁提供了更有效的彎曲載荷能力，因?yàn)橥咕壷械膽?yīng)カ變成主要由梁彎曲引起，而由板彎曲引起的應(yīng)カ通過減小的所設(shè)置的多個腹板之間的距離被徹底減小。圖2示出了另ー個擠壓成形梁元件的截面，帶有根據(jù)與圖1中示出的那個相同的原理設(shè)計的構(gòu)造。除了由傾斜板I連接以外，板2也由平行板5連接，板5垂直于所述板2。圖3示出了多個擠壓成形件已經(jīng)被焊接在一起以形成面板的截面。該圖示出了如何通過將非常剛性部分鎖定在三角形形狀中來建立該非常剛性部分。每個擠壓成形件僅通過板被一個接ー個地連接，這提供了非常柔性的連接。圖4示出了帶有殼的外板6的實(shí)施例，其中芯材7、或者肋板或腹板8可替代地被設(shè)置，或者都被設(shè)置。圖5示出的實(shí)施例中，三角形板的連續(xù)樣式提供了夾層結(jié)構(gòu)。圖6示出的實(shí)施例中，板由肋板或腹板支撐。圖4、5和6示出了先前以建立的技術(shù)的實(shí)施例。圖7示出了容器的一部分，其中殼12由圖1中示出的擠壓成形件組成，該擠壓成形件被制成圖3中所示的面板。面板連接到支架11中，支架11連接到面板擠壓成形件中肋板13。其它的鍛造的拐角支架連接面板，其中肋板13在該拐角處相遇。支架還連接到張力梁9中，張カ梁9抑制了內(nèi)部流體靜壓和氣壓。在平行于肋板13的拐角中，板14加強(qiáng)所述拐角。圖8示出了容器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種適合于構(gòu)造夾層結(jié)構(gòu)的擠壓成形梁元件，其中梁的橫剖面包括兩個平行板(2，3)，其特征在于，每個板包括具有第一端(15)的第一部分(2)和具有第二端(16)的第二部分(3)，所述板(2，3)的第一部分(2)通過多個腹板(1，5)相互連接，其中至少兩個所述腹板(I)相對于與板(2，3)垂直的縱向平面(Y)傾斜，第一部分(2)和腹板(1，5)形成梁元件的相對剛性的部分，第二部分(3)通過不由腹板相互連接而形成梁元件的相對柔性的部分，所述腹板相對于垂直于板(2、3)的縱向平面(Y)傾斜，并與第二部分(3)的一部分一起形成三角形構(gòu)造。
2.如權(quán)利要求1所述的擠壓成形梁元件，其特征在于，至少兩個腹板(I)與所述平行板(2,3)中的一個的第一部分(2) —起形成三角形構(gòu)造。
3.如權(quán)利要求1或2所述的擠壓成形梁元件，其特征在于，至少一個腹板(5)平行于垂直于板(2，3)的縱向平面(Y)。
4.如權(quán)利要求1到3中任一所述的擠壓成形梁元件，其特征在于，平行板(2，3)中的一個的第一部分(2)包括外部肋板(4)，任選地，所述肋板包括位于該肋板自由端的凸緣。
5.如權(quán)利要求1到4中任一所述的擠壓成形梁元件，其特征在于，平行板(2，3)的第二部分⑶的寬度位于所述平行板(2，3)的總寬度的1/2到1/10的范圍之間，優(yōu)選位于2/5到1/7的范圍之內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1到5中任一所述的擠壓成形梁元件，其特征在于，平行板(2，3)的第二部分(3)的大部分具有比平行板(2，3)的第一部分(2)更小的厚度。
7.如權(quán)利要求1到6中任一所述的擠壓成形梁元件，其特征在于，平行板(2，3)的第二部分(3)包括位于第二端(16)的較小部分(17)，其具有比第二部分(3)的主要部分更大的厚度。
8.—種夾層面板，其特征在于，所述面板包括多個如權(quán)利要求1到7中任一所述的擠壓成形梁元件。
9.一種用于存儲流體的容器，其特征在于，所述容器的頂部、側(cè)壁或者地板的至少一部分包括夾層架構(gòu)，所述夾層結(jié)構(gòu)包括如權(quán)利要求1到7中任一所述的擠壓成形梁元件，和/或如權(quán)利要求8所述的夾層面板。
10.如權(quán)利要求9所述的容器，其特征在于，該容器用于存儲在非常低的溫度下的液體，并包括由在三個垂直方向上的支撐和/或錨定張力拉桿(9)形成的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種適合于構(gòu)造夾層結(jié)構(gòu)的擠壓成形梁元件，其中梁的橫剖面包括兩個平行板(2，3)，每個具有第一部分(2)和第二部分(3)，其中所述板(2)的第一部分通過多層腹板連接，其中至少兩個所述腹板(1)相對于與板(2，3)垂直的縱向平面(Y)傾斜，且其中第一部分(2)和腹板(1，5)組成梁元件的相對剛性的部分，第二部分(3)組成梁元件的相對柔性的部分，以及包括所述梁元件的夾層面板和容器。
文檔編號F17C13/00GK103038561SQ201180017791
公開日2013年4月10日 申請日期2011年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者A·B·塞萊, B·A·克拉森 申請人:阿克工程和技術(shù)公司