本發(fā)明涉及具有膜的密封且隔熱的罐的領(lǐng)域。特別地,本發(fā)明涉及用于儲(chǔ)存和/或運(yùn)輸處于低溫的液化氣體的密封且隔熱的罐的領(lǐng)域,該罐例如為用于運(yùn)輸具有例如介于-50℃至0℃的溫度的液化石油氣體(也被稱(chēng)為lpg)的罐,或用于運(yùn)輸在大氣壓力處為約-162℃的溫度的液化天然氣體(lng)的罐。這些罐可以被安裝在岸上或浮式結(jié)構(gòu)上。在浮式結(jié)構(gòu)的情況下,該罐可以被用于運(yùn)輸液化氣體或接收用作用于推進(jìn)浮式結(jié)構(gòu)的燃料的液化氣體。
背景技術(shù):
1、從相關(guān)技術(shù)已知一種密封且隔熱的罐,該罐包括多個(gè)罐壁,這些罐壁限定了罐的內(nèi)部空間,每個(gè)罐壁在厚度方向上依次包括保持在支撐壁上的次級(jí)隔熱屏障、抵靠次級(jí)隔熱屏障設(shè)置的次級(jí)密封膜、以及抵靠次級(jí)密封膜設(shè)置的初級(jí)隔熱屏障。次級(jí)密封膜包括金屬列板,這些金屬列板通過(guò)朝向罐的內(nèi)部突出的凸起邊緣而被成對(duì)焊接。初級(jí)隔熱屏障包括并置的初級(jí)隔熱元件,初級(jí)隔熱元件包括用于接納列板的凸起邊緣的底部縫隙。
2、在這種罐中,當(dāng)支撐壁是非水平的且初級(jí)隔熱元件通過(guò)錨固裝置僅錨固在次級(jí)隔熱屏障和支撐壁上時(shí),期望的是避免因重力的作用以及可能地與由于船舶在海上的運(yùn)動(dòng)所引起的加速度相結(jié)合而導(dǎo)致初級(jí)隔熱元件因在次級(jí)密封膜的列板上的滑移所引起的移位。
3、事實(shí)上,這種滑移可能會(huì)導(dǎo)致各種問(wèn)題,例如在列板上局部地導(dǎo)致不期望的應(yīng)變的集中,或者甚至損壞列板之間的焊接區(qū)域。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的一個(gè)思想是提供一種膜式罐壁結(jié)構(gòu),該膜式罐壁結(jié)構(gòu)能夠解決上述問(wèn)題中的至少一些問(wèn)題。本發(fā)明的另一思想是提供一種膜式罐壁結(jié)構(gòu),該膜式罐壁結(jié)構(gòu)的組裝簡(jiǎn)單且可靠。
2、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式,本發(fā)明提供了一種密封且隔熱的罐,該罐包括限定罐的內(nèi)部空間的多個(gè)罐壁,所述罐壁包括保持在非水平的支撐壁上的非水平的罐壁,非水平的罐壁在厚度方向上依次包括保持在非水平的支撐壁上的次級(jí)隔熱屏障、靠著次級(jí)隔熱屏障設(shè)置的次級(jí)密封膜以及靠著次級(jí)密封膜設(shè)置的初級(jí)隔熱屏障,次級(jí)密封膜包括成對(duì)焊接的金屬列板,每個(gè)所述列板在該列板的兩個(gè)相反的端部處具有沿第一方向延伸且朝向罐的內(nèi)部突出的兩個(gè)凸起邊緣,初級(jí)隔熱屏障包括并置的初級(jí)隔熱元件,其中,次級(jí)隔熱屏障包括頂部表面和凹槽,頂部表面形成用于次級(jí)密封膜的支承表面,凹槽形成在頂部表面上并且沿第一方向延伸,其中,焊接支撐件插入到凹槽中,使得焊接支撐件的頂部部分從所述頂部表面伸出,其中,所述列板中的第一列板和第二列板定位在焊接支撐件的兩側(cè),使得頂部部分在第一列板的第一凸起邊緣與第二列板的第二凸起邊緣之間延伸,其中,第一方向與非水平的支撐壁的向上方向傾斜或正交,向上方向與非水平的支撐壁的較大坡度的方向平行,第一凸起邊緣和第二凸起邊緣焊接至焊接支撐件的頂部部分,其中,一個(gè)初級(jí)隔熱元件包括沿第一方向延伸的底部縫隙,第一凸起邊緣、第二凸起邊緣以及焊接支撐件的頂部部分被接納在底部縫隙中,第一凸起邊緣在向上方向上高于第二凸起邊緣,其中,底部縫隙還接納有止動(dòng)塊,該止動(dòng)塊包括朝向向上方向指向的抵接表面和與抵接表面相反的第一支撐表面,其中,底部縫隙的內(nèi)壁抵靠止動(dòng)塊的抵接表面,以及止動(dòng)塊的第一支撐表面支撐在第一凸起邊緣上。
3、借助于這些特征,止動(dòng)塊趨于防止或至少限制初級(jí)隔熱元件因在第一列板上的滑移、即在帶有第一凸起邊緣的列板上的滑移而導(dǎo)致的位移。
4、根據(jù)實(shí)施方式,這種密封且隔熱的罐可以包括下述特征中的一個(gè)或多個(gè)特征。
5、次級(jí)隔熱屏障可以以各種方式形成。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式,次級(jí)隔熱屏障包括并置的次級(jí)隔熱元件。次級(jí)隔熱元件包括形成用于次級(jí)密封膜的支承表面的一部分的頂部表面。凹槽可以形成在次級(jí)隔熱元件中并且出現(xiàn)在頂部表面上。
6、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式,非水平的支撐壁為圍堰壁,或者為在地球重力場(chǎng)中豎向或傾斜的另外支撐壁,例如縱向支撐壁。
7、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式,第一方向是與向上方向正交的方向,例如,第一方向是非水平的支撐壁的橫向方向。
8、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式,第一支撐表面固定至第一凸起邊緣,優(yōu)選地,第一支撐表面通過(guò)粘結(jié)的方式而被固定至第一凸起邊緣。這種粘結(jié)可以通過(guò)粘合元件來(lái)實(shí)現(xiàn),該粘合元件例如為膠合物層或雙面粘合帶。
9、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式,止動(dòng)塊包括肩部,該肩部朝向第一凸起邊緣和第二凸起邊緣指向。根據(jù)在這種情況下的一個(gè)實(shí)施方式,焊接支撐件的頂部部分的自由端部相對(duì)于第一凸起邊緣的自由端部和第二凸起邊緣的自由端部突出,焊接支撐件的頂部部分的自由端部與所述頂部表面相反。根據(jù)在這種情況下的另一實(shí)施方式,焊接支撐件的頂部部分朝向第一凸起邊緣和第二凸起邊緣中的一者向回彎曲。
10、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式,止動(dòng)塊包括朝向第一列板指向的帶斜面的端部部分。
11、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式,止動(dòng)塊包括中央部分、第一分支部和第二分支部,第一分支部和第二分支部在中央部分的兩側(cè)延伸,第一分支部的兩個(gè)相反的表面形成止動(dòng)塊的抵接表面和第一支撐表面,以及第二分支部包括第二支撐表面,第二支撐表面支撐在第二凸起邊緣上。
12、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式,帶斜面的端部部分形成在第一分支部的與中央部分相反的端部處。
13、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式,第二分支部包括朝向第二列板指向的第二帶斜面的邊緣,第二帶斜面的端部部分形成在第二分支部的與中央部分相反的端部處。
14、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式,第一分支部和第二分支部關(guān)于穿過(guò)中央部分的對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)。
15、因此,第一分支部和第二分支部可以是能夠互換的,使得止動(dòng)塊的功能不受其插入到初級(jí)隔熱元件的底部縫隙中的方向的影響。因此,對(duì)于操作員來(lái)說(shuō),組裝甚至更簡(jiǎn)單。
16、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式,第二分支部比第一分支部短,以及/者,第二分支部沒(méi)有第一分支部厚。
17、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式,中央部分在與第一分支部和第二分支部相反的側(cè)部上包括至少一個(gè)斜面。
18、在一些實(shí)施方式中,所述初級(jí)隔熱元件在包括多個(gè)焊接支撐件的次級(jí)膜的一部分上延伸。在這種情況下,初級(jí)隔熱元件可以包括大于或等于兩個(gè)的多個(gè)底部縫隙,每個(gè)底部縫隙接納所述焊接支撐件,并且為每個(gè)底部縫隙或底部縫隙中的一些底部縫隙各提供一個(gè)所述止動(dòng)塊。特別地,值得注意的是,根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式,所述初級(jí)隔熱元件還包括沿第一方向延伸且在向上方向上與第一底部縫隙間隔開(kāi)的第二底部縫隙。該間距等于列板的寬度。
19、在這種情況下,次級(jí)隔熱屏障包括顯露在所述頂部表面上且沿第一方向延伸的第二凹槽,第二焊接支撐件插入到第二凹槽中,使得第二焊接支撐件的頂部部分從所述頂部表面伸出,所述列板中的第一列板和第三列板定位在第二焊接支撐件的兩側(cè),使得第二焊接支撐件的頂部部分在第三列板的第三凸起邊緣與第一列板的和第一凸起邊緣相反的第四凸起邊緣之間延伸,第三凸起邊緣和第四凸起邊緣焊接至第二焊接支撐件的頂部部分,所述初級(jí)隔熱元件還包括沿第一方向延伸的第二底部縫隙,第三凸起邊緣、第四凸起邊緣和第二焊接支撐件的頂部部分被接納在第二底部縫隙中,第三凸起邊緣在向上方向上高于第四凸起邊緣,第二底部縫隙接納第二止動(dòng)塊,該第二止動(dòng)塊可以與止動(dòng)塊相同,以及第二底部縫隙的內(nèi)壁抵靠第二止動(dòng)塊的抵接表面,并且第二止動(dòng)塊的第一支撐表面支撐在第三凸起邊緣上。
20、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式,本發(fā)明還提供了一種用于對(duì)密封且隔熱的罐的非水平的罐壁進(jìn)行組裝的組裝方法,非水平的罐壁在厚度方向上依次包括保持在非水平的支撐壁上的次級(jí)隔熱屏障、靠著次級(jí)隔熱屏障設(shè)置的次級(jí)密封膜以及靠著次級(jí)密封膜設(shè)置的初級(jí)隔熱屏障,次級(jí)密封膜包括成對(duì)焊接的金屬列板,每個(gè)所述列板在該列板的兩個(gè)相反的端部處具有沿第一方向延伸且朝向罐的內(nèi)部突出的兩個(gè)凸起邊緣,初級(jí)隔熱屏障包括并置的初級(jí)隔熱元件,該組裝方法包括以下步驟:-將次級(jí)隔熱屏障布置在非水平的支撐壁上,次級(jí)隔熱屏障包括頂部表面和凹槽,頂部表面形成用于次級(jí)密封膜的支承表面,凹槽顯露在頂部表面上并且沿第一方向延伸,將焊接支撐件插入到凹槽中,使得焊接支撐件的頂部部分從所述頂部表面伸出;-將所述列板中的第一列板和第二列板布置在焊接支撐件的兩側(cè),使得頂部部分在第一列板的第一凸起邊緣與第二列板的第二凸起邊緣之間延伸,以及使得第一方向與非水平的支撐壁的向上方向傾斜或正交,向上方向與非水平的支撐壁的較大坡度的方向平行;-將第一凸起邊緣和第二凸起邊緣焊接至焊接支撐件的頂部部分;以及-在第一列板和第二列板上布置止動(dòng)塊和一個(gè)初級(jí)隔熱元件,使得將止動(dòng)塊、第一凸起邊緣、第二凸起邊緣以及焊接支撐件的頂部部分接納在底部縫隙中,初級(jí)隔熱元件包括沿第一方向延伸的底部縫隙,以及第一凸起邊緣在向上方向上高于第二凸起邊緣,止動(dòng)塊包括朝向向上方向指向的抵接表面以及與抵接表面相反的第一支撐表面,以及止動(dòng)塊被布置成使得底部縫隙的內(nèi)壁抵靠止動(dòng)塊的抵接表面,以及使得止動(dòng)塊的第一支撐表面支撐在第一凸起邊緣上。
21、這樣的組裝方法使得可以獲得如上所述的密封且隔熱的罐體。因此,相關(guān)優(yōu)點(diǎn)不再贅述。
22、很容易理解,關(guān)于組裝方法所描述的特征適用于密封且隔熱的罐,以及關(guān)于密封且隔熱的罐所描述的特征適用于組裝方法。
23、根據(jù)實(shí)施方式,這種組裝方法可以包括以下特征中的一個(gè)或多個(gè)特征。
24、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式,次級(jí)隔熱屏障包括并置的次級(jí)隔熱元件,并且該方法包括以下步驟:在非水平的支撐壁上布置次級(jí)隔熱元件,以及通過(guò)聯(lián)接至支撐壁的錨固裝置而將所述次級(jí)隔熱元件固定到非水平的支撐壁上。
25、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式,布置止動(dòng)塊和初級(jí)隔熱元件包括:將初級(jí)隔熱元件布置在第一列板和第二列板上,然后將止動(dòng)塊插入到初級(jí)隔熱元件的底部縫隙中。
26、在這種情況下,根據(jù)初級(jí)隔熱元件還包括沿第一方向延伸的第二底部縫隙的實(shí)施方式,布置止動(dòng)塊和所述初級(jí)隔熱元件包括:將所述初級(jí)隔熱元件布置在第一列板和第二列板上,然后將止動(dòng)塊插入到所述初級(jí)隔熱元件的底部縫隙中,并且將可以與止動(dòng)塊相同的第二止動(dòng)塊插入到所述初級(jí)隔熱元件的第二底部縫隙中。
27、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式,布置止動(dòng)塊和所述初級(jí)隔熱元件包括:將止動(dòng)塊定位在初級(jí)隔熱元件的底部縫隙中,然后將初級(jí)隔熱元件安裝在第一列板和第二列板上。
28、換言之,在止動(dòng)塊已被定位在底部縫隙中時(shí),即在止動(dòng)塊已被預(yù)先安裝在底部縫隙中時(shí),將初級(jí)隔熱元件安裝在第一列板和第二列板上。這種可能性在止動(dòng)塊包括中央部分、第一分支部和第二分支部時(shí)是特別有利的,如下文所述。
29、在這種情況下,根據(jù)所述初級(jí)隔熱元件還包括沿第一方向延伸的第二底部縫隙的實(shí)施方式,布置止動(dòng)塊和所述初級(jí)隔熱元件包括:將止動(dòng)塊定位在所述初級(jí)隔熱元件的底部縫隙中,將可以與止動(dòng)塊相同的第二止動(dòng)塊定位在第二底部縫隙中,然后將所述初級(jí)隔熱元件安裝在第一列板和第二列板上。
30、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式,布置止動(dòng)塊和所述初級(jí)隔熱元件包括:將止動(dòng)塊相對(duì)于第一凸起邊緣定位,然后將所述初級(jí)隔熱元件安裝在第一列板和第二列板上。
31、換言之,當(dāng)止動(dòng)塊已經(jīng)相對(duì)于第一凸起邊緣定位時(shí),即當(dāng)止動(dòng)塊已被預(yù)先安裝在第一凸起邊緣上時(shí),初級(jí)隔熱元件安裝在第一列板和第二列板上。
32、在這種情況下,根據(jù)所述初級(jí)隔熱元件還包括沿第一方向延伸的第二底部縫隙的實(shí)施方式,次隔熱屏障包括顯露在所述頂部表面上并沿第一方向延伸的第二凹槽,第二焊接支撐件插入到第二凹槽中,使得第二焊接支撐件的頂部部分從所述頂部表面伸出,組裝方法還包括:將所述列板中的第一列板和第三列板布置在第二焊接支撐件的兩側(cè),使得第二焊接支撐件的頂部部分在第三列板的第三凸起邊緣與第一列板的和第一凸起邊緣相反的第四凸起邊緣之間延伸,并且將第三凸起邊緣和第四凸起邊緣焊接至第二焊接支撐件的頂部部分,第三凸起邊緣、第四凸起邊緣和第二焊接支撐件的頂部部分旨在被接納在第二底部縫隙中,第三凸起邊緣在向上方向上高于第四凸起邊緣,布置止動(dòng)塊和所述初級(jí)隔熱元件包括:將止動(dòng)塊相對(duì)于第一凸起邊緣定位以及將可以與止動(dòng)塊相同的第二止動(dòng)塊相對(duì)于第三凸起邊緣定位,然后將所述初級(jí)隔熱元件安裝在第一列板、第二列板和第三列板上。
33、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式,將止動(dòng)塊相對(duì)于第一凸起邊緣定位包括:將第一支撐表面固定至第一凸起邊緣,優(yōu)選地,將第一支撐表面通過(guò)粘結(jié)的方式而固定至第一凸起邊緣。這種粘結(jié)可以通過(guò)粘合元件來(lái)實(shí)現(xiàn),該粘合元件例如為膠合物層或雙面粘合帶。
34、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式,止動(dòng)塊包括肩部,該肩部朝向第一凸起邊緣和第二凸起邊緣指向。根據(jù)在這種情況下的一個(gè)實(shí)施方式,將止動(dòng)塊相對(duì)于第一凸起邊緣定位包括:使焊接支撐件的端部部分的自由端部抵靠肩部,焊接支撐件的端部部分的自由端部與所述頂部表面相反,以及將止動(dòng)塊相對(duì)于第一凸起邊緣定位包括:使自由端部抵靠肩部。根據(jù)該情況下的另一個(gè)實(shí)施方式,將止動(dòng)塊相對(duì)于第一凸起邊緣定位包括:使第一凸起邊緣和第二凸起邊緣中的一者的自由端部抵靠肩部。根據(jù)該情況下的又一實(shí)施方式,將止動(dòng)塊相對(duì)于第一凸起邊緣定位包括:使焊接支撐件的頂部部分朝向第一凸起邊緣和第二凸起邊緣中的一者向回彎曲,然后使適當(dāng)向回彎曲的頂部部分抵靠肩部。
35、因此,非水平的罐壁的組裝被簡(jiǎn)化。實(shí)際上,負(fù)責(zé)組裝的操作員僅需檢查這種抵靠是否實(shí)現(xiàn)以確保止動(dòng)塊被正確定位,以及檢查這種抵靠是否還在列板的位于第一凸起邊緣與平坦部分之間的彎曲接合部處留有空置的空間。
36、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式,止動(dòng)塊就肩部而言在與抵接表面相反的側(cè)部上包括斜面。
37、當(dāng)止動(dòng)塊預(yù)先安裝在第一凸起邊緣上時(shí),斜面便于將止動(dòng)塊插入到初級(jí)隔熱元件的縫隙中。
38、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式,止動(dòng)塊包括朝向第一列板指向的帶斜面的端部部分,以及布置止動(dòng)塊包括:將帶斜面的端部部分的端部表面設(shè)置成支撐在第一列板上。
39、因此,非水平的罐壁的組裝被簡(jiǎn)化。實(shí)際上,負(fù)責(zé)組裝的操作員僅需檢查這種制成是否實(shí)現(xiàn),從而確保止動(dòng)塊被正確定位。此外,端部部分是帶斜面的事實(shí)可以避免這種支撐在第一列板的位于第一凸起邊緣與平坦部分之間的第一彎曲接合部處使第一列板過(guò)度應(yīng)變,這種過(guò)度應(yīng)變將不利于第一列板和列板之間的焊接部的機(jī)械承受強(qiáng)度、變形能力和壽命。
40、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式,止動(dòng)塊包括中央部分、第一分支部和第二分支部,第一分支部和第二分支部在中央部分的兩側(cè)延伸,第一分支部的兩個(gè)相反的表面形成止動(dòng)塊的抵接表面和第一支撐表面,以及第二分支部包括第二支撐表面,以及布置止動(dòng)塊包括:將第二支撐表面設(shè)置成支撐在第二凸起邊緣上。
41、因此,非水平的罐壁的組裝被簡(jiǎn)化。實(shí)際上,第一支撐表面在第一凸起邊緣上的支撐以及第二支撐表面在第二凸起邊緣上的支撐相結(jié)合,從而足以將止動(dòng)塊保持就位,以便能夠安裝初級(jí)隔熱元件。
42、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式,帶斜面的端部部分形成在第一分支部的與中央部分相反的端部處。
43、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式,中央部分包括在與第一分支部和第二分支部相反的側(cè)部上包括至少一個(gè)斜面。
44、當(dāng)止動(dòng)塊被預(yù)先安裝在第一凸起邊緣上或者當(dāng)想要將止動(dòng)塊預(yù)先安裝在底部縫隙中時(shí),該斜面趨于便于將止動(dòng)塊插入到初級(jí)隔熱元件的底部縫隙中。
45、在一個(gè)實(shí)施方式中,液化氣體是lng,即在大氣壓力處以約-162℃的溫度儲(chǔ)存的具有高甲烷含量的混合物。還可以設(shè)想其他液化氣體,特別是乙烷、丙烷、丁烷或乙烯。液化氣體還可以在壓力下儲(chǔ)存,例如,液化氣體還可以在介于2bar與20bar之間的相對(duì)壓力下儲(chǔ)存,特別地,液化氣體還可以在約2bar的相對(duì)壓力下儲(chǔ)存。
46、這種罐可以形成岸上儲(chǔ)存設(shè)施的一部分,例如用于對(duì)lng進(jìn)行儲(chǔ)存,或者這種罐可以安裝在浮式、沿海或深水浮式結(jié)構(gòu)中,特別地,這種罐可以安裝在甲烷運(yùn)輸船舶、浮式儲(chǔ)存和再氣化單元(fsru)、浮式生產(chǎn)和儲(chǔ)存海上(fpso)單元等。這種罐還可以用作任何類(lèi)型的船舶中的燃料罐。
47、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式,用于運(yùn)輸液化氣體的船舶包括雙船體和布置在雙殼體中的上述罐。
48、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式,本發(fā)明還提供了一種用于液化氣體的轉(zhuǎn)移系統(tǒng),該系統(tǒng)包括:上述船舶;隔熱管線(xiàn),隔熱管線(xiàn)布置成將安裝在船舶的船體中的罐聯(lián)接至浮式儲(chǔ)存設(shè)施或岸上儲(chǔ)存設(shè)施;以及泵,該泵用于將液化氣體流經(jīng)由隔熱管線(xiàn)而從浮式儲(chǔ)存設(shè)施或岸上儲(chǔ)存設(shè)施驅(qū)動(dòng)到船舶的罐,或者將液化氣體流經(jīng)由隔熱管線(xiàn)而從船舶的罐驅(qū)動(dòng)到浮式儲(chǔ)存設(shè)施或岸上儲(chǔ)存設(shè)施。
49、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式,本發(fā)明還提供了一種用于對(duì)這種船舶進(jìn)行裝載或卸載的方法,其中,將液化氣體經(jīng)由隔熱管線(xiàn)而從浮式儲(chǔ)存設(shè)施或岸上儲(chǔ)存設(shè)施輸送到船舶的罐,或者將液化氣體經(jīng)由隔熱管線(xiàn)而從船舶的罐輸送到浮式儲(chǔ)存設(shè)施或岸上儲(chǔ)存設(shè)施。